大型公共场馆的网络设计基础与准则

无线架构师在部署体育场、竞技场、会议中心及其他高容量场馆的 Wi-Fi 网络时的基本设计准则与规划考虑因素。涵盖座位容量分析、设备采纳率、覆盖策略、接入点布置以及实现最佳网络性能的吞吐量需求。

本主题假设读者具备高级的 Wi-Fi 部署和 RF 设计知识水平。本指南旨在提供与高密度和大型公共场所（无论室内还是室外）相关的最重要的设计考虑因素和因素。

一些常见的高密度设计准则可以归纳为此处提到的指标。设计高密度无线网络必须考虑除场馆座位容量和设备 Wi-Fi 连接需求估算之外的关键环境和技术因素。

指标	定义	典型值
座位容量	设施可容纳的人数。	变化
采纳率	具有活跃 Wi-Fi 设备的座位容量百分比。	20% - 100%
每个AP覆盖的座位或区域	每个AP必须服务的平方米（或平方英尺）或座位数——本质上是无线电小区的有效规模。	变化
每个射频的关联设备	设计目标是每个AP上的每个射频应服务的关联设备数量。	变化
AOS 版本	场地规模或高密度区域如何决定应推荐的 AOS 版本。	变化
无线电类型	根据场地所在地区的不同，可以确定将使用哪种无线电和频段。	变化
网关	决定是否应使用网关的因素。	变化
接入点和天线	场地应使用哪些接入点（AP）和天线。	变化
覆盖策略	存在多种覆盖策略，在某些 LPV 环境中必须使用多种策略。如何确定使用座下覆盖还是头顶覆盖。	变化：- 头顶 - 座下 - 混合
预期吞吐	如何计算每台设备的预期吞吐以及Wi-Fi部署的总系统吞吐。	1 - 4 Mbps
场地	场地类型，屋顶，区域	变化

前几个指标是自解释的，有助于网络规划师对 AP 数量进行粗略估算，但这并不能提供完整的设计方案或解决所有在 LPV 部署中必须权衡的考虑因素。

本指南和在线计算器所做的若干假设可能与您正在进行的项目不完全一致。基于前述考虑，列出了以下假设：

座位容量

HPE Aruba Networking 建议任何用户少于 10,000 的场地采用吊顶安装方案。
场馆容量超过10,000用户的场所可能会同时使用天线方向和座下接入点的混合布局。LPV rough order of magnitude calculator 将允许工程师在这两种方法之间进行选择。

采纳率

由于Wi-Fi和智能设备的普及，当前的采纳率（唯一用户总数）可能在20%到100%之间，具体取决于场馆类型和预期的网络使用情况。
请记住，网络利用率会随着时间增长，最好根据客户预期的功能增长、利用率以及最终的使用情况，规划一个场所的容量，预估未来2-3年。宁愿多留一些容量，也不要少留。

每个AP覆盖的座位或区域数

根据经验，HPE Aruba Networking假设在大型公共场所采用悬挂式部署时，每个AP无线电将服务最多200个客户端。
如果采用座下接入点（AP）布置，HPE Aruba Networking 假设每个无线电支持 60 个客户端。
在线 LPV ROM calculator 使用这些值作为默认值。该工具允许根据实际场地的需求更改这些变量。

每个无线电的关联设备数

确定每个无线电的最佳设备数量对于在高密度环境中维持网络性能至关重要。虽然接入点具有最大关联限制，但有效的设计需要在这些阈值以下良好运行。

座椅下放置——为每个接入点覆盖的实际座椅数量进行设计。
天线顶部放置 - 根据预期的接入速率，为每个射频设计大约 150 台设备。

了解这些设计参数可以帮助你计算出实际的关联预期，并为在实际运行条件下的持续性能合理地规划网络基础设施。

座椅下放置

对于座椅下放置，设计时应考虑每个接入点射频覆盖的座位的 100% 接入率。每个射频的预期客户端数应与每个接入点的座位数相匹配。例如，如果设计覆盖每个接入点 60 个座位，则计划每个接入点射频支持 60 个客户端。

天线顶部安装的接入点通常覆盖比座椅下部署更大的区域。每个天线顶部接入点通常服务 150-200 个座位，但客户端关联数是基于预期的接入速率计算的，而不是接入点覆盖的总座位数。实际连接设备的数量将取决于场馆类型和用户行为模式，其中每个射频大约 150 个活跃关联是设计的起点。

射频类型

由于在撰写本文时，6 GHz 频段的监管采用存在 500 MHz 或 1200 MHz 的分歧，LPV 中的 6 GHz 射频使用仅适用于拥有 1200 MHz 非授权频段的国家，用于 6 GHz 的用途。
其他所有区域将默认使用 5 GHz 无线电用于 LPV。

网关

多个因素将决定是否使用网关。网关/控制器的关键决定因素是：

任何采用 AOS-8 架构设计的解决方案。
任何涉及动态分段的解决方案。
在基于 AOS-10 的网络架构中，任何解决方案的接入点数量超过 500 个或客户端数量超过 5000 个（以先达到者为准）。

为了简化设计决策并最大化性能，HPE Aruba Networking 建议使用 9240 网关型号。这提供了 HPE Aruba Networking 最强大的硬件网关，并能提供任何大型场馆可能需要的吞吐量和连接选项。

网关可以集群在一起，以提供额外的容量和冗余。集群规模可以从使用 AOS-10 的 6 节点集群到使用 AOS-8 的最多 12 节点集群不等。

这种扩展非常重要，并且可以进一步简化为每 32,000 个设备至少使用一对 HPE Aruba Networking 9240 网关。

作为最佳实践，网络容量应设计为最大限制的 80%，以提供足够的余量应对流量高峰、设备增长，并在实际条件下实现最佳性能。

请参考 Validated Solution Guide (VSG) capacity planning 以进行规模化的网关容量规划和设计。

接入点和天线

根据 HPE Aruba Networking 在实际大型公共场所 hosting 数千名同时在线用户的经验，本指南和在线 LPV ROM calculator 工具默认选择基于场馆位置和服务面积的 AP-5xx/AP-6xx/AP-7xx 系列接入点数量。

如前所述，基于 6 GHz 的采用，所有美国部署将默认使用支持 6 GHz 的接入点。由于 6 GHz 的特性，这消除了对向后兼容性或遗留设备的担忧，进一步简化了设计考虑。

HPE Aruba Networking 建议在可能的情况下使用定向天线，以集中覆盖高密度区域，改善信号质量并减少干扰。

美国部署

如果在室内，采用座位下放置方式，将使用 AP-6xx 系列接入点，并配备外置天线，特别是 AP-ANT-312 天线。
如果在室内，安装在头顶，将使用 AP-679 型号，配备内置天线，支持窄型和宽型天线方向。
如果在户外，采用座下放置方式，将使用带有 AP-ANT-312 外置天线的 AP-654。
如果在户外，安装在头顶，则将使用带有集成定向天线的 AP-679。
套房和售货亭通常每个地点需要一个接入点，AP-635 将作为这些区域的默认选择。这些区域被假设为提供天线的顶部或侧面覆盖。
进入和离开场地的门通常本身就是高密度位置。在这些情况下，默认建议使用头顶安装的 AP-677。

对于其他全球部署，由于当前对 6 GHz 使用的采用率和批准率，默认将使用 5 GHz 无线电。随着采用和批准的增加，计算器可以被修改以反映在 6 GHz 部署的新机会。

全球其他地区部署

室内、座椅下、外置天线，AP-5xx 系列配备 AP-ANT-312。
室内、天线方向、外置天线，AP-574 配备 AP-ANT-5314。
室外、座下、外置天线，AP-518 配备 AP-ANT-312。
室外、头顶、外置天线，AP-574 配备 AP-ANT-5314。
套房和售货亭每个地点都需要一台接入点，针对这些类型的区域，默认选择为 AP-5xx 系列接入点。这些设备被假设为提供头顶或侧面覆盖。
进入和离开场地的门口通常本身就是高密度位置。在这些情况下，默认建议使用悬挂式 AP-577。

在其他地区部署中，AP-6xx 系列接入点和 6 GHz 频段的使用必须遵循目标国家的相应 6 GHz 户外法规。

场地类型

另一个关键考虑因素是场地类型。根据场地、区域、预期流量、容量和预期使用情况进行评估。

常见场地

高密度、大型公共场所的常见示例包括：

大型会议室
讲堂和礼堂
会展中心会议厅
酒店宴会厅
体育场、竞技场和球场
音乐厅和露天剧场
赌场
机场候机楼
客机和邮轮
宗教场所
金融交易大厅

每个示例都包括一些常见的设计标准以及独特的挑战和考虑因素。

场地布局 - 记录场地的物理和建筑特性，这些可能影响信号传播。
用户密度与分布 - 了解用户在场馆中的分布情况，因为密度影响干扰和容量需求。预计用户在场馆中的流动情况如何？根据用户预期的流动方式，某些区域可能需要更多或更少的覆盖和容量。
评估网络基础设施——路由/交换架构、系统服务，例如场地的互联网连接、MAC/ARP 限制、DHCP/DNS 性能等。
现实因素 - 调整考虑信号质量、干扰和用户移动等现实因素。通常，实际吞吐量约为理论最大值的50-70%。还应考虑来自MAC层确认和信标传输等操作的协议开销。
环境开销 - 考虑额外的环境因素，如射频噪声和非 Wi-Fi 干扰，可能影响性能。
高密度区域绝不应为峰值单个客户端突发速率而设计。VHD 区域旨在为所有客户端提供较低、通用的吞吐，例如 1 Mbps 或 4 Mbps。虽然在网络不繁忙时偶尔可能达到峰值，但对于任何高密度网络的基本假设是信道非常拥挤，平均设备吞吐远低于峰值速率。
以 20 MHz 信道宽度作为基准配置。40 MHz 信道宽度仅在某些高级场景中考虑，这些场景超出本文范围。较窄的信道宽度会大幅降低峰值数据速率（对于典型的 1SS 802.11ac 智能手机，从 780 Mbps 降至仅 86.7 Mbps）。
大多数客户端设备仅支持1个SS或2个SS，当电池电量低时，许多设备会在1个SS下运行以节省电池寿命。这在现代设备中是预期的，因为受到物理尺寸和电池容量的限制。

可移动屋顶的场馆

虽然具有开合屋顶的体育场可能会带来一些复杂性，但通过考虑一些关键因素，仍然可以实现一个强大且灵活的Wi-Fi解决方案，最大化6 GHz频段的优势：

战略性地布置接入点和天线，以应对屋顶开启或关闭时环境的变化。考虑到屋顶位置会影响信号传播和反射。
了解打开屋顶会显著改变射频环境。制定应对屋顶关闭时信号衍射和衰减的策略。
评估不同屋顶材料在开启和关闭位置对射频信号的影响。金属或混凝土结构可能会反射或吸收6 GHz信号。
实现能够承受机制开启和关闭屋顶时引起的任何振动或运动的基础设施。
应用动态频率选择，以适应由体育场屋顶的瞬态特性引起的干扰模式潜在变化。
设计网络方案，最大程度地减少来自其他源的干扰，包括蜂窝网络或微波链路。
规划无缝的切换和过渡，确保用户在进入屋顶状态不同（开放与关闭）的区域时，AP之间能够实现无缝切换，保持一致的高质量连接。
利用6 GHz频段更广泛的信道资源，以支持更多用户和高带宽应用。

最后修改时间：2025年6月18日 (9ee346a)