高校信息化建設進入“云時代”后,無線校園網(wǎng)的建設面臨更多挑戰(zhàn)。無線校園要為智能移動設備提供無縫連接,要求學校不僅要將無線網(wǎng)絡覆蓋至每個角落,更重要的是,要提供高性能校園無線網(wǎng)絡,包括高吞吐量、高傳輸速率、穩(wěn)定可靠的連接。要實現(xiàn)校園內(nèi)師生們“暢快”的無線接入,除了做好無線合理部署,實現(xiàn)整個校園環(huán)境的無線全覆蓋之外,“小小”的AP天線是不容忽視的關(guān)鍵點之一。
傳統(tǒng)的無線AP的天線主要分為全向天線和定向天線兩種,全向天線通常覆蓋角度大,但覆蓋距離較近;定向天線覆蓋距離雖然遠,但卻是以犧牲覆蓋角度為代價。這顯然不能滿足校園應用的需要,因此,既能全方位覆蓋各個角度,又能在每個角度都獲得更遠覆蓋距離的智能天線,能夠自動規(guī)避干擾,通過最佳性能路徑引導信號,是當前校園無線網(wǎng)絡建設的主流選擇。但由于對終端行為的不感知,早期的“智能天線”功能有限,僅能實現(xiàn)基于多極化的“無需”覆蓋,無法實現(xiàn)基于特征和協(xié)議的射頻優(yōu)化,不同距離、不同場景的針對性智能覆蓋。
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、科研和管理水平,嚴格來講,是屬于高校的生產(chǎn)業(yè)務網(wǎng)絡。因此,需要保障無線部署的性能和可靠性。在教學區(qū),每個教室大約有四五十個學生同時接入,將考驗無線網(wǎng)絡的性能及其提供服務質(zhì)量的能力。如何借助天線的“智慧”,有效調(diào)配帶寬資源,實現(xiàn)暢快連接,也是需要考慮的重點。
杭州華三通信在無線AP智能天線方面考慮周全。華三智能天線采用了新一代終端感知型智能天線陣列技術(shù),其天線陣列由12個天線振子構(gòu)成,最高可形成多達4000個以上的天線輻射圖型,形成接近于全面覆蓋。同時AP會運行華三專利的天線選擇算法,針對不同位置的終端,從若干天線振子中選擇出不同的振子來進行報文的發(fā)送或接收,在選擇的同時,會加入相位和延時的整體考量,進一步加強了對終端行為的探測感知和天線陣列的快速收斂。
浙江大學校園無線應用有一個特點就是場景多樣
另一方面,華三智能天線可以實現(xiàn)逐包選擇發(fā)送天線,對于每個發(fā)送的報文都能使用不同的發(fā)送天線;并保證選擇的天線最優(yōu),對于每個移動終端維持一個數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫中記錄著各天線的歷史信息,從而能從數(shù)據(jù)庫中選擇最優(yōu)天線;數(shù)據(jù)庫收斂速度快,天線選擇算法根據(jù)天線的輻射圖及歷史信息,定時選擇特定的天線進行探測,從而能快速適應環(huán)境變化,選擇出新的天線;不需要終端過多參與,不需要協(xié)議報文交互以獲取信道參數(shù),對于數(shù)據(jù)流數(shù)和發(fā)送天線數(shù)相等的情況也可以獲得多天線的增益。這些智能天線特性都能夠幫助校園用戶在復雜的無線環(huán)境中享受到與有線網(wǎng)相同的接入體驗。
而在宿舍區(qū),由于房間密集大多需要通過室分系統(tǒng)進行部署,而移動智能終端的大量應用也使得用戶會在不同房間之間漫游。在這樣的應用環(huán)境中使用智能天線可以做到“信號隨人動”,從而在信號覆蓋、抗干擾、低功耗方面有更好的表現(xiàn)。
華三無線AP在智能天線方面的技術(shù)優(yōu)勢,在具體應用中得到了充分驗證。例如,在浙江大學無線校園建設項目中,華三的智能天線技術(shù)展現(xiàn)出了巨大作用。
浙江大學校園無線應用有一個特點就是場景多樣,為了滿足不同場景下學生和老師的上網(wǎng),華三經(jīng)過前期精細的工勘,為浙江大學量身打造了一套符合浙江大學需求的部署方案。
在圖書館、禮堂、小劇場等場景,覆蓋場景空曠、且接入密度較高。這樣的場景應用了華三的高端產(chǎn)品450M AP,且開啟5G頻譜導航功能,優(yōu)先將支持5G頻段的終端引導使用5G頻段,避免與2.4G頻段的用戶爭搶信道,很好地提高了用戶的體驗,保障了學生、老師的上網(wǎng)速率。
在學生宿舍,特別是西溪校區(qū)、華家池校區(qū)的學生宿舍,建筑年代久遠,所以墻非常厚,其傳統(tǒng)走廊放裝部署方式無法滿足學生在宿舍內(nèi)的上網(wǎng)需求。針對這樣的場景,華三采取了室內(nèi)分布的設計,通過將一個AP分割成多條射頻流分別引出饋線進入,房間進行精細化部署,同時考慮到天線的美觀和人對天線的敏感,華三還設計了室內(nèi)美化天線,僅僅只有硬幣大小,不僅美觀且不會讓人感覺到天線的存在。
在操場、廣場、迎新大道等室外開闊區(qū)域,華三采用室外覆蓋方案,將300M的室外型AP直接通過高增益的定向天線進行特定區(qū)域的定向覆蓋,同時學生宿舍、家屬樓等區(qū)域也利用室外AP進行室外覆蓋室內(nèi)補點方案。將AP 安裝在具備有線網(wǎng)絡的建筑物的樓頂或側(cè)壁,配合高增益的室外天線,室外AP的覆蓋能達到1.5KM 以上的范圍。
從整體上來說,采用先進的智能天線技術(shù),學校將獲得諸多收益。包括實現(xiàn)校園全覆蓋,提升收發(fā)信號強度全,當校園無線用戶移動或改變位置、角度、方向時,保持信號強度和網(wǎng)絡不中斷。在復雜多變的環(huán)境下,各種終端用戶在非視距環(huán)境下仍能具有良好的信號獲取能力。增強抗噪能力。同時,保證終端用戶最小工作帶寬,降低斷線機率。降低因遮擋或距離增加引起的信號質(zhì)量下降幅度,使得性能不會大幅衰落。同步的上下行鏈路增益,提升整網(wǎng)容量。在無線校園的應用借助智能天線,將會展現(xiàn)出更大價值。
(供稿:杭州華三通信技術(shù)有限公司)
“歡迎信號干擾”Wi-Fi:比4G快1000倍
最近,美國科技公司Artemis開發(fā)了一種新型移動無線網(wǎng)絡pCell(蜂窩技術(shù)person cell),并宣稱它的速度可以比4G網(wǎng)絡快1000倍,這讓實時無線傳輸高清成為可能。
據(jù)介紹,Artemis通過布署大量形如路由器的“pWaves”信號基站,為更小的范圍單元提供無線網(wǎng)絡。多個pWaves信號基站融合多重無線電波,從而使電波干擾變成信號增強,每個pCell用戶的LTE網(wǎng)絡信號隨時都是滿格。最終結(jié)果就是,每個人都能夠享用到各自完整的帶寬容量。也就意味著網(wǎng)速將會比4G網(wǎng)絡快1000 倍。
pCell除了在傳輸速度和強度方面勝過4G LTE,它在能耗上面也更勝一籌。pWave使用1毫瓦特的信號發(fā)射器來傳輸數(shù)據(jù),遠低于大部分Wi-Fi的250毫瓦特或者移動基站更高的功率。它還可以幫助用戶節(jié)省手機電量。同時pWave可以減少搭建信號網(wǎng)絡的設施。因為它可以不考慮信號相互干擾,使用視距無線電波的方式,這要比使用信號塔經(jīng)濟得多。并且搭載pCell的設備不需要使用定制硬件處理信號,任何搭載Linux系統(tǒng)的計算機都可以流暢運行支撐pCell的軟件。
另外,pCell適用于任何普通LTE設備,并且已經(jīng)與iPhone或安卓手機兼容。
同時,Artemis正在與一家移動網(wǎng)絡運營商合作,準備在他們的城市部署多達350個pWaves路由器。據(jù)悉,pCell預計會在今年Q4在美國當?shù)卣桨l(fā)布。