Сурова практика: как да направите Wi-Fi мрежа в градски парк

Миналата година имахме публикация за публичния дизайн Wi-Fi в хотелите, а днес ще отидем от другата страна и ще говорим за създаването на Wi-Fi мрежи в открити пространства. Изглежда, че тук може да има нещо сложно - няма бетонни подове, което означава, че можете да разпръснете точките равномерно, да ги включите и да се насладите на реакцията на потребителите. Но когато става въпрос за практика, трябва да се вземат предвид много фактори. Днес ще говорим за тях и в същото време ще се разходим до градския парк за култура и отдих в Митищи, където наскоро беше инсталирано нашето оборудване.

Ние изчисляваме натоварването на точките за достъп

Когато работите с обществени открити пространства като паркове и зони за отдих, предизвикателствата започват на етапа на проектиране. В хотела е по-лесно да се изчисли гъстотата на потребителите - има ясно разграничение между предназначението на помещенията, а местата, където се събират хората, са предварително известни и се променят много рядко.

В парковете е по-трудно да се локализира и предвиди натоварването. Тя варира в зависимост от времето на годината и може да се увеличи няколко пъти по време на събития. Освен това трябва да се има предвид, че на открити места точките „удрят“ допълнително и е необходимо внимателно да се регулира мощността и нивото на сигнала, при което точките за достъп ще изключат клиента, така че той да се свърже с по-мощен източник на сигнал . Така парковете имат много по-високи изисквания за обмен на информация между самите точки за достъп.

Трябва да имате предвид колко потребители се свързват към точката за достъп едновременно. Препоръчваме изграждане на мрежи с 30 едновременни връзки на всяка Wi-Fi лента. Всъщност точките, поддържащи технологията AC Wave 2 и 2×2 MU-MIMO, могат да издържат до 100 връзки на лента, но при такова натоварване са възможни силни смущения между клиентите, както и „конкуренция“ за честотна лента. Това може да се случи например на концерти: видеото ще се забави, но извикването на такси или качването на снимки в Instagram ще мине без проблеми. 

В Mytishchi Park максималното натоварване е настъпило в Деня на града, когато всяка точка е имала средно 32 връзки. Мрежата се справи успешно, но обикновено точката за достъп работи с 5-10 потребители, така че мрежата има добра свобода за почти всеки сценарий на използване - от бързи месинджъри до часове излъчвания в Youtube. 

Определяне на броя на точките за достъп

Паркът Mytishchi е правоъгълник с размери 400 на 600 метра, в който има фонтани, дървета, виенско колело, лодка, концертна зала, детски площадки и много алеи. Тъй като посетителите на парка обикновено се разхождат и не седят на едно място (с изключение на кафенета и зони за отдих), точките за достъп трябва да покриват цялата територия и да осигуряват безпроблемен роуминг. 

Някои точки за достъп нямат кабелни комуникационни линии, така че технологията Omada Mesh се използва за комуникация с тях. Контролерът автоматично свързва нова точка и избира оптималния маршрут за нея: 

Ако комуникацията с дадена точка е загубена, контролерът изгражда нов маршрут за нея:

Точките за достъп се свързват помежду си на разстояние 200-300 метра, но на клиентските устройства мощността на Wi-Fi приемника е по-ниска, така че в проекти между точките се полагат 50-60 метра. Общо паркът изискваше 37 точки за достъп, но мрежата включва още 20 точки от пилотния проект WI-FI на автобусните спирки, а администрацията планира да свърже безплатен интернет към тази мрежа и на други обекти и всички спирки в града.
 

Ние избираме оборудване

Тъй като имаме работа с руския климат, в допълнение към защитата от прах и влага, съгласно стандарта IP65, се обръща внимание на температурните условия на работа. Точки за достъп, използвани в този проект EAP225 На открито. Те се свързват към 8-портови PoE комутатори T1500G-10MPS, които от своя страна се свеждат до T2600G-28SQ. Цялото оборудване е обединено в отделен шкаф за окабеляване, който има два независими захранващи входа и два различни комуникационни канала.

EAP225 Outdoor поддържа функцията Omada Mesh, работи в диапазона от -30°C до +70°C и може да издържа на редки температури под диапазона без загуба на производителност. Силните температурни промени могат да съкратят експлоатационния живот на устройствата, но за Москва това не е толкова критично и ние даваме 225 години гаранция за EAP3.

Нещо интересно: тъй като точките за достъп се захранват чрез PoE, заземяването е свързано към специална линия, която преди това е била свързана към захранването и оптичната комуникационна линия. Тази предпазна мярка елиминира статичните проблеми. Дори при монтаж на открито е необходимо да се осигури мълниезащита или да поставите точките на безопасни места и да не се опитвате да ги преместите твърде високо.

EAP225 използва стандарта 802.11 k/v за роуминг, което ви позволява да превключвате плавно и да не разреждате крайните устройства. При 802.11k на потребителя незабавно се изпраща списък със съседни точки, така че устройството не губи време в сканиране на всички налични канали, но при 802.11v потребителят се уведомява за натоварването на заявената точка и, ако е необходимо, се пренасочва към по-свободна. Освен това паркът има конфигурирано принудително балансиране на натоварването: точката следи сигнала от клиентите и ги прекъсва, ако падне под определен праг. 

Първоначално беше планирано инсталирането на хардуерен контролер за централизирано управление на всички точки за достъп OS200, но накрая си тръгнаха софтуерен EAP контролер — има по-голям капацитет (до 1500 точки за достъп), така че администрацията ще има възможност да разшири мрежата. 

Настройваме работа с потребителите и я пускаме в отворен достъп

Тъй като клиентът е общинско дружество, отделно беше обсъдено как потребителите ще влизат в мрежата. TP-Link има API, който поддържа няколко вида удостоверяване: SMS, ваучери и Facebook. От една страна, удостоверяването на обаждането е задължителна процедура по закон, а от друга позволява на доставчика да оптимизира работата с потребителите. 

Mytishchi Park използва удостоверяване на обаждане чрез услугата Global Hotspot: мрежата помни клиента за 7 дни, след което изисква повторно регистриране. В момента около 2000 клиенти вече са регистрирани в мрежата и непрекъснато се добавят нови.

За да се предотврати „дърпането на одеялото върху себе си“, скоростта на достъп на потребителите е ограничена до 20 Mbit/s, което е достатъчно за повечето улични сценарии. Засега входящият канал е само наполовина зареден, така че ограниченията на трафика са деактивирани.
 


Тъй като мрежата е публична, тестването беше извършено на място: вече месец преди официалното откриване посетителите се свързаха с мрежата и техниците отстраниха грешки в софтуерния контрол, използвайки това натоварване. Той беше пуснат изцяло на 31 август и все още работи без прекъсвания. 

С това се сбогуваме. Ако сте в Mytishchi Park, не забравяйте да тествате нашата мрежа, преди другите да разберат за нея и трябва да активирате ограниченията на скоростта и трафика. 

Изразяваме своята благодарност на MAU “TV Mytishchi” и Станислав Мамин за съдействието им при подготовката на публикацията. 

Източник: www.habr.com