校园WLAN网络解决方案

目前，国内三大运营商正在大规模建设和扩充WLAN网络，WLAN已成为继3G之后运营商新一轮网络大战的焦点。低成本、高带宽的WLAN网络对分流3G网络压力和补充固网宽带的作用已受到被运营商的认可。

中国目前的高校数量超过3000所，加上为数众多的职业院校，使得校园成为WLAN目前应用较好的场景之一。校园具有人员相对固定、带宽要求高、网络并发概率高等特点，而且学生愿意尝试新技术追随新潮流，对WLAN网络的促进和推广作用明显。

基于校园场景的特点，在校园WLAN网络中需要注意网络规划，同时引入802.11n、PON+WLAN解决方案、双SSID及室内伪装天线等关键新技术方案，为打造优质的校园WLAN网络奠定坚实的基础。

网络规划

在前期的校园WLAN网络建设过程中，由于技术积累和工程经验的不足，网络的建设常常缺乏良好的规划，导致网络出现了各种各样的问题，常见的主要问题包括客户端搜索不到信号、无法关联SSID、网速慢等。

WLAN网络规划是否合理直接影响到WLAN用户的体验，合理的网络规划应考虑到以下几个方面：用户容量、网络上层总带宽、多业务VLAN的划分、DHCP地址池容量等。

· 上层网络规划

上层网络是WLAN网络的基础。没有上层网络的保障，位于接入网的WLAN网络，即使建设得再好，也只能是白白浪费资源。因此必须保证上层网络的健壮性，尤其在校园WLAN网络环境中，用户对网络的需求高且并发率高，一旦网络瘫痪，影响的用户数多。在校园WLAN网络建设中，建议采取双出口模式，在关键路径设置冗余，同时设置多业务VLAN用以隔离用户流量并开启抑制广播风暴，防止网络拥塞。上层网络至少应为WLAN接入网提供出口带宽为1.2倍的高峰期最大用户数与每户限制带宽的乘积，即：1.2 x (L x B)，其中L为高峰期最大用户数，B为运营商为每用户限制的带宽。

· 用户容量规划

在规划用户容量时，应充分考虑覆盖区域的用户数量、并发率等因素，由此来决定部署的AP数量和位置。

校园场景中宿舍和教室等场所，是用户上网最集中的地方，需重点考虑用户容量和带宽。由于校园用户对带宽要求比较高，建议在校园场景中每AP规划的并发用户最大不超过15个，在用户密集的宿舍和教室应提高AP布放的密度以增加用户容量保证每用户的带宽。

· 无线链路规划

由于WLAN网络采用无线接入的方式，其无线链路的预算显得尤为重要。

WLAN发射机的输出功率Pt，发射天线增益Gt，空间路径损耗Lo，其他损耗Ld，则接收机处信号场强可表示为P：

P=Pt+Gt-Lo-Ld

自由空间传播模型定义的路径损耗可用以下公式表示

Lo(db)=92.4+20log(d)+20log(f)

其中d为传输距离，单位为Km；f为工作频率，单位为GHz。

WLAN信号的2.4GHz电波经过各种材质的穿透损耗的经验值见下表：

在衡量墙壁等对于WLAN信号的穿透损耗时，需考虑WLAN信号的入射角度。

在实际WLAN网络部署中，还需考虑天线馈头、室分合路器、避雷器等器件对信号衰减的影响。在实际WLAN覆盖工程中，要求覆盖区域边缘信号场强不低于-75dB。需要特别注意的是，WLAN网络为反向覆盖受限，用户终端的RF发射功率最小，WLAN网络的覆盖范围和效果往往受限于用户终端。在进行WLAN网络的无线侧规划时，应综合考虑上下行链路预算。

· 无线信道规划

WLAN网络2.4GHz频段在我国一共有13个信道，这13个信道是有部分重叠的。为了实现AP的有效覆盖，同时避免信道间的相互干扰，在信道的分配时可以引进蜂窝覆盖的原理，进行信道的分配，同一区域内所选的频率应该至少间隔25MHz，我们可以同时使用3个不重叠信道（如信道1、6、11），实现蜂窝式覆盖。

关键新技术方案

· 802.11n

传统的802.11b理论速率只有11Mbps，802.11a/g也只有54Mbps，已经逐渐不能满足用户高流量、高质量的带宽需求。2009年9月11日，IEEE标准委员会正式批准发布了802.11n标准。802.11n由于采用了MIMO、信道捆绑等多项核心技术，在速率提升上有了质的飞跃，物理层速率最高可达600Mbps，全面提升了用户体验，满足用户高清视频、高速游戏等高带宽业务需求。802.11n引入了MRC等智能天线技术，改善用户接收效果，在增大覆盖范围的同时减小了其他信号造成的干扰，大大提升WLAN网络的无线性能。另外，802.11n设备可支持2.4GHz和5GHz（国内为5.8GHz）两个频段，通过在两个频段上混合部署，可有效降低设备间的信道干扰现象。同时，802.11n全面向下兼容传统的802.11a/b/g，可实现现有网络向802.11n的平滑升级。

终端方面，截止2010年底，全球已有1800多种采用802.11n技术的设备获得Wi-Fi联盟产品认证。2010年出厂的多数Wi-Fi产品采用了802.11n技术，802.11n产品出货超过4.5亿部，预计到2012年有望超过10亿部，占Wi-Fi产品总数的86%。由此可见，WLAN无线网络即将全面进入11n时代。

所以，为解决当前校园WLAN网络用户带宽不足，用户容量有限，覆盖效果不佳的矛盾，必须引入802.11n AP以提供用户体验更好的WLAN网络。

PON+WLAN解决方案

当前校园WLAN网络中，热点接入带宽不足已成为制约校园WLAN网络发展和用户体验的关键因素。为解决热点覆盖接入带宽瓶颈和室内WLAN部署时“插头够不到”，“电源找不着”等AP供电问题，应采用PON+WLAN方案结合PoE以太网供电技术。在一些AP部署位置较远、有线资源难以到达的区域，可采用低端口ONU设备，通过光纤延伸有线网络的传输距离，实现ONU+AP、ONU为AP供电并提供上行链路的部署。尤其是在802.11n模式的AP设备开始逐步部署，PON+WLAN方案能更好地切合这一趋势，通过千兆以太网接口和千兆PoE供电，满足802.11n AP数百兆的高带宽承载要求。

双SSID方案

不少高校都希望WLAN网络能够为校园内网提供一张单独的网，用于校园网内部的信息化建设。所以在组网设计上，结合客户需求，应采用双SSID方案，实现运营商网络与校园内网在同一套WLAN网络上的要求。组网如下图所示：

在该方案中，AP划分两个SSID，其中一个SSID1为×××_EDU，另外一个SSID2为运营商网络名。其中，SSID1工作在本地转发模式，设置单独的VLAN1，接入SSID1的用户数据通过VLAN1到达校园汇聚交换机、认证服务器；SSID2工作在集中转发模式，用户数据通过AP与AC之间的隧道，到达AC，然后经AC到达运营商网络。
室内伪装天线

室内伪装天线可在用户察觉不到的情况下，将室分AP的WLAN信号引入室内更接近用户，降低用户对天线的抵触情绪和物业谈判的难度。

· 室内伪装天线：

在实际网络部署中，可根据宿舍墙体和用户密度程度，选择合适的AP设备数量：

示例一：适用于宿舍间墙体对信号衰减较小的情况下

示例二：适用于宿舍间墙体对信号衰减较大，用户很密集的情况下

总结

为打造优质的校园WLAN网络，提升用户体验和感知，在部署校园WLAN网络前，应事先做好网络规划工作，同时引入802.11n、PON+WLAN解决方案、双SSID方案及室内伪装天线等关键新技术方案，为用户提供稳定、高速、优质的WLAN网络和服务，实现运营商、学校和用户的共赢。