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分析部署无线局域网的关键要素

分析部署无线局域网的关键要素 2011： 在部署无线局域网时需要考虑的关键问题包括：确定单个接入点的RF覆盖，保证足够的支持所有用户的容量，以及考虑RF信号损耗因素。单个AP的覆盖 网络设计师必须通过研究AP的服务范围来决定单个AP的覆盖。数据速率是一种距离函数，因此用户距AP越远，信息就越弱，数据速率就越低。在某个吞吐量上实现的传输距离对于802.11a或802.11b无线局域网是不同的。在室内时，802.11b具有11Mbps的数据速率和30米(100英尺)的半径。802.11a能够在23米(75英尺)的半径上获得36Mbps的数据速率。 数据速率 许多AP具有自动步进(auto-step)特性，这种特性可以在RF信号转弱时自动降低数据速率。因此，一台802.11b AP的数据速率可以从11Mbps降到5.5Mbps，然后为2Mbps，最后到1Mbps。同样，一台802.11a AP可以从54Mbps逐步降到36Mbps、24Mbps、12Mbps，最后到6Mbps。 在使用802.11a 无线局域网时，必须处在距接入点非常近的距离内才能保持54Mbps的速率。最现实的情况为：一般用户处在距接入点15米(50英尺)的范围内，这种距离使他们可以保持36Mbps的速率。另一方面，802.11b将允许用户在23米(75英尺)的距离上保持11Mbps的速率。 在设计时，一定要仔细考虑如何将这种自动步进特性设计到网络架构中。在自动步进特性中限制速率将改善所有用户的总体使用感受，由此可以效率更高地部署多个覆盖区，即所谓的蜂窝。例如，你也许希望将5.5Mbps设定为一条802.11b网络的最低允许速率，因此如果信号质量下降到低于这个阈值时，用户不得不与一台新的AP建立联系。为什么呢？因为一位速率为1Mbps的用户将降低整个蜂窝的速度，原因是AP用更长的时间与这位用户通信，从而占用了其他连接用户的带宽。通过设计具有更高吞吐量的更小的蜂窝，可以提供一种企业质量的使用感受。 设计时考虑信号损耗因素 设计有线局域网与无线局域网之间的主要不同，是来自建筑物中的墙体、门窗和其他固定物体的衰减造成的无线电信号损耗。建筑物还会造成一种影响：水泥比塑料吸收更多的信号。甚至企业办公室中的水族箱和四处走动的人员也会吸收一些无线电信号。 计算无线电信号损耗并不是一门精确的科学，不过，常识可以在此发挥作用。例如，隔间的布面隔板造成的信号衰减要比水泥墙低。 如果企业要建设802.11b无线网络的话，应当避免将接入点放置在距辐射频率也在2.4GHz频带设备的几英尺范围内，如餐厅中的微波炉、2.4 GHz无绳电话和蓝牙设备。而802.11a是运行在5GHz之上，所以其面临的干扰问题要少很多。 框定AP覆盖区域 在确定网络性能之后，下一步是通过无线局域网覆盖范围的宽度和长度来确定无线局域网覆盖区域的大小。一座办公楼宇可以被划分为多个部分进行设计。例如，可以单独为工程部门进行设计，因为工程部门比销售和营销人员的办公应用需要更多的带宽。可以独立于企业其他部分为热点区域(如会议室)进行设计，因为热点区域具有不同的接入和服务质量要求。 确定AP的数量 一旦确定了覆盖区域和这个区域中的客户机数量，就可以计算为这个区域提供服务所需的总带宽。对于企业部署来说，一条有效的经验是，将基本联系速率在802.11b时设置为11Mbps，802.11a时设置为36Mbps。然后，可以利用下列公式计算给定服务区域所需要的AP数量：（带宽×用户数×每用户所需速率）/(效率×每AP基本联系速率)。其中，效率表示总开销效率因子，包括MAC低效率和纠错开销。例如，一个中型呼叫中心希望利用802.11b技术在每用户所需速率为高吞吐量的环境中，为100位雇员提供500K7bps的双向数据。这家公司希望得到每AP的最大联系率(对于802.11b来说，这意味着11Mbps和75英尺的传输距离)和运行效率为50%的网络。 这些数字运算如下：(双向数据时将带宽×2)（2×500Kbps×100×25％）/（50％×11Mbps）＝4.5 需要始终将AP总数归到一个整数上，以保证足够的带宽。因此，在本例中，满足呼叫中心的无线网络容量需要5台AP。一旦根据容量计算得出所需要的AP数量后，必须计算提供足够的覆盖需要多少台AP。对于高速企业部署来说，应预期容量将超过覆盖。你可以利用接收设备的接收机灵敏度并辅之以电波传播分析来计算某一联系速率时的AP覆盖。若想得到某一AP的传输距离，必须在计算链路预算(link bugdet)时使用一种传播模型。目前业界已发表了大量有关蜂窝和个人通信服务(PCS)应用的研究报告，其中很多研究适用于室内环境. 自由空间损耗已经证明对于许多中距离环境是相当准确的。许多企业将AP安装在天花板上，以获得无障碍的传输路径以及从网络管理人员角度增加安全性和控制。将AP安装在天花板上使信号可以在隔间的隔墙之上传输，不受用户办公桌的阻挡，也使AP可以避免好奇人员的摆弄。 根据发射机的功率、所需空中速率上的接收机灵敏度以及所需运行链路容限，可以计算某一AP的覆盖范围，确定覆盖这一区域所需AP的数量。这种计算的一部分需要考虑发射机到接收机传输路径上的物理障碍，物理障碍会缩小AP的覆盖区域。 在典型的中型呼叫中心的例子中，可以利用大约3台AP覆盖服务区。但是，网络设计者必须考虑简单覆盖之外的情况，来为用户应用提供需要的带宽。减少蜂窝大小将使网络设计人员可以通过减少每台AP上支持的用户数量，来提供更高性能的网络。 具体来讲，在使用3个蜂窝的情况下，一些用户可能以1Mbps或2Mbps的速率连接，这将降低总体吞吐量。因此，聚合吞吐量不是3×11＝33Mbps，而更可能是3×5.5＝17Mbps。相比之下，5个蜂窝的系统将减少每台AP上的用户数量，所有的用户都以11Mbps速率连接，从而提供5×11＝55Mbps的吞吐量：大大提高了吞吐量。 总结 网络管理人员习惯于设计企业级应用性能的网络，而这种结构化的、可伸缩的方法也同样应用于无线局域网的设计。思想观念上的最大挑战是懂得无线电覆盖和容量是关键设计标准，但为容量而不是为覆盖进行设计才是提供企业质量吞吐量的关键。在计算容量和覆盖时，设计人员必须考虑用户数量、应用类型、无线电信息损耗因素以及是802.11a、802.11b还是802.11g等关键无线局域网问题。随着帮助网络管理人员成功地设计无线局域网部署和帮助他们进行管理的自动化工具的上市，将不再需要目前这种艰苦的劳动密集型计算。 无线局域网不是由不同AP组成的简单组合，而是一种整体的企业系统。无线局域网系统必须满足企业扩展需要，确保高吞吐量、安全的移动性以及与有线网络的无缝集成。(end)

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