Letztes Jahr hatten wir einen Beitrag über öffentliches Design , und heute gehen wir von der anderen Seite aus und sprechen über die Schaffung von Wi-Fi-Netzwerken in offenen Räumen. Es scheint, dass hier etwas kompliziert sein könnte – es gibt keine Betonböden, was bedeutet, dass man die Punkte gleichmäßig verteilen, einschalten und die Reaktion der Benutzer genießen kann. Aber wenn es um die Praxis geht, müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. Wir werden heute darüber sprechen und gleichzeitig einen Spaziergang zum Kultur- und Erholungspark der Stadt Mytischtschi machen, wo unsere Ausrüstung kürzlich installiert wurde.
Wir berechnen die Belastung der Access Points
Bei der Arbeit mit öffentlichen Freiräumen wie Parks und Erholungsgebieten beginnen die Herausforderungen bereits in der Entwurfsphase. In einem Hotel ist es einfacher, die Nutzerdichte zu berechnen – es gibt eine klare Unterscheidung zwischen dem Zweck der Räumlichkeiten und den Orten, an denen sich Menschen treffen, sind im Voraus bekannt und ändern sich nur sehr selten.
In Parks ist es schwieriger, die Belastung zu lokalisieren und vorherzusagen. Sie variiert je nach Jahreszeit und kann bei Veranstaltungen um ein Vielfaches ansteigen. Darüber hinaus muss berücksichtigt werden, dass die Punkte in offenen Bereichen weiter „treffen“, und es ist notwendig, die Leistung und den Signalpegel, bei dem die Access Points den Client trennen, sorgfältig anzupassen, damit er eine Verbindung zu einer stärkeren Signalquelle herstellt . Daher stellen Parks viel höhere Anforderungen an den Informationsaustausch zwischen den Zugangspunkten selbst.
Sie müssen berücksichtigen, wie viele Benutzer gleichzeitig eine Verbindung zum Access Point herstellen. Wir empfehlen den Aufbau von Netzwerken mit 30 gleichzeitigen Verbindungen in jedem WLAN-Band. Tatsächlich können Punkte, die die AC Wave 2- und 2×2 MU-MIMO-Technologie unterstützen, bis zu 100 Verbindungen pro Band aushalten, aber bei einer solchen Belastung sind starke Interferenzen zwischen Clients sowie ein „Wettbewerb“ um Bandbreite möglich. Das kann zum Beispiel bei Konzerten passieren: Das Video wird langsamer, aber ein Taxiruf oder das Hochladen von Fotos auf Instagram geht ohne Probleme.
Im Mytischtschi-Park war die maximale Belastung am Stadttag zu verzeichnen, als jeder Punkt durchschnittlich 32 Verbindungen aufwies. Das Netzwerk hat dies erfolgreich gemeistert, aber in der Regel funktioniert der Access Point mit 5-10 Benutzern, sodass das Netzwerk für fast jedes Nutzungsszenario einen guten Spielraum hat – vom schnellen Instant Messenger bis hin zu stundenlangen Sendungen auf Youtube.
Bestimmen der Anzahl der Zugangspunkte
Der Mytischtschi-Park ist ein Rechteck von 400 mal 600 Metern mit Springbrunnen, Bäumen, einem Riesenrad, einem Boot, einem Konzertsaal, Spielplätzen und vielen Wegen. Da Parkbesucher in der Regel zu Fuß gehen und nicht an einem Ort sitzen (mit Ausnahme von Cafés und Erholungsgebieten), müssen Zugangspunkte das gesamte Gebiet abdecken und ein nahtloses Roaming ermöglichen.
Einige Zugangspunkte verfügen nicht über kabelgebundene Kommunikationsleitungen, daher wird für die Kommunikation mit ihnen die Omada Mesh-Technologie verwendet. Der Controller verbindet automatisch einen neuen Punkt und wählt die optimale Route dafür aus:
Wenn die Kommunikation mit einem Punkt verloren geht, erstellt der Controller eine neue Route dafür:
Zugangspunkte verbinden sich in einer Entfernung von 200–300 Metern miteinander, aber auf Client-Geräten ist die Leistung des Wi-Fi-Empfängers geringer, sodass in Projekten 50–60 Meter zwischen den Punkten verlegt werden. Insgesamt benötigte der Park 37 Zugangspunkte, aber das Netzwerk umfasst weitere 20 Punkte des WI-FI-Pilotprojekts an Bushaltestellen, und die Verwaltung plant, auch an anderen Standorten und allen Haltestellen in der Stadt kostenloses Internet an dieses Netzwerk anzuschließen.
Wir wählen die Ausrüstung aus
Da es sich um das russische Klima handelt, wird neben Staub- und Feuchtigkeitsschutz gemäß IP65-Standard auch auf die Betriebstemperaturbedingungen geachtet. In diesem Projekt verwendete Zugangspunkte . Sie werden an 8-Port-PoE-Switches angeschlossen , die wiederum auf reduziert werden . Die gesamte Ausrüstung ist in einem separaten Verteilerschrank zusammengefasst, der über zwei unabhängige Stromeingänge und zwei verschiedene Kommunikationskanäle verfügt.
EAP225 Outdoor unterstützt die Omada Mesh-Funktion, arbeitet im Bereich von -30 °C bis +70 °C und hält seltenen Temperaturen unterhalb dieses Bereichs ohne Leistungsverlust stand. Starke Temperaturschwankungen können die Lebensdauer von Geräten verkürzen, aber für Moskau ist das nicht so kritisch und wir geben auf den EAP225 eine Garantie von 3 Jahren.
Interessant: Da die Access Points über PoE mit Strom versorgt werden, ist die Erdung mit einer speziellen Leitung verbunden, die zuvor mit der Stromversorgung und der Glasfaser-Kommunikationsleitung verbunden war. Diese Vorsichtsmaßnahme beseitigt statische Probleme. Auch bei der Installation im Freien ist es notwendig, einen Blitzschutz vorzusehen oder die Punkte an sicheren Orten zu platzieren und nicht zu versuchen, sie zu hoch zu verlegen.
EAP225 nutzt für Roaming den 802.11 k/v-Standard, der einen reibungslosen Wechsel ermöglicht und Endgeräte nicht entlastet. Bei 802.11k wird dem Benutzer sofort eine Liste benachbarter Punkte gesendet, sodass das Gerät keine Zeit damit verschwendet, alle verfügbaren Kanäle zu scannen. Bei 802.11v wird der Benutzer jedoch über die Auslastung des angeforderten Punkts benachrichtigt und bei Bedarf dorthin weitergeleitet ein freieres. Darüber hinaus ist im Park ein erzwungener Lastausgleich konfiguriert: Der Punkt überwacht das Signal von Clients und trennt sie, wenn es unter einen bestimmten Schwellenwert fällt.
Ursprünglich war geplant, einen Hardware-Controller zur zentralen Verwaltung aller Access Points zu installieren , aber am Ende sind sie gegangen — Es verfügt über mehr Kapazität (bis zu 1500 Zugangspunkte), sodass die Verwaltung die Möglichkeit hat, das Netzwerk zu erweitern.
Wir richten die Arbeit mit Benutzern ein und veröffentlichen sie im Open Access
Da es sich bei dem Kunden um eine kommunale Einrichtung handelt, wurde gesondert besprochen, wie sich die Nutzer in das Netzwerk einloggen. TP-Link verfügt über eine API, die verschiedene Arten der Authentifizierung unterstützt: SMS, Gutscheine und Facebook. Einerseits ist die Anrufauthentifizierung ein gesetzlich vorgeschriebenes Verfahren, andererseits ermöglicht sie dem Anbieter, die Arbeit mit den Nutzern zu optimieren.
Mytishchi Park verwendet die Anrufauthentifizierung über den Global Hotspot-Dienst: Das Netzwerk speichert den Client sieben Tage lang und erfordert danach eine erneute Protokollierung. Derzeit sind bereits rund 7 Kunden im Netzwerk registriert und es kommen ständig neue hinzu.
Um zu verhindern, dass man sich „die Decke über den Kopf zieht“, ist die Zugangsgeschwindigkeit der Nutzer auf 20 Mbit/s begrenzt, was für die meisten Straßenszenarien ausreichend ist. Derzeit ist der eingehende Kanal nur zur Hälfte ausgelastet, sodass die Verkehrsbeschränkungen deaktiviert sind.
Da das Netzwerk öffentlich ist, wurden Tests vor Ort durchgeführt: Bereits einen Monat vor der offiziellen Eröffnung stellten Besucher eine Verbindung zum Netzwerk her und Techniker testeten die Softwaresteuerung mithilfe dieser Last. Es wurde am 31. August vollständig gestartet und funktioniert weiterhin ohne Unterbrechungen.
Damit verabschieden wir uns. Wenn Sie sich im Mytischtschi-Park befinden, testen Sie unbedingt unser Netzwerk, bevor andere davon erfahren und Sie Geschwindigkeits- und Verkehrsbeschränkungen aktivieren müssen.
Wir danken MAU „TV Mytishchi“ und Stanislav Mamin für ihre Unterstützung bei der Vorbereitung der Veröffentlichung.
Source: habr.com