Лекция 5 - Планирование беспроводной сети 802.11
.pdfПланирование беспроводной
сети IEEE 802.11
Условия проектирования WLAN
•Максимальное покрытие (зона охвата) – клиентов мало, необходимо минимизировать количество точек доступа при сохранении зоны обслуживания. Ориентирован на минимизацию стоимости проекта.
•Максимальная производительность (пропускная способность, скорость передачи трафика и пр.) – используется для высокоплотных WLAN, ориентирован на уменьшение интерференции, использует сложные механизмы доступа к среде (функции координации, доступа к среде, опроса станций). Ориентирован на повышение QoS.
Важно: проектирование требует отдельных затрат, поэтому применяется только в корпоративных и промышленных сетях, а также для решений на объектах с высокой плотностью клиентов и необходимостью авторизации (городские сети, аэропорты, вокзалы, ТРК и пр.)
Этапы проектирования беспроводной сети связи
1.Задание начальных требований:
–Цель существования сети
–Требования к трафику и бизнес-процессам
–Критерии оптимизации
2.Обследование:
–Существующая инфраструктура и обследование по ЭМС
–Модели клиентских устройств
–Приложения и их требования к QoS
3.Планирование производительности (производится с учетом требований к приложениям)
4.Планирование зоны покрытия (расчет с использованием планировщика)
Задание начальных требований к сети
Типы клиентских устройств:
•Устройства компании – с учтенными МАС-адресами и заданной политикой безопасности
•Устройства в рамках концепции Bring-Your-Own-Device (BYOD) –
сотрудники могут работать с ресурсами компании используя собственное мобильное устройство
•Гостевые устройства – при возможности посещения компании костями и партнерами (усугубляется при организации сетей в местах общего доступа)
•Устройства М2М
Важно: у сотрудника может быть несколько устройств, требующих входа в корпоративную сеть под одним аккаунтом
Типы приложений и их потребность в ресурсах
Приложение |
Пропускная способность |
Категория доступа |
|
|
|
VoIP |
< 100 кбит/с |
VO |
|
|
|
VoIP SIP |
< 5 кбит/с |
BE |
|
|
|
Видеоконференция |
< 1 Мбит/с |
VI |
|
|
|
Video HD (сжатое) |
2050 Мбит/с |
VI |
|
|
|
Video HD |
< 3 Гбит/с |
VI |
|
|
|
Video |
< 1,5 Мбит/с |
VI |
|
|
|
< 1 Мбит/с |
BE |
|
|
|
|
Просмотр веб-страниц |
< 1 Мбит/с |
BE |
|
|
|
Загрузка файлов |
< 5 Мбит/с |
BE |
|
|
|
Видео с буферизацией |
< 1 Мбит/с |
BE |
|
|
|
Резервное копирование |
Свободная |
BK |
|
|
|
•При проектировании высоконагруженной сети (планируется большое количество трафика категорий VI и VO), необходимо выбирать оборудование, поддерживающее программу сертификации Wi-Fi CERTIFIED WMM-Admission Control.
•Реальная пропускная способность меньше теоретической в среднем на 30%.
•При поддержке безопасной работы сети накладные расходы могут составлять 50%.
•При увеличении количества станций пропускная способность существенно падает:
= _ , 2
где – средняя пропускная способность на одного клиента,_ – пропускная способность технологии, – количество подключенных клиентов.
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мбит |
70 |
|
_ = 150 Мбит/с |
|
||||||
|
|
|
||||||||
, |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
способность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пропускная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
средняя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
количество станций |
|
|
|
|||
Пример расчета падения скорости на одного клиента для различных спецификаций
АТ (airtime) время занятости канала (в %) – позволяет оценить потребность клиента в ресурсах исходя из используемого приложения:
|
2 ∙ |
|
∙ 100% |
|
|
= |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где - требования приложения по пропускной способности, - пропускная способность устройства с учетом накладных расходов (пространственных потоков, ширины канала, факторов внешней среды).
Важно: использование в сети низкоскоростных клиентов приводит к существенному понижению пропускной способности сети в целом.
Airtime, %
60
50
40
30
20
10
0
просмотр веб-страниц (1Мбит/с)
загрузка файлов (3 Мбит/с)
видео HD сжатое (10 Мбит/с)
72 |
144 |
150 |
300 |
Пропускная способность стандартов IEEE 802.11n, Мбит/с
Параметры, учитываемые при выборе каналов
•Регулирование радиочастотного спектра - возможность использования данного частотного диапазона (обследование на ЭМС)
•Доступная полоса пропускания - возможность использования более широких каналов в 5 ГГц
•Дальность действия сети – учесть возможность развертывания сети на объекте (количество клиентов / расстояние)
•Наличие преград – усиление затухания в помещении для диапазона 5 ГГц
•Интерференция – наличие бытовых и промышленных устройств, а также соседних сетей, которые могут создавать интерференцию
•Имеющиеся клиентские устройства – возможность поддержки клиентскими устройствами двух диапазонов
Согласование работы устройств на одном объекте
•Выбор мощностей в группе устройств – необходимо учесть возможность влияния устройств друг на друга (помеха от соседних устройств не должна превышать допустимую)
•Использование антенн – по возможности использовать направленные антенны, учитывать поляризацию для обеспечения электромагнитной совместимости и снижения интерференции при сохранении качественных показателей.
•Выбор частотных каналов – использовать мониторинг занятости радиочастотного спектра в заданном диапазоне, выбирать канал в наименее загруженном диапазоне, при планировании корпоративной сети использовать непересекающиеся каналы (при этом учитывать разнесение точек доступа для уменьшения межканальной интерференции).