一、概述
校园网是为学校师生提供教学、科研、生活、社交一体化的综合信息服务的最基础载体。校园网既需要承载科研信息共享、多媒体教学、电子阅览、教学资料存储等教学相关的网络业务,也要承载行政和总务管理、教师办公、学校论坛、师生生活及社交等其他网络业务。无线网络最初作为有线网络的辅助进入校园网,随着移动互联网时代的到来,无线网络给大家的工作、学习和生活带来了极大的便利,随时随地的上网成了人们的基本诉求,目前无线已经从补充作用逐渐转变为校园网的重要组成部分,校园网无线化成为学校的一种普通需求。
二、需求分析
学校无线终端数量的不断增加,师生对随时随地接入网络的需求提升,使得无线校园网的建设必不可少。
学校各物理区域分散并多样化,包含教室、办公室、会议室/报告厅、图书馆、实验室、食堂、操场等学习工作区域和生活区域。传统规划的方案不能满足全校园的无线覆盖, 做不到随地的网络接入。
另外部分学校的 Wi-Fi 网络建设时间较早,使用较早的 802.11n 标准的无线 AP,随着现在网络应用对带宽需求的成倍增长及无线终端数量的大幅度提升,部分区域,例如会议室,报告厅等高密场景下,用户接入困难或者接入后网速很差,之前规划的容量已经远远不能满足学校师生的要求,做不到随时接入获得好体验的要求。
三、组网目标
让接入 Wi-Fi 网络的师生获得好的体验。将这个目标转化为网络建设的要求,最直接的就是让师生“随时随地”的接入 Wi-Fi 网络,都有满意的带宽。如下图所示,针对学校区域,接入用 户,业务类型的差异对应带宽需求的差异,需要建设一张基于业务体验的 Wi-Fi 网络。
随着无线技术从 Wi-Fi 5 向 Wi-Fi 6 演进,全无线时代的来临,用户希望用无线网络彻底取代有线网络。此时用户对 WLAN 的网络需求不再是传统的离散 AP 组网,而是希望建成类似蜂窝无线网络那样的连续覆盖网络,以满足用户在全无线时代随时随地的接入需求。这也就意味着Wi-Fi 网络的部署结构将从原来的“按需覆盖”结构朝着类似蜂窝无线那样的连续组网结构转变。
四、应用场景
校园无线覆盖主要可分为以下 9 类场景:教室、VR 教室、办公室、会议室/报告厅,图书馆,实验室、食堂、操场、宿舍。以下将分别阐述各场景的业务区别、无线网络建设标准和推荐方案。
4.1 教室场景
教室是学校中最重要的教学区域之一,其特点是用户密度大,对网络质量要求高。在平时上课、自习等高峰时间段,教室中的无线网络接入用户密度大约为 2 用户/平米。承载上网查阅资料、观看教学视频、即时学术交流等重要的教学业务。
网络规划
学校教室可以大致分为普通教室和阶梯教室两种类型。普通教室面积一般在 100 平米以下,建议部署一台 AP,安装在横梁或天花板下方。阶梯教室面积较大,人数较多,一般需要部署多个AP,建议按照如图所示的W 型方式进行部署,AP 间距 15 米。
普通教室AP点位规划
阶梯教室AP点位规划
4.2 VR教室
VR 教室是学校中新兴的教学区域,其特点是用户对网络质量要求高。承载观看教学视频、即时学术交流等重要的教学业务。
网络规划
VR教室假定长10m 宽 8m,建议部署 3 台AP,安装在横梁或天花板下方,建议按照 如图所示的 W 型方式进行部署,AP 间距 4~5 米。
VR 教室 AP 点位规划
4.3 办公室场景
学校教职工的办公室场景,也是无线网络使用率比较高的区域。目前大部分学校教师都配备笔记本电脑,通过无线网络进行办公、备课、学习交流等。一个高质量的无线网络, 对于办公效率的提升会有很大帮助。
网络规划
办公室可以大致分为小型办公室和中大型办公室两种类型。小型办公室一般面积在15~40平米左右,人数在10人以内,建议部署面板型AP,也可以采用吸顶、挂墙或者面板安装,每个办公室安装1台AP,避开金属物品遮挡。中大型办公室面积较大,人数较多,一般需要部署多个AP,建议按照如图所示的W型方式进行部署,AP间距15 米,按照每台AP覆盖30~40人设计。
小型办公室AP点位规划
中大型办公室AP点位规划
4.4 会议室/报告厅场景
会议室和报告厅都属于流量突发型场景,当遇到大型会议及学术报告等活动,用户数会达到高峰,平均 2 用户/平米甚至更高。在做此类场景无线网络建设时,需要考虑 AP 容量,信道规划,干扰抑制等方面,使无线网络能在高密情况下依然能提供良好的接入体验。
网络规划
对于会议室场景,面积在 30~60 平米左右,人数在 50 人以内,建议部署 1 台放装型AP,可以采用吸顶安装方式,避开金属物品遮挡。对于大型报告厅这种高密场景,建议采用定向天线设计的高密型 AP 进行部署,按照如图所示的 W 型方式进行规划,AP 间距 10米,按照每台 AP 覆盖 30~40 人设计。
大型报告厅AP点位规划
4.5 图书馆场景
图书馆是学生自主学习的重要区域,随着互联网普及,在图书馆中通过移动终端进行在线学习已经非常普通。同时,在下课间及晚自习高峰期,图书馆的人流密度和无线网络用户并发率也相对较高。针对图书馆的无线网络,也需要按照相应的标准进行规划设计。
网络规划
图书馆面积在 100 平米以下的,建议部署 1 台放装型 AP,可以采用吸顶安装方式,避开金属物品遮挡。面积在 100 平米以上的,按照如图所示的W 型方式进行部署,AP 覆盖半径 8 米,AP 间距 15 米。
图书馆AP点位规划
4.6 实验室场景
实验室是学校中最重要的实验教学区域之一,其特点是用户密度中等,对网络覆盖质量要求高。在平时上课高峰时间段,实验室中的无线网络接入用户密度大约为 1 用户/4 平 米。承载 web、Email、游戏、高清视频,即时通信为主等重要的教学业务。
网络规划
实验室面积一般在 100 平米以下,容量人数不超过 100 人,建议部署一台AP,吸顶安装;如果超过,建议按照如图所示的 W 型方式进行部署,AP 间距 20 米,需要避开金属遮挡物安装。
实验室AP点位规划
4.7 食堂场景
食堂是学校中密度高区域之一,对网络质量要求高。在平时学生就餐高峰时间段,食堂中的无线网络接入用户密度大约为 2 用户/平米。承载 web、Email、游戏、高清视频, 即时通信为主等重要的业务。
网络规划
食堂建议吸顶安装,按照AP 间距 12~15 米,W 型部署,避开承重柱 2 米以上安装。
食堂 AP 点位规划
4.8 操场场景
操场是学校中户外区域,其特点是用户密度一般,对网络质量要求一般,看台座位区覆盖要求高。在平时无线网络接入用户密度大约为 1 用户/10 平米~1 用户/20 平米。承载web、Email、游戏、高清视频,即时通信为主等重要的业务。
网络规划
操场场景一般分为看台座位区和非座位区,都采用挂壁或者抱杆的安装方式,采用内置 定向天线AP,看台座位区 AP 间距分别按照 15 米~20 米左右,直线型部署;非座位区 安装,AP 间距 25 米左右,直线型部署。室外AP 覆盖方向,应背向教学楼等建筑,以 减少对室内覆盖区域的干扰影响。如明确操场只做薄覆盖,不考虑并发要求,可考虑室 外 AP 外置全向天线覆盖。
操场AP点位规划
4.9 宿舍场景
宿舍区是学校中生活区域,其特点是用户密度中等,对网络质量要求较高。在平时晚上高峰时间段,宿舍中的无线网络接入用户密度大约为 1 用户/2 平米。承载 web、Email、 游戏、高清视频,即时通信为主等重要的教学业务。
网络规划
在学校宿舍这种房间密集的场景中,由于墙体等室内建筑物的阻隔,无线信号的衰减现象较为严重,普通的室内放装型 AP 和室内分布式 AP 无法同时完全满足低成本、高性能的无线覆盖需求。针对这类诉求时,可采用敏捷分布式 WLAN 组网部署。宿舍区一般 采用敏分单元模块或者面板入室覆盖的部署方式,无覆盖盲区。
宿舍 AP 点位规划