暢快”無(wú)線(xiàn)校園,從智能天線(xiàn)開(kāi)始
高校信息化建設(shè)進(jìn)入“云時(shí)代”后,無(wú)線(xiàn)校園網(wǎng)的建設(shè)面臨更多挑戰(zhàn)。無(wú)線(xiàn)校園要為智能移動(dòng)設(shè)備提供無(wú)縫連接,要求學(xué)校不僅要將無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋至每個(gè)角落,更重要的是,要提供高性能校園無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),包括高吞吐量、高傳輸速率、穩(wěn)定可靠的連接。要實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)師生們“暢快”的無(wú)線(xiàn)接入,除了做好無(wú)線(xiàn)合理部署,實(shí)現(xiàn)整個(gè)校園環(huán)境的無(wú)線(xiàn)全覆蓋之外,“小小”的AP天線(xiàn)是不容忽視的關(guān)鍵點(diǎn)之一。
AP天線(xiàn),外形雖小乾坤大
傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)AP的天線(xiàn)主要分為全向天線(xiàn)和定向天線(xiàn)兩種,全向天線(xiàn)通常覆蓋角度大,但覆蓋距離較近;定向天線(xiàn)覆蓋距離雖然遠(yuǎn),但卻是以犧牲覆蓋角度為代價(jià)的。這顯然不能滿(mǎn)足校園應(yīng)用的需要,因此,既能全方位覆蓋各個(gè)角度,又能在每個(gè)角度都獲得更遠(yuǎn)覆蓋距離的智能天線(xiàn),能夠自動(dòng)規(guī)避干擾,通過(guò)***性能路徑引導(dǎo)信號(hào),是當(dāng)前校園無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主流選擇。但由于對(duì)終端行為的不感知,早期的“智能天線(xiàn)”功能有限,僅能實(shí)現(xiàn)基于多極化的“無(wú)需”覆蓋,無(wú)法實(shí)現(xiàn)基于特征和協(xié)議的射頻優(yōu)化,不同距離、不同場(chǎng)景的針對(duì)性智能覆蓋。
另一方面,高校部署WLAN最終目的是為了借助信息化手段提升教學(xué)、科研和管理水平,嚴(yán)格來(lái)講,是屬于高校的生產(chǎn)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò),因此,需要保障無(wú)線(xiàn)部署的性能和可靠性。在教學(xué)區(qū),每個(gè)教室大約有四五十個(gè)學(xué)生同時(shí)接入,將考驗(yàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的性能及其提供服務(wù)質(zhì)量的能力。如何借助天線(xiàn)的“智慧”,有效調(diào)配帶寬資源,實(shí)現(xiàn)暢快連接,也是需要考慮的重點(diǎn)。
作為WLAN領(lǐng)域的“大拿”,杭州華三通信在無(wú)線(xiàn)AP智能天線(xiàn)方面考慮十分全面。華三只的智能天線(xiàn)采用了新一代終端感知型智能天線(xiàn)陣列技術(shù),其天線(xiàn)陣列由12個(gè)天線(xiàn)振子構(gòu)成,***可形成多達(dá)4000個(gè)以上的天線(xiàn)輻射圖型,形成接近于***的覆蓋。同時(shí)AP會(huì)運(yùn)行華三專(zhuān)利的天線(xiàn)選擇算法,針對(duì)不同位置的終端,從若干天線(xiàn)振子中選擇出不同的振子來(lái)進(jìn)行報(bào)文的發(fā)送或接收,在選擇的同時(shí),會(huì)加入相位和延時(shí)的整體考量,進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)終端行為的探測(cè)感知和天線(xiàn)陣列的快速收斂。
另一方面,華三智能天線(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)逐包選擇發(fā)送天線(xiàn),對(duì)于每個(gè)發(fā)送的報(bào)文都能使用不同的發(fā)送天線(xiàn);并保證選擇的天線(xiàn)***,對(duì)于每個(gè)移動(dòng)終端維持一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄著各天線(xiàn)的歷史信息,從而能從數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇***天線(xiàn);數(shù)據(jù)庫(kù)收斂速度快,天線(xiàn)選擇算法根據(jù)天線(xiàn)的輻射圖及歷史信息,定時(shí)選擇特定的天線(xiàn)進(jìn)行探測(cè),從而能快速適應(yīng)環(huán)境變化,選擇出新的天線(xiàn);不需要終端過(guò)多參與,不需要協(xié)議報(bào)文交互以獲取信道參數(shù),對(duì)于數(shù)據(jù)流數(shù)和發(fā)送天線(xiàn)數(shù)相等的情況也可以獲得多天線(xiàn)的增益。這些智能天線(xiàn)特性都能夠幫助校園用戶(hù)在復(fù)雜的無(wú)線(xiàn)環(huán)境中享受到與有線(xiàn)網(wǎng)相同的接入體驗(yàn)。
而在宿舍區(qū),由于房間密集大多需要通過(guò)室分系統(tǒng)進(jìn)行部署,而移動(dòng)智能終端的大量應(yīng)用也使得用戶(hù)會(huì)在不同房間之間漫游。在這樣的應(yīng)用環(huán)境中使用智能天線(xiàn)可以做到“信號(hào)隨人動(dòng)”,從而在信號(hào)覆蓋、抗干擾、低功耗方面有更好的表現(xiàn)。
智能信號(hào)覆蓋 校園網(wǎng)絡(luò)展露崢嶸
華三無(wú)線(xiàn)AP在智能天線(xiàn)方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì),在具體應(yīng)用中得到了充分驗(yàn)證。例如在浙江大學(xué)無(wú)線(xiàn)校園建設(shè)項(xiàng)目中,華三的智能天線(xiàn)技術(shù)展現(xiàn)出了巨大作用。
浙江大學(xué)校園無(wú)線(xiàn)應(yīng)用有一個(gè)特點(diǎn)就是場(chǎng)景多樣,為了滿(mǎn)足不同場(chǎng)景下學(xué)生和老師的上網(wǎng),華三經(jīng)過(guò)前期精細(xì)的工勘,為浙江大學(xué)量身打造了一套附和浙江大學(xué)需求的部署方案。
在圖書(shū)館、禮堂、小劇場(chǎng)等場(chǎng)景,覆蓋場(chǎng)景空曠、且接入密度較高。這樣的場(chǎng)景應(yīng)用了華三的高端產(chǎn)品450M AP,且開(kāi)啟5G頻譜導(dǎo)航功能,優(yōu)先將支持5G頻段的終端引導(dǎo)使用5G頻段,避免與2.4G頻段的用戶(hù)爭(zhēng)搶信道,很好的提高了用戶(hù)的體驗(yàn)保障了學(xué)生、老師的上網(wǎng)速率。
在學(xué)生宿舍,特別是西溪校區(qū)、華家池校區(qū)的學(xué)生宿舍,建筑年代久遠(yuǎn),所以墻非常厚,其傳統(tǒng)走廊放裝部署方式無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生在宿舍內(nèi)的上網(wǎng)需求。針對(duì)這樣的場(chǎng)景,華三采取了室內(nèi)分布的設(shè)計(jì),通過(guò)將一個(gè)AP分割成多條射頻流分別引出饋線(xiàn)進(jìn)如房間進(jìn)行精細(xì)化部署,同時(shí)考慮到天線(xiàn)的美觀(guān)和人對(duì)天線(xiàn)的敏感,華三還設(shè)計(jì)了室內(nèi)美化天線(xiàn),僅僅只有硬幣大小,不僅美觀(guān)且不會(huì)讓人感覺(jué)到天線(xiàn)的存在。
在操場(chǎng)、廣場(chǎng)、迎新大道等室外開(kāi)闊區(qū)域,華三采用室外覆蓋方案,將300M的室外型AP直接通過(guò)高增益的定向天線(xiàn)進(jìn)行特定區(qū)域的定向覆蓋,同時(shí)學(xué)生宿舍、家屬樓等區(qū)域也利用室外AP進(jìn)行室外覆蓋室內(nèi)補(bǔ)點(diǎn)方案。將AP 安裝在具備有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的建筑物的樓頂或側(cè)壁,配合高增益的室外天線(xiàn),室外AP的覆蓋能達(dá)到1.5KM 以上的范圍。
從整體上來(lái)說(shuō),采用先進(jìn)的智能天線(xiàn)技術(shù),學(xué)校將獲得諸多收益。包括實(shí)現(xiàn)校園全覆蓋,面提升收發(fā)信號(hào)強(qiáng)度全,當(dāng)校園無(wú)線(xiàn)用戶(hù)移動(dòng)或改變位置、角度、方向時(shí),保持信號(hào)強(qiáng)度和網(wǎng)絡(luò)不中斷。在復(fù)雜多變的環(huán)境下,各種終端用戶(hù)在非視距環(huán)境下仍能具有良好的信號(hào)獲取能力。增強(qiáng)抗噪能力。保證終端用戶(hù)最小工作帶寬,降低斷線(xiàn)幾率。降低因遮擋或距離增加引起的信號(hào)質(zhì)量下降幅度,使得性能不會(huì)大幅衰落。同步的上下行鏈路增益,提升整網(wǎng)容量。在無(wú)線(xiàn)校園應(yīng)用也會(huì)借助智能天線(xiàn),展現(xiàn)出更大價(jià)值。