在政府、运营商和企业各方共同推动下,Wi-Fi现在已遍布我们所处城市的各个角落,无论是在商场和餐馆,还是在酒店和车站,又或是在展览馆和会议厅,打开手机很快你就能查找到Wi-Fi网络。
但在实际使用时,在一些用户密集的场所,例如展览馆、会议厅和大型商场等,Wi-Fi却并不如家里或办公室那么好用,经常出现连不上网或网络连接速度很慢的情况——打开网页要等上好几秒,视频缓冲也非常明显。
我们在之前“华为室内高密覆盖方案,让Wi-Fi服务不再坑爹”已经介绍过,信号干扰是高密Wi-Fi部署时的一大“拦路虎”,而高密Wi-Fi还有另外一个“拦路虎”,那就是终端高并发率。
一般而言,在车站、商场和球场等这类高密场景,虽然人数很多,但并非人人都有联网需求,因此终端并发率通常会维持在30%左右;但在多媒体教室和电子课堂这类特殊场景,由于电子书包等业务的出现,几乎所有人都需要同时接入网络,这会将终端并发率提高到接近100%。在AP性能相同的情况下,用户在这两类不同场景中的业务体验将会产生很大差异。
上述的测试环境中并不存在严重的干扰,为什么AP的并发用户数从18增长到60后,对应的整体吞吐量会从110Mbps下降到72Mbps呢?
这还要从Wi-Fi的数据处理机制谈起。在Wi-Fi的信道使用上采用的是竞争机制,即所有终端竞争一个传输通道,终端数量越多,彼此发生冲突的概率也就越大,简而言之就是千军万马过独木桥。对于并发率达到100%的高密接入场景,AP所承担的压力将达到一般情况下的3倍多,可以说这是高密场景中最难应付的情况。
所以说,Wi-Fi的空口机制本身已经决定了AP射频的多用户性能,从单个射频芯片的角度来看,一块2.4GHz或5GHz射频在30个用户并发时,只能提供1.2Mbps左右的平均可用带宽。
那么这1.2Mbps带宽用在电子书包这样的业务场景中会带来什么样的体验效果呢?老师在进行屏幕共享、自动教材翻页和课堂画板等操作时,所有PAD终端的平均时延将达1秒;在推送480P分辨率视频时,所有PAD终端完成视频缓冲并开始同步播放的时间将需要10秒左右,甚至更长。
目前,高分辨率的教学视频下载与播放已成为学生的普遍需求,因此,构建优质的教室无线网络,为终端提供更高的业务能力,以有效支撑各类教学活动的开展已成为教育行业的重点话题之一。
如何解决高并发场景下用户体验变差的问题?很多人首先想到的就是增加AP数量,这当然可以满足电子课堂业务的终端带宽要求,但也会带来如下两个现实问题:
一个教室部署两台AP,相比单台AP,其设备采购成本、施工成本和配套传输/供电成本都将翻番,从而带来了较大的成本压力。
AP数量翻番后,管理节点数量和工作量也同步翻番,对于学校本已捉襟见肘的网络运维力量提出了更高要求。
回到Wi-Fi的空口机制,AP射频的整体性能随着并发终端数的增加而逐渐下降,那么减少单射频下的并发终端数就应该可以减少终端的冲突概率,进而减少冲突导致的空口开销,从而提升AP射频的整体性能和单终端性能。
例如电子书包业务,可选用支持3射频的AP,然后将单射频并发用户数从30减少到20,如此单终端平均可用带宽将从1.2Mbps提升到2.5Mbps以上(具体数据与AP能力和现场环境相关)。
相比单教室部署两个双频AP的方案,3射频AP覆盖单教室方案可节省设备采购、安装和配套的成本(包括交换机端口数以及功耗等),并简化网络和设备的日常运维与管理。
发表评论