Хабрахабр

Суровая практика: как сделать Wi-Fi сеть в городском парке

В прошлом году у нас был пост про проектирование общественного Wi-Fi в гостиницах, а сегодня мы зайдем с другой стороны и расскажем о создании Wi-Fi сетей на открытых пространствах. Казалось бы, что тут может быть сложного — бетонных перекрытий нет, а значит, можно раскидать точки равномерно, включить их и радоваться реакции пользователей. Но когда дело доходит до практики, приходится учитывать много факторов. О них мы сегодня и поговорим, а заодно прогуляемся в Мытищинский городской парк культуры и отдыха, где недавно было установлено наше оборудование.

Считаем нагрузку на точки доступа

При работе с открытыми общественными пространствами, такими как парки и зоны отдыха, сложности начинаются уже на этапе проекта. В гостинице проще рассчитать плотность пользователей — там есть четкое разграничение по назначению помещений, а места, где собираются люди, известны заранее и меняются очень редко.

Она меняется в зависимости от времени года и может возрастать в несколько раз во время мероприятий. В парках локализовать и спрогнозировать нагрузку сложнее. Таким образом, в парках гораздо выше требования к обмену информацией между самими точками доступа. Дополнительно надо учитывать, что на открытых площадках точки «бьют» дальше, и требуется тщательно настроить мощность и уровень сигнала, при котором точки доступа будут отключать клиента, чтобы тот подключился к более мощному источнику сигнала.

Мы рекомендуем строить сети с расчетом на 30 одновременных подключений на каждом из диапазонов Wi-Fi. Необходимо учитывать, сколько пользователей одновременно подключается к точке доступа. Такое может происходить, например, на концертах: видео будет тормозить, но вызов такси или загрузка фото в Instagram пройдут без проблем.  На самом деле точки с поддержкой технологии AC Wave 2 и 2x2 MU-MIMO выдерживают до 100 подключений на диапазоне, но при такой нагрузке между клиентами возможна высокая интерференция, а также «соревнование» за полосу пропускания.

Сеть справилась успешно, но обычно точка доступа работает с 5-10 пользователями, поэтому у сети хороший запас по нагрузке практически при любом сценарии использования — от быстрых мессенджеров до многочасовых трансляций на Youtube.  В Мытищинском парке максимальная нагрузка пришлась на День города, когда на каждую точку в среднем приходилось по 32 подключения.

Определяем число точек доступа

Мытищинский парк представляет собой прямоугольник 400 на 600 метров, на котором есть фонтаны, деревья, колесо обозрения, ладья, концертный зал, детские площадки и много дорожек. Так как посетители парка обычно гуляют, а не сидят на одном месте (за исключением кафе и зон для отдыха), то точки доступа должны охватывать всю территорию и обеспечивать бесшовный роуминг. 

Контроллер автоматически подключает новую точку и выбирает ей оптимальный маршрут:  У части точек доступа нет проводной линий связи, поэтому для связи с ними используется технология Omada Mesh.

Если связь с точкой теряется, то контроллер выстраивает ей новый маршрут:

Между собой точки доступа подключаются на расстоянии 200-300 метров, но на клиентских устройствах мощность Wi-Fi приемника ниже, поэтому в проектах между точками закладывается 50-60 метров. Всего на парк потребовалось 37 точек доступа, но сеть включает еще 20 точек пилотного проекта WI-FI на автобусных остановках, а еще администрация планирует подключить к этой сети бесплатный интернет на других площадках и всех остановках в городе.
 

Подбираем оборудование

В этом проекте использовались точки доступа EAP225 Outdoor. Они соединяются с 8-портовыми PoE-коммутаторами T1500G-10MPS, которые, в свою очередь, сводятся на T2600G-28SQ. Все оборудование сводится в отдельный коммутационный шкаф, у которого есть два независимых ввода питания и два разных канала связи. Так как мы имеем дело с российским климатом, то, кроме пыле- и влагозащищенности, по стандарту IP65 внимание уделяется температурным режимам работы.

Сильные перепады температур могут сократить срок службы устройств, но для Москвы это не так критично, и на EAP225 мы даем 3 года гарантии. EAP225 Outdoor поддерживают функцию Omada Mesh, работают в диапазоне от -30°С до +70°С, а редкие температуры ниже диапазона выдерживают без потери работоспособности.

Эта предосторожность позволяет исключить проблемы со статикой. Из любопытного: так как точки доступа питаются по PoE, то заземление выведено на специальную линию, которую предварительно проводили с питанием и волоконно-оптической линией связи. Еще при установке на улице необходимо предусматривать грозозащиту либо располагать точки в безопасных местах и не пытаться вынести их слишком высоко.

11 k/v, который позволяет переключаться мягко и не разряжать конечные устройства. EAP225 используют для  роуминга стандарт 802. 11k пользователю сразу отправляется список соседних точек, поэтому устройство не тратит время на сканирование всех доступных каналов, ну а в 802. В 802. Дополнительно в парке настроена принудительная балансировка нагрузки: точка отслеживает сигнал от клиентов и отключает их в том случае, если он опускается ниже заданного порога.  11v пользователь оповещается о нагрузке на запрашиваемую точку и при необходимости перенаправляется на более свободную.

Вначале для централизованного управления всеми точками доступа планировалась установка аппаратного контроллера ОС200, но в итоге оставили программный EAP контроллер — у него больше емкость (до 1500 точек доступа), поэтому у администрации будет возможность расширять сеть. 

Настраиваем работу с пользователями и запускаем в открытый доступ

У TP-Link есть API, который поддерживает несколько типов аутентификации: СМС, с помощью ваучеров и через Facebook. Так как заказчик — муниципальное образование, то отдельно обсуждалось, как пользователи будут входить в сеть. С одной стороны, аутентификация по звонку является обязательной процедурой по законодательству, а с другой — позволяет провайдеру оптимизировать работу с пользователями. 

Сейчас в сети уже зарегистрировалось около 2000 клиентов, и все время добавляются новые. В Мытищинском парке используется аутентификация по звонку через сервис Global Hotspot: сеть запоминает клиента на 7 дней, после чего требует повторное логирование.

Пока входящий канал загружен только наполовину, поэтому ограничения по трафику отключены.
 
Чтобы исключить «перетягивание одеяла на себя», скорость доступа у пользователей ограничена 20 Мбит/с, что является достаточным для большинства уличных сценариев.

Полностью она была запущена 31 августа и пока работает без перебоев.  Так как сеть общественная, то тестирование проводилось в полевых условиях: уже за месяц до официального открытия посетители подключались к сети, а техники на этой нагрузке отлаживали программное управление.

Будете в Мытищинском парке — обязательно протестируйте нашу сеть, пока об этом не узнали другие и не пришлось включать ограничения по скорости и трафику.  На этом мы прощаемся.

Выражаем благодарность МАУ «ТВ Мытищи» и Станиславу Мамину за помощь в подготовке публикации. 

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть