UniFi arena Wi-Fi, или как Ubiquiti организовала Wi-Fi покрытие на арене FedExForum

FedExForum — это мультифункциональная арена на 18 000 человек в центре города Мемфис, штат Теннесси. FedExForum является родиной баскетбольной команды NBA «Memphis Grizzlies» и местом проведения многих других спортивных мероприятий и концертов.

Плохое Wi-Fi-покрытие на больших аренах и стадионах, как и раньше, является привычной проблемой. Для конечного пользователя это часто означает, что сеть Wi-Fi доступна, но соединение не работает. Если в сети есть доступный портал для приема T’s (телефонов) и C’s (компьютеров), это еще одна типичная причина ухудшения сервиса. Если проверка подлинности порталов не выполняется, несмотря на ввод всей необходимой информации, пользователь задается вопросом, является ли это его/ее ошибкой. Устройство зависает на Wi-Fi SSID без какого-либо доступа. Если сетевое соединение все же выполнено, оно может быть бесполезным из-за его медленности и прерывистых отключений. Такое качество Wi-Fi разочаровывает.

Что учитывалось при планировании UniFi arena Wi-Fi

1. Открытое пространство

• Баскетбольная площадка НБА имеет длину 94 фута (28,7 м) и ширину 50 футов (15,2 м). Общая длина открытой площадки может составлять около 400 футов (120 м).

• Потеря свободного пространства на расстоянии 120 м составляет 88 дБ. Телефоны имеют мощность передачи +15 дБм, учитывая затухание сигнала от рук и тела. Это означает, что телефон или АР (точка доступа) на другом конце арены в прямой видимости по-прежнему будут получать сигнал от другого телефона или точки доступа на уровне -72 дБм. Это значительно превышает пороговое значение обнаружения структуры CCA -82 дБм, которое удерживает канал занятым, и повторное использование канала еще невозможно.

2. Человеческие тела

• До 60% человеческого тела составляет вода. Вода, особенно соленая вода, какой она есть в организме человека, эффективно поглощает радиосигнал (RF).

• Условия распространения сигнала полной и пустой арены — различны. Инфраструктура сети должна соответствовать всем условиям: от пустой арены до абсолютно заполненной.

• Поглощение радиосигнала телами выгодно для арены Wi-Fi, поскольку оно помогает уменьшить отражения и увеличивает изоляцию RF между точками доступа и телефонами.

3. Ограничения в размещении AP

• AP не могут ограничивать видимость или отвлекать гостей.

• Обычные места размещения AP включают подиум, табло, поручни, под сиденьем, а также проходы или стену за сиденьями. Направленные антенны помогают сфокусировать радиочастотную энергию.

• Различные виды конфигураций арены (баскетбол, хоккей на льду, концерт) влияют на дизайн. Например, баскетбольные и концертные конфигурации различны. На часто занятой разными мероприятиями арене конфигурации меняются ежедневно в течение сезона.

4. Высокий пиковый трафик

• Гости чаще всего используют свои телефоны перед событием и во время перерывов. Загруженность трафика быстро меняется. Для обеспечения наилучшего пользовательского интерфейса сеть должна обрабатывать все пики с надлежащей пропускной способностью.

5. Трудности исследования покрытия

• Инструменты контроля, такие как Ekahau ESS, измеряют покрытие Wi-Fi. Программное обеспечение работает на ноутбуке, а пользователь перемещается в измеряемом пространстве, щелчком мыши помечая точки измерения, чтобы нанести их на карту.

• Полный контроль поддержания сети невозможен во время игр. Обследование покрытия проводится для пустой арены, без учета воздействия человеческих тел.

• Адаптеры контроля имеют лучшие антенны, и они показывают более высокий уровень сигнала, чем фактические телефоны. Кроме того, телефоны значительно отличаются друг от друга, даже одинаковой марки и модели.

Схема развертывания сети

FedExForum предлагает три SSID: гость, персонал и пресса / медиа.

UniFi-Memphis SSID (для поклонников) не использует портативный портал. FedExForum предлагает SSID UniFi-Memphis только на частоте 5 ГГц. Подавляющее большинство телефонов уже поддерживают диапазон 5 ГГц. Модели, начиная с iPhone 5 (запущен в сентябре 2013 года), обеспечивают 5 ГГц Wi-Fi. Android-устройства также широко поддерживают 5 ГГц, начиная с Galaxy S III (ноябрь 2012 г.) и HTC One X (февраль 2012 г.). Большинство устройств с частотой 2,4 ГГц — это телефоны специального назначения, а не потребительские устройства. Низкозатратные ноутбуки начального уровня могут также предлагать только 2,4 ГГц, но фанаты не используют их на аренах.

Схема Wi-Fi на арене FedExForum со временем изменилась и продолжает это делать. В построении использовались точки доступа UAP-AC-M под сиденьем до начала марта 2018 года. В настоящее время в дизайне чаши используется базирующаяся на табло и сцене (игровой площадке) BaseStation XG (UWB-XG) и встроенные UAP-AC-IW-PRO на уровне пиковых точек высоты.

Размещение WiFi на арене

Рис.1. Схема Wi-Fi на арене

.

Точки доступа UWB-XG обслуживают 14 250 мест в нижней и верхней частях чаши стадиона(см. видео в начале статьи) Эти точки доступа имеют три радиостанции с частотой 5 ГГц, каждая из которых использует встроенную антенну с направленным углом 10/15 дБи. Все три радиостанции имеют различный частотный диапазон и включают полосовой фильтр, чтобы предотвратить смешение соседних радиостанций друг с другом. Направленные антенны помогают фокусировать радиочастотную энергию и обеспечивают значительное увеличение уровня принимаемого сигнала на приемнике AP. Канал связи с лучшим SNR (соотношение сингал-шум) помогает обеспечить качественную связь на открытом простарстве, поскольку телефоны могут использовать более высокую MCS (индекс модуляции и схемы кодирования) и быстрее выполнять передачу.

Зона покрытия чаши стадиона Количество сидений Модель АР Точки доступа Радиус Размещение АР
Нижняя часть 5500 UBW-XG 12 36 (5ГГц) табло
Пиковые точки(Pinnacle) 2300 UAP-AC-IW-PRO 62 62(5ГГц) встроенные
Верхняя часть 8750 UBW-XG 14 42 (5ГГц) Сцена или игровая площадка

В радиочастотной схеме используются каналы 20 МГц (VHT20) для максимизации многократного использования каналов. Нижняя чаша и верхняя чаша используют все 5 ГГерцевые каналы, кроме 132-144. Пункты уровня Pinnacle используют эти каналы. Эти точки доступа используют низкую радиочастотную мощность.

Использование AP табло /сцена с поддержкой 5 ГГц является экономически выгодным. Кабель и установка AP могут быть проблемой, поэтому сведение к минимуму необходимой работы имеет смысл. Только 26 тройных 5 ГГц радио UWB XG обеспечивают доступ для 14 250 мест. Проведем быстрый расчет для проверки технической обоснованности. Если бы 50% пользователей одновременно использовали Wi-Fi, это означало бы около 90 клиентов / 5 ГГц радио, которые могут обрабатывать радиостанции.

Отличные результаты

Тестирование пропускной способности платформы и сбор данных о производительности состояли из несколько этапов, которые заслуживают отдельного внимания. Самый простой и понятный показатель производительности — это скорость передачи данных в сети. Эти данные включают все тесты, выполненные конечными пользователями на арене. Поскольку исходные данные содержат также проводные тесты, имеет смысл исключить для этой цели все, кроме iOS и Android-данных. Производительность выглядит великолепно. Информационный поток линий достигает 50 Мбит/с как для восходящей, так и для нисходящей линий связи.

Тест на пропускную способность

Рис.2. Тестирование пропускной способности

.

Самые низкие значения являются самыми важными. За весь период времени только четыре выборки имеют уровень производительности ниже 1 Мбит/с. Уровень качества предоставления услуги связи (SLA), рассчитанный с порогом 1 Мбит/с, обеспечивает соответствие 99,5% для нисходящей линии связи и 98,5% соответствия для восходящей линии связи. Это прекрасный результат.

Тестирование iOS и Android на самые низкие значения

Рис.3. Результаты тестирования iOS и Android на самые низкие значения

.

Производительность остается отличной даже во время игры с 14 781 болельщиком на трибунах. Только два образца из 68 опускаются ниже 1 Мбит/с. Это дает SLA 97% соответствия.

Производительность iOS  и  Android во время игры

Рис.4. Производительность во время игры с 14781 болельщиком

.

В среднем, FedExForum Wi-Fi обеспечивает пропускную способность 10-80 Мбит/с во время игр для каждого пользователя. Эта производительность отличная.

Пропускная способность во время игр

Рис.5. Диаграмма пропускной способности во время игр

.

Ubiquiti SDN контроллер осуществляет анализ работы сети

Контроллер Ubiquiti SDN обеспечивает аналитический контроль сети, который включакт статистика DPI, объемы трафика и такие показатели RF, как распределение каналов, использование воздушного потока и повторы кадров. Они помогают в настройке сети и устранении неполадок. На приведенном ниже графике показан снимок клиентских дистрибутивов по разным каналам. Каналы 132-144 менее заняты, так как UWB XG не используют их. UAP-IW в районе Pinnacle-уровня используют эти каналы. Эти AP были установлены после игры 24.03.18.

Клиентские распределения по разным каналам

Рис.6. Клиентские дистрибутивы на разных каналах

.

Перераспределение Wi-Fi на арене

UniFi BaseStation XG разработаны для условий высокой плотности и оптимальной производительности в любых условиях. Встроенные антенны с высоким коэффициентом усиления обеспечивают доступность для работы с табло или сцены (игровой площадки). Три радиостанции с частотой 5 ГГц в одном AP означают меньшее количество точек доступа, меньше монтажных работ и более быстрое развертывание. Программное обеспечение UniFi SDN Controller представляет собой простое в использовании решение для развертывания и управления всей сетью. Объедините все вышеупоянутое с ценовой моделью Ubiquiti. По уровню цен на рынке за последие три года, UniFi arena Wi-Fi стоит лишь 15% от цены подобных решений их конкурентов. Это просто невероятный показатель!

 

Вас может заинтересовать

Если Вы нашли ошибку в тексте, то выделите ее мышкой и нажмите Ctrl + Enter или нажмите здесь.

Сообщение об ошибке

Ошибка:

Ваш комментарий (не обязательно):

Да Отмена

Об авторе asp24