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我们如何为150多个公寓部署MDU WiFi

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我们如何为150多个公寓部署MDU WiFi

通过: 迈克尔·麦克纳姆 2020年6月23日 3 类别: 战略
适用于公寓大楼的mdu wifi

有时,在WiFi世界中,我们承担着在不理想的条件下设计无线的艰巨任务。现在,我们处理的大多数环境都具有不太理想的组件,但是大多数情况下它们是可以克服的。



但是,在某些情况下,您必须按所给的情况去做,并针对给定的情况设计最佳的解决方案。换句话说,“用柠檬做柠檬水”。



这句话完美地总结了我参与的一个MDU WiFi项目,该项目向我展示了一个不太理想的环境。



在本文中,您将通过分析挑战,设计方法,实施过程以及在拥有150多个单元的公寓大楼中部署WiFi的结果,学习如何最大程度地利用MDU WiFi网络。

挑战



鉴于我对接入点的数量或位置无能为力,因此设计的目的是使WiFi尽我所能。



尽管这无疑将是一个挑战,但它令人耳目一新,因为我知道该项目的部分责任已由我承担。



我对AP的去向或将要部署的AP概不负责。这些决定是我无法控制的,我要做的就是使它更好地工作。

接受挑战。



对这种无线设计的需求是由公寓开发人员和本地电缆提供商的意图推动的,该意图是为新公寓大楼的每个居民提供高性能的有线和无线网络。



在典型的公寓或MDU(多个住宅单元)综合大楼中,所有居民都订阅某种服务,并使用该服务提供商的Internet网关单元,或者他们出去购买百思买,Staples,沃尔玛等自己的东西。…



问题在于,这些单元都不适合与相邻单元配合使用,并且这些单元的中央协调是不可能的。



WiFi是一种可以使用的复杂介质,但是您缺乏安装人员和公众如何正确配置WiFi的知识,而且您几乎处于最坏的情况。



但是,在这种情况下,开发人员和电缆提供商希望使他们的实施工作尽其所能,并为其居民提供高性能,可管理的网络服务。



每个居民仍将为其公寓拥有一个专用网络,但是将对其进行管理和协调,以使其工作达到最佳状态。



我设计的环境是一个有163个单元的公寓大楼。

每个公寓单元将内置一个WiFi接入点,该接入点内置在住宅互联网网关中,类似于您订阅ISP时ISP可能给您的服务。



住宅网关单元安装在聚碳酸酯低压结构化接线盒中,并使用光纤电缆连接到公寓并连接到GPON网络。



住宅网关单元提供了一个4端口千兆以太网交换机,路由器,防火墙和一个 802.11ac 3x3 MIMO接入点.

网关单元不是可以在商店购买的现成的单元,但是具有一些高级功能,可以与电缆提供商网络中的其他设备一起对其进行管理。mdu wifi安装网关单元

有线提供商将向可提供高达100Mbps上下速度的公寓单元提供Internet服务,因此网关单元必须比消费级的,商店购买的单元具有更好的性能,以无线地支持该速度。

公寓mdu大楼wifi安装



公寓大楼(请参见上图)分为三个独立的部分,每个部分由三层组成。



每个部分由51套公寓组成,这些公寓仅在二楼的转角处相连。



公寓的大小不等(800-1400平方英尺),并使用典型的木螺柱和干墙结构建造。单元之间的墙是两侧的双干墙,而公寓内部的墙是单干墙结构。

mdu_3

如果这个综合体是大学或大学的宿舍,我可能每六个或七个公寓单元设计一个AP。不幸的是,由于这是一个住宅公寓大楼,居民将需要自己的个人网络,因此这意味着每个公寓都有一个接入点。



从WiFi工程的角度来看,我的RF将是实际需要的六到七倍。额外的RF意味着我将不得不解决很多问题,以尽最大可能“调整”网络。

我们提供更好MDU WiFi的设计方法

在本文的第一部分中,我解释了针对“最坏情况”场景无线环境的设计解决方案的需求。

最坏的情况是一个公寓大楼,每个居民都将拥有自己的高性能无线接入点,并且无线网络将在各处相互重叠。



面临的挑战是使它尽可能地正常工作,以使综合大楼和有线互联网提供商的所有者可以将其作为托管服务出售。



由于每个公寓都有自己的无线接入点,因此存在多个重叠的RF单元。



有了这么多重叠的RF,我知道我一定会在2.4 GHz信道空间中看到同信道干扰或竞争(信道在同一空间内被重用,这是WiFi否)。



我知道我可能会遇到5 GHz频谱中的相邻信道干扰或争用(彼此非常靠近的相邻信道,这是另一个WiFi否)。



为了解决这个问题,我在设计中建议以下内容:

  • 每个住宅网关单元将需要分配给每个无线电的静态信道。 2.4GHz和5GHz。
  • 网关单元上的所有自动无线电管理都需要完全关闭。
  • 2.4GHz和 5 GHz无线电将需要删除。这意味着在2.4上禁用小于12Mbps的数据速率& 5GHz radios.
  • 每个无线电的默认功率水平分配必须尽可能地低。
  • 无线电的信道宽度对于2.4GHz需要为20MHz,对于5GHz需要为20MHz。

该项目从使用现场勘测和计划软件的预测设计开始。

相对于服务提供商所处的低压外壳的位置,将接入点放置在软件应用程序中,该低压外壳将在每个公寓中容纳网关单元。

(请记住,我没有说有多少个接入点或它们将位于何处)。使用软件的自动信道规划功能分配信道分配,然后进行一些现场检查。

进行了现场检查,以确保我没有从任何公寓上方或附近的单元获得任何重叠的通道。

静态信道计划不是我习惯的事情,因为大多数企业级WLAN设备具有自动RF调整功能,可以自动分配信道和功率电平。

但是,在这种环境下,我不确定自动射频功能是否会有所帮助。尽管在这两个频谱中规划静态信道都十分艰巨,但绝对有必要使它成为我能做得最好的协调工作。MDU wifi热点图示例

一旦我对设计进行了调整并尽可能地对其进行了调整,然后将其呈现给客户。

我们召开了电话会议,讨论我认为需要解决的问题,并回答了客户的任何担忧和问题。

从这次电话会议开始,安排了流程的下一步。客户将在现场进行设计以实施我的建议,而我们将安排一次现场访问以验证实施。

实施过程和结果


在所有项目中,有时都会遇到橡胶问题。这通常发生在必须实施建议的解决方案并且您的WiFi设计工作将受到审查的情况下。



但是,正如我之前指出的那样,对于这种特殊设计,大多数责任不由我承担。但是,我仍然急切希望基于我对RF的经验和理解的假设是否成立。



在本文的第2部分中,我提供了无线网络设计,向客户提出了无线网络设计,并讨论了我为什么做自己的工作的方法和原因。



一旦他们对我的推理感到满意并理解了建议,他们便开始进行下一个阶段,即实施所述设计。



客户采用了我提供给他们的设计,然后将网关部署到了公寓,并按照我的建议分配了设置。



在将主楼与住宅网关单元完全部署并全部投入运营之后,我安排了一次访问,以便现场检查并验证配置及其实际性能。



我们在现场体验的结果非常具有启发性。



到达现场后,我通过使用几种RF分析工具开始了验证过程,这些工具可以使我一目了然地看到信道分配的外观。



多亏了MetaGeeks InSSIDer和Eye PA,我得以确认2.4GHz频道的重用次数是5GHz频道中的几个的太多。



上面的这些捕获仅来自2.4GHz信道空间,如图所示,有5-7个网关单元中的任何一个都使用同一信道。



5GHz信道空间显示较少的信道重用,但是我仍然有一个实例,其中40MHz绑定信道对重用了4倍。



为了解决从一个访问点实际获得多少覆盖率,我在笔记本电脑上安装了一个站点调查工具。



然后,我走了几个相邻的公寓单元,与209号公寓相邻,那里装有我正在测量的一个接入点。



这项调查使我能够直观地看到一个公寓单元的2.4 GHz和5 GHz无线电覆盖的范围。



以下是该调查的输出,其中提供了一个示例,确切说明一个接入点的2.4 GHz无线电(即使在最低功率设置下)覆盖了整个楼层。2.4GHz wifi覆盖热图示例



从几个相邻单元的调查样本中,我可以从输出中推断出2.4GHz无线电将覆盖整个终端单元201& 217.



整个大厅的覆盖范围没有那么严重,但我认为这是由于209号公寓对面的电梯排和机械设备造成的。



我还可以估计上下的楼层几乎覆盖了一半。为了使此实施可行,我必须找到一种方法来更有效地减少覆盖范围。



在实施我的设计时,除了一个例外,客户几乎遵循了我的所有建议。他们没有消除2.4和5GHz无线电的较低数据速率。



经过一番审查和讨论之后,他们同意了我的建议,并从网关单元无线电中删除了对802.11b的支持,从而有效地删除了2.4GHz空间中低于12Mbps的数据速率。



完成此操作后,我重新进行了调查,然后走遍整个楼层进行重新测量。



这是调查之后的样子。不支持802.11b无线电的2.4GHz wifi覆盖热图



调查结果显示,取消了对802.11b的支持,从而使地板上的2.4GHz覆盖范围最小化。



在这种环境下,我们必须采取任何措施来最大程度地减少小区重叠和信道重用,才能提高WiFi性能。



现在,我觉得我们已经尽力“调谐” 2.4GHz频谱,于是我将注意力转向5GHz空间。



根据我的建议,客户已将5GHz无线电设置为10%功率,并按照我们提供的信道计划在接入点无线电上设置了静态信道。



但是,他们无法删除软件中最低的5GHz数据速率,而是使用40MHz绑定通道。



现在这产生了一些问题,我们看到其他三到四个相邻网关单元居住在相同的绑定通道对中。



经过一些额外的审查和讨论后,他们决定测试我的建议,即20MHz信道将是此环境中的最佳用法。



我们决定使用60+信道上的一个2x2 MIMO客户端测试一个AP的吞吐量。仅使用一个简单的速度测试,我们就进行了速度测试,并以大约96Mbps的速度使连接最大。



然后,我们使用相同的绑定通道对让某人进入一个公寓单元上方和上方的楼层。我们俩同时进行了速度测试,结果几乎减少了一半,分别达到60Mbps。



测试结果证实,通话时间争夺将具有更快的数据速率连接速度。



决定迁移到20MHz信道,并将更改推向所有住宅网关单元。



有了这些更改后,我再次重新运行了一些分析软件,以查看新的频道分配,您可以在下面看到。



查看以下信息时请记住,这些单元的频道似乎有些重叠。但是,我是从二楼的公寓单元拍摄的,这使我处于这些重叠渠道之间的中间位置。



当我去一个或另一个公寓单元显示这些频道的使用情况时,我无法检测到或“看到”使用该频道的另一个网络。



在我可以使用该频道看到其他网络的情况下,信号的差异(>-25dB)足以将两者分隔开,以使它们彼此之间不存在竞争。



下面的屏幕截图显示了网络布局和一些通道分配。事后看来,我正在写这篇文章,希望我能从综合大楼不同区域的阅读中获得更好的屏幕截图。wifi网络布局和频道分配



移至20MHz后,我发现几乎没有重叠,在某些区域,5GHz看起来非常干净,没有信道重用,并且分配的信道间隔很好。



在完成该项目之后,我与客户一起回顾了我们所做的工作以及其他类似项目的进展情况,我们也可以将我们已经得出的一些最佳实践用于他们。



以下是一些我认为适用于类似项目的最佳实践:

  • 接入点的功率水平必须调低。通常,两台收音机的最低设置可能足以覆盖800-1400平方英尺的公寓。
  • 静态通道分配是绝对必须的。依靠自动RF调整功能只会导致持续的信道和功率变化,从而破坏无线性能。
  • 在这种高密度WiFi部署中,建议仅使用20MHz信道。在5GHz的40MHz信道空间中将20MHz信道绑定在一起仍然无法提供足够的信道间隔。
  • 如果区域允许,应使用DFS通道。在此设计中,我们确实使用了DFS通道,但少数用户要求将其删除。通过增加六个,他们消除了我们的5GHz信道间隔,甚至会更好。
  • 绝对必须删除最低的数据速率。至少需要取消对802.11b的支持,并且如果可能的话,我将同时移除两台无线电设备最高24Mbps的所有内容; 2.4& 5GHz.

在审查项目的过程中,制造商和Internet服务提供商针对此项目或将来的项目讨论了一些可能性:

  • 默认情况下,禁用2.4 GHz是一种选择。默认情况下关闭2.4GHz,频谱将更干净,竞争也更少。当且仅当居民需要它时,他们才可以要求它,并且它将打开。以这种方式,仅在绝对必要时才使用宝贵的2.4 GHz频谱。在过去的2-3年中,大多数支持WiFi的新型设备都具有双频功能,因此对2.4GHz(802.11b / g)的需求正在迅速缩小。有人甚至称它为死频谱,不再使用。
  • 网关单元的制造商还讨论了引入具有相同规格的模型,只是功能不那么强大的WiFi芯片组除外。他们认为这将减少RF单元的重叠,并在如此密集的部署中提供性能更好的单元。

最后的想法

尽管这种部署是非典型的,但我希望本文能够阐明如何成功完成这种“最坏情况”的方案。

但是,这需要服务提供商和制造合作伙伴,他们将性能视为最重要,并愿意花费资源来实现它。

这是我很高兴参加的一个项目,并让我希望可以通过这种方式完成其他此类实现。

如果您目前正在规划MDU WiFi部署并有疑问,请 在这里联系我们,我们的工程团队随时可以提供帮助。


该博客文章最初写于2015年8月,但由于准确性和完整性而进行了修改。


 

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