FLUKE-WLAN自动方案设计书和站点勘测[1].doc

白皮书|WLAN 设计及站点勘察封 面作者：Pan Hongliang仅供个人学习本文旨在向用户介绍进行 WLAN 设计及部署方法的概念和必要性，同时也告诉用户一些有关站点勘察的知识，站点勘察是进行 WLAN 精确设计的优选方法。WLAN 设计的历史WLAN 设计一路走来已有很长的时间了，在过去的几年中发生了根本性的变化，接受了为成功进行 WLAN 部署而设定的设计要求、目标和方法。在出现专业的带目的性的 WLAN 设计及部署工具如 AirMagnet Survey 之前，整个 WLAN 设 计及做决定的过程非常粗超而简陋。大多数负责 WLAN 部署的人使用了一个所谓的“餐巾纸 背面”方法，或者在网络部署之前根本就没有进行网络设计，这就导致了网络的不当部署， 而这也会反过来导致时间、金钱、精力的浪费，最重要的是，对于用户而言，网络的连通性 和性能很差。“餐巾纸背面”方法在“餐巾纸”方法中，负责 WLAN 设计的人需要在一张纸上画出这层楼的地图。在大多数情 况下，这张地图只是一个简单的正方形或长方形，代表着建筑的 4 面墙壁。接着，设计师会 在建筑的 4 个拐角处以及中心做标记，代表着这些地方需要放置 AP。该设计方法可以在每 层楼重复使用。为了使 WLAN 为用户提供一个高安全、高性能的网络，该设计方法有几个 主要的缺点必须得克服。这些缺点包括：1.没有考虑 AP 的确切容量（信道，介质，传输功率等）。2.没有考虑放置 AP 的地点对电源以及以太网电缆接口的依赖性。3.没有考虑信号覆盖泄露到公司大楼的外面，这是一个很大的安全隐患。4.没有考虑信号覆盖的地点，在哪里用户需要 WLAN 覆盖。5.没有考虑 WLAN 用户的负载。6.没有考虑 WLAN 网络对具体应用的适应性。7.没有考虑 WLAN 网络的性能，包括数据速率、吞吐量、数据包状态。8.在大楼的多楼层之间没有重复利用的接入点 。9.更多下面的文章将介绍将这种技术与“专业 WLAN 站点勘察”相比较的例子。 专业 WLAN 站点勘察站点勘察是成功高效地进行网络部署的重要保证，要了解勘察的必要性，首先必须了解无线 网络的基本目标，即：给所有的终端提供合适的覆盖和网络性能，同时将干扰降到最低。射 频信号是非常难以预测的。如果将一个接入点放置在一个开放的环境中，没有障碍，信号通 常维持一个全向传播的状态。但是，如果存在不同特点的障碍物和墙面，射频信号就会受到 干扰，接入点的覆盖范围也会随位置而变化。 站点勘察决定了信号的覆盖、吞吐量的需求、干扰源、盲点、潜在的漫游行为等。这有助于 确定：1）购买什么无线设备，即购买多少个接入点2）将接入点部署在哪里3）如何配置每个接入点从而给所有终端用户提供更好的覆盖和最佳的网络性能。 简单来说，没有站点勘察，就难以确定及时有效地部署无线网络所需的资本投资。重要的是 对于无线网络部署的要求不能一概而论，譬如，如果在办公环境，客户一般使用无线网络进 行数据通信，这种情况下可以容忍一定的盲点，但是如果是在医院环境下，这种情况是不能 容忍的，医生/护士需要使用 WLAN 得到实时的患者信息或进行语音网络通信。如果没有站14 / 14点勘察，要满足每个用户的需求几乎是不可能的。如果没有站点勘察，金钱和时间可能会错误地浪费在部署不恰当的硬件上。最终在网络部署 之后，WLAN 可能没法正常工作，而这最终会给用户造成困扰。WLAN 设计目标即使在每个 WLAN 部署之前要进行站点勘察这个观点被普遍接受之后，在设计决策和网络部署之间还是有很大的区别。下面一个关于 WLAN 设计目标的新旧想法之间的根本性变化 的一个比较。旧方式z网络部署应该将接入点的个数降到最低。WLAN 设备现在仍被认为非常昂贵，所以将 设备成本保持最低是非常重要的，即使以网络的性能和可用性为代价。z既然部署的接入点降至了最低，那么就需要将 AP 的传输功率调至最大以保证这层楼有 需求地方的覆盖，在这个时候共信道和邻信道干扰会导致网络性能降低，这一点就没有 考虑。z每个 AP 与它相关联的用户一般有 30 多个。而 WLAN 技术或多个 AP 之间是共享介质， 随着客户端负载的增加，网络整体性能将降低这一事实没有考虑。z没有考虑带宽或网络性能。只要有一点信号覆盖，它就认为是一个经过精心设计的网络。 网络的可用性和可靠性不是设计的重要指标。新方式zWLAN 网络设计包括很多已部署的 AP。zAP 工作在最小功率。在过去用户对部署更多的 AP 这个观点很开放，最小化发射功率 有助于减少由于部署的 AP 之间的信号重叠而引起的任何干扰问题。z网络设计被设计为与每个 AP 相关联的用户不到 10 个，这样做可以减少网络的负荷并 最优化共享 WLAN 网络的性能。z带宽和信号质量对确定任何 WLAN 设计决策是非常重要的。不仅在这层楼获得良好的 覆盖是重要的，而且确保网络的可用性也是非常重要的。网络管理者希望确保用户可以 成功连接到 WLAN，并能保持连接状态，能够在 WLAN 上以最大的速度运行应用程序。什么时候该进行站点勘察？如下情况需要站点勘察：新安装 WLAN：在没有部署无线网络的地方，你需要知道所需接入点的数量、放置的地点、 以及如何对它们进行配置。图：没有部署 WLAN 的大楼已安装 WLAN：要确定所需接入点的数量以及已部署的实际数量、地点、配置，以确保最 佳的覆盖范围和所有用户的网络性能。图：已安装 WLAN 的大楼 现有的网络优化：站点调查在现有网络优化中是非常重要的，如：1.新用户的引进：随着新用户来到这个公司环境，由于无线网络的共享特性，那么确保部 署足够数量的 AP 以给用户提供最好的覆盖及网络性能就变得极其重要。例如，一个公 司有 20 个用户位于楼层的某一地方，现在新雇佣了 30 个人，这些人需要 WLAN 接入， 且应该位于同一地点。在这种情况下，IT 工作人员必须进行站点勘察以确保最优覆盖以 及新用户和旧用户的网络性能，可能要新增 AP 或调整已存在 AP 的位置。图：新增用户的网络2.WLAN 上新应用的引进：由于在 WLAN 网络上引进了新的应用，那么进行站点勘察以 确定网络是否适合引进新应用就变得非常重要。譬如，如果当前的 WLAN 网络只提供 数据服务（浏览互联网或访问某些文件服务器），现在要在那个网络上引进语音服务， 那么执行站点勘察是非常重要的。语音网络通常对信号值、重叠覆盖、多 AP 覆盖等有 更严格的要求，以保证电话有最佳的性能以及在 AP 之间能够自由切换。和数据传输相 比，任何时延和质量的下降在语音通话中表现的更为明显，时延或性能降低可能会导致 掉话、单向语音、通话阻塞等问题，而这是完全不能接受的。通过站点勘察，用户可以 了解到他们的网络是否适合语音传输。图：引进了语音服务的网络3.引入新技术：在已存在 802.11a/b/g 设备的网络中引入新的 802.11n 技术是个不错的例子。 与传统技术相比，802.11n 已经改变了一些射频信号的基本特性。例如，多径效应实际 上改善了网络的性能，而视距传播的情况却不能。而且你不能仅关注 802.11n 的信号强 度，因为某一位置的信号值可能很好，但当支持 802.11n 的 AP 中的某项可选配置设置 为关闭时，会降低网络的性能。站点勘察不仅可以帮你制定向新的 802.11n 技术演进的策略，而且可以确定楼层中每一位置的终端用户的性能指标，因此进行站点勘察是很重要的。图：在已存在网络中引入 802.11n AP在进行任何 WLAN 站点勘查之前，请向你自己或其他 IT 员工提出以下问题下面是一些在进行 WLAN 站点勘察之前必须回答的问题：1.是否已经确认了所有的项目相关人员？这可能会包括一大群与该站点勘察项目或企业LAN/WLAN 直接或间接相关的人员。z谁负责进行此次勘察？z谁负责做出所有的设计决定？z谁负责批准该项目或本项目的预算？z一旦设计方案已经确定下来，谁负责安装 AP？z谁负责分配给我 AP 所使用的 IP 地址？z谁知道在哪里/如何将以太网和电源线缆连接到 AP？z是否已经确认了安保人员？他们将使你能够进入大楼和楼内各办公室中进行站点 勘察。2.是否需要在室内或/和室外实现无线接入？3.是否已经有大楼的设计图或平面图？如果没有，如何得到？是否有电子版的设计图或平 面图？4.需要在哪里实现无线信号的覆盖？用户需要在楼层的任何位置还是只需要在特定区域 实现 WLAN 接入？5.需要承载什么种类的业务？这将影响到即将运行于 WLAN 网络之上的应用种类，并最 终影响到你的设计方案。例如，对于医院的 WLAN 部署，一定要考虑到各种干扰源的 影响，语音及其它对带宽和时间敏感的应用可以利用 WLAN 网络来承载。6.此次部署属于新增部署还是在原有基础之上的部署？z如果是在原有 AP 之外新增 AP，那么原有 AP 位于何处？z它们是如何配置的？z为何要部署新的 AP？z你对新增 AP 是否赞同？z有没有用户投诉？z是否只是简单地扩展业务，有没有引入新的用户或应用？7.考虑容量的问题。z有多少用户需要无线服务以及他们将使用何种业务？z用户的位置分布是怎样的？z他们是否会在需要进行漫游的地方使用业务？z他们对吞吐量的要求是怎样的？8.是否有其它已知的主要的非 Wi-Fi 系统干扰源？你是否知道它们的位置？你是否担心你 隔壁的设备所造成的干扰？在 WLAN 的设计方案中，你可能不得不需要做出权衡，绕 过特定的干扰源。例如，就算你隔壁食堂里使用的微波炉干扰到了你的网络，也很难让 他们不再使用或移走微波炉。9.该部署会不会跨越不同的楼层？AP 资源可以跨楼层重复使用，以节约部署时间、金钱 和劳动力。10. 安全方面的需要有哪些？射频信号的覆盖会不会泄露到公司大楼之外？11. 整套设备中的电源接口和以太网接口在哪里？用户对安装新的接口是否接受？12. 预期的未来增长如何？公司是否还会聘用新的用户，应用新业务或新技术？有时最好以 应对未来的这些变化为目的来规划网络部署，以充分利用投资。“餐巾纸背面”方法与专业站点勘察的比较下面是一个用来比较“餐巾纸背面”方法和专业站点勘察的例子： 项目要求：为一座单层建筑物部署 WLAN，以达到最佳的覆盖、安全和性能效果。 “餐巾纸背面”方法IT 工作人员拥有该建筑物楼层的图纸或蓝图，但没有任何工具或像 AirMagnet Survey 这样 的专业工具。用户便使用前面提到的“餐巾纸”方法，而根本不考虑信号覆盖、性能、安全 等因素。该方法的缺点：图：在一张纸上进行 WLAN 网络设计1.用户设想在该楼层上将需要 5 个 AP2.AP 被随机布放在建筑物的四个角及中心位置3.不能保证每个地方都能被覆盖到4.不能保证所期望的信号强度5.无法计算网络性能6.无法决定如何配置 AP7.无法保证网络中的干扰达到最低水平专业站点勘察下面是针对同一个网络利用专业勘察产品，AirMagnet Survey 所进行的设计。 站点勘察的优点：1.站点勘察产品建议只部署 3 个 AP。这样可以避免不必要的 AP 部署，也就节省了组 织时间、金钱和劳动力。下图显示了 AirMagnet Survey 所建议的 AP 数，以及它们 在楼层中的合理位置。图：AirMagnet Survey 的信号覆盖图2.利用站点勘察产品，用户可以确保信号强度满足他们保证良好覆盖的需求。下图展 示了 AirMagnet Survey 的 AirWISE 界面，显示出 WLAN 网络已可以满足一定信号 强度值的覆盖（-67dbm）。楼层中的“绿色”区域表明这些地区已经满足了用户对 信号强度的需求。图：AirMagnet Survey 的 AirWISE 界面，显示出 WLAN 已经可以满足用户的需求3.利用站点勘察产品，用户可以实施真实的主动站点勘察，以测量 WLAN 在现实中 的性能指标。这样，一旦网络部署完毕，便能够保障良好的网络性能。从下图可以 看出，楼层中的每一个位置都能实现高数据速率。用户可以看见丢包率并在楼层中 的每个位置要求重传。通过主动勘察，用户可以说明现实中的网络状况，包括多径 问题、设备配置问题、干扰问题等。图：AirMagnet Survey 的数据速率（WLAN 速率）覆盖图图：AirMagnet Survey 的数据包重传和丢包覆盖图4.利用专业站点勘察产品，用户可以针对多层环境实现最优设计，并模拟出射频信号 覆盖在楼层间泄露的情况。由于 WLAN 信号可以穿越楼层，进行多层部署时可能 并不需要在每层都布放 AP，或在每层都布放相同数量的 AP，或在同一位置布放 AP。图：AirMagnet Survey 中针对多层部署的的多视图界面5.用户可以预测一段时间内环境中的变化。无线网络具有很强的动态特性，环境中引 入的新用户和新应用（包括非 Wi-Fi 设备）会直接影响到你的 WLAN 的覆盖或性 能。利用 AirMagnet Survey，用户可以利用业界唯一的“差异视图”界面中简单的 颜色代码来显示这些不同或变化。例如在下图中，上方的窗口显示出两次勘察的差 异，并对其进行了比较（如下面窗口中的覆盖图所示，它们可能处于不同的时间点）。 从中可以观察到，在这个例子中，总体上网络中的信号强度变差了（在上方窗口中 用红色指示）。上方窗口中的绿色区域表示这些地方的信号强度得到了改善。个人收集整理 勿做商业用途图：AirMagnet Survey 中用来比较两次勘察的差异视图界面结论现在的用户包括企业公司中的 IT 工作人员、无线服务提供商、管理服务提供商、网络 基础设施供应商，他们都认为，在无线局域网部署过程中，为了达到预期的 WLAN 网 络的安全性、性能和兼容性，站点勘察是必不可少且至关重要的一部分。利用 AirMagnet Survey 和 Planner 产品，可以确保用户能够快速地部署一个高效的无线网络，以满足他 们的业务需求。关于 AirMagnetAirMagnet，现在属于 Fluke Networks 的一部分，在无线局域网安全性、性能和兼容性方面处于业界领先地位。公司的创新产品包括 AirMagnet EnterPrise领先的 247WLAN 安全和性能管理解决方案，AirMagnet WiFi Analyzer就是所谓的“无线局域 网故障检测和分析执行工具”。其它产品提供了 WLAN 站点勘察和设计、射频信号干扰 检测、远程故障诊断以及世界第一款 Voice over WiFi 分析解决方案。AirMagnet 在世界 范围内拥有 8500 个客户，其中包括 Fortune 100 中的 75 个。公司总部位于美国加利福 尼亚州森尼 维尔市，在 世界各地都 拥有办公地 点。要获得 更多信息， 请 登 录 www.AirM。版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. 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