带宽规划与容量计算

一种性能规划方法,用于计算接入点需求、每个射频的客户端容量以及系统总吞吐量。涵盖的主题包括带宽分配公式、实际吞吐量预期,以及支持大型场馆中数千并发用户的容量规划考虑因素。

高性能 Wi-Fi 网络的关键成功标准之一是预期的系统性能以及用户和应用程序可用的带宽量。

频段数量

一旦考虑到,可以使用一个简单的公式帮助估算高密度部署所需的频段数量:

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在此示例中,您可以简单计算出某一类型的射频所需的数量。如前所述,每个射频的最大关联数为60个用户(用于座椅下放置的接入点)或如果安装在天花板上,则每个射频对应200个客户端。

每个接入点的客户端数量

每个接入点的客户端数既是设计决策,也是硬件限制。虽然以下数值代表某些平台的最大客户端关联数,但设计应目标远低于此数值,以确保最佳性能和用户体验。您必须始终查阅产品数据表,以验证每个射频允许的最大关联数。

  • AP-67x - 每个射频最大关联客户端设备数为512(总共1024)
  • AP-654 - 每个射频最多关联 1024 个客户端设备(总共 2048 个)
  • AP-518 - 每个射频最多关联 512 个客户端设备(总共 1024 个)
  • AP-574 - 每个射频最多关联 512 个客户端设备(总计 1024 个)
  • AP-635 - 每个无线电最多支持 512 个关联客户端设备(总共 1024 个)

默认情况下,在线 LPV粗略数量级估算器 在放置在座椅下时每个无线电计算 60 个客户端设备,在悬挂安装时每个无线电计算 200 个客户端设备。这些数字可以根据场地的密度需求进行调整。

每个客户端的带宽

计算每个客户端的带宽仅仅是将信道的可用带宽除以预期每个无线电/信道的客户端数量。

这不是一个完美的计算方法,也没有考虑到实际环境中的干扰、拥塞、距离、信道宽度等因素,而且由于 Wi-Fi 通信的特性,实际可用带宽可能会损失大约 25%,因此可以相应地减去这部分。HPE Aruba Networking 使用“Goodput”一词来定义实际可用带宽减去开销、协议限制以及诸如距离等因素后所剩的有效吞吐量。

设定对 Wi-Fi 速度的实际预期非常重要——应关注解决方案是否能为场馆的需求提供可用的体验,而非仅仅关注理论数值。

关联设备容量

关联设备容量(ADC)数量和每个无线电的关联设备数在设计满足当今客户需求和预期网络使用寿命的高性能、高密度 WLAN 时,比带宽每个客户端更为重要。根据场馆类型不同,关联设备容量会有所变化。例如,大学讲堂的接入率可能接近 100%,而音乐厅的接入率可能不到 25%。

这个公式可以提供一个粗略的 AP 数量,但不能保证高性能、高密度的无线局域网。这一 AP 数量仍未考虑关键性能指标,如每用户带宽需求或无线电单元大小。这两个指标会增加真正需要的接入点数量,以满足客户的设计需求。

实际上,大型公共场馆中的高密度 WLAN 必须以增长为考虑因素进行设计。高密度 WLAN 的设计应考虑到随着时间推移的采用率增加,以及关联设备容量(ADC)数不仅影响所需的频段无线电数量,还影响所有上游网络基础设施,如地址空间、ARP 缓存大小、转发/桥接表大小、DHCP 租约绑定数据库大小、防火墙会话、NAT/PAT 公共 IP 地址、门户会话、系统许可证、高可用性(HA)设计等。

其他标准,例如特定无线电上的最大关联设备数,可能会根据所选的接入点型号而变化。

计算 Wi-Fi 网络的总系统吞吐量涉及多个因素,包括所用的 Wi-Fi 技术、频谱资源、环境以及用户行为。主要关注的两个吞吐量指标是:每个 AP 吞吐量和所有 AP 的总吞吐量。

要计算每个 AP 的吞吐量,只需将估算的每客户端吞吐量乘以每个 AP 支持的用户数。这个数值会因 AP 型号不同而变化,可以通过查看设备的数据手册进行验证。

总系统吞吐量

计算总吞吐量或总系统吞吐量的基本数学公式如下:

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其中:

  • 信道 = 高密度网络使用的信道数量。
  • 平均信道吞吐量 = 由该特定场所预期设备组合所能实现的一信道的加权平均吞吐量(goodput)。
  • 重用因子 = 可能的射频空间重用次数。对于除极少数高密度网络外的所有网络,这个值都等于 1,意味着没有射频空间重用。
  • 假设在 5 GHz 部署中有 9 个信道,平均信道吞吐量为 50 Mbps,并且没有 RF 空间复用,TST 将为 450 Mbps:9 Channels×50 Mbps×1 Reuse=450 Mbps。

额外的信道吞吐量考虑

  • 信道吞吐量在很大程度上取决于同时尝试使用该信道的站点数量。
  • 碰撞和MAC层低效会随着设备数量的增加而减少整体容量,因为越来越多的设备争用(竞争)媒介接入。
  • 单一用户的吞吐量表示在干净信道上进行速度测试时测得的峰值吞吐性能,测试时没有其他用户存在。
  • 多用户端吞吐量是指在特定高密度区域内,通过预期设备组合在一个信道中实现的加权平均良好吞吐量。
  • 信道吞吐量还可能受到多种干扰的影响,包括异常行为的客户端设备、CCI、ACI 和非 Wi-Fi 干扰。
  • 现实环境很少如此纯净。

另一个示例计算

假设每个接入点(AP)能够有效提供 100 Mbps 的实际吞吐量,并高效支持 50 位用户。

如果在场馆内战略性部署 1,000 个接入点(AP):

  • 每个接入点(AP)可以支持 100 Mbps。
  • 所有接入点的总吞吐量为1,000 APs×100 Mbps/AP=100,000 Mbps 或者 100 Gbps。

然后对于每个支持 50 用户的接入点:

  • 用户吞吐量等于 100 Mbps÷50 users=2 Mbps/user。

最后修改时间:2025 年 6 月 18 日(9ee346a)


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