会展中心无线网络建设探讨

张汝石

ZHAGN Ru-shi

（南京市建筑设计研究院有限责任公司）

（Nanjing Architectural Design & Research Institute Co.,Ltd.）

1 引言

某会展中心集展览、会议、办公、酒店、商业、餐饮、娱乐、休闲、运动、演艺等功能为一体。用地21.5hm2，建筑面积约28万m2。拟打造成高效、方便、舒适的具有先进水平的智慧建筑。

其中北区展馆共设置4栋建筑,由东向西分别为1#馆（登录大厅）、2#馆、3#馆、4#馆，共4栋建筑。其中2#馆、3#馆、4#馆之间有室外连廊。

2 需求分析

伴随着科技的发展，各种智能终端已经普及应用，如今各类展览中心均开始部署无线网络，WiFi的建设除了可满足参展商、参观者对无线接入的需求，其更深的价值在于建立了参展商和参观者之间的实时互动。另外展会的主办方可通过关注微信公众号认证等方式提供无线覆盖，对接入用户推送展示页面，让参展商、观众了解到主办方关于展会的更多信息。通过综合服务门户和web端与移动端（APP、小程序、公众号）的互动，参展商及参观者可利用手机、平板、笔记本等智能终端接入WiFi访问，分享会议内容、收发电子邮件，达到互动的效果，同时提高了参展商及观众的参观体验。

2.1 密集终端数量分析

根据会展中心WLAN网络建设经验，基本每个展馆的参展商、观众都会随身携带wifi智能终端，其中30%的智能终端连接WLAN网络后处于活动状态或者网络使用状态。基于以上分析未来北区展馆可能的WLAN使用情况如下：

表1分析了某会展中心展览馆无线接入容量及并发用户数，某展馆1#馆展厅展位206个，按平均参展商及观众10人/展位，计可能容量2060人。2#～4#馆每个展厅可设展位469个，按平均参展商及观众10人/展位，计可能容量4690人/馆。四个馆同时开展期间合计可能容量16000人。经计算活动状态并发数为不到3000人，约占设计最大容量的10%。

表1 某会展中心WLAN使用情况分析

2.2 用户类型分析

会展中心的用户类型与园区的用户类型存在很大差异，园区的用户大部分都是固定办公用户，而会展中心的用户群则是以流动的访客居多。包括但不限于：

①参展商；②观众；③内部工作人员；④媒体从业人员。

2.3 终端类型分析

会展中心用户涵盖了参展商、观众、内部工作人员以及媒体从业人员等类型，根据这些用户类型，推测北区展馆中存在的WIFI终端包括但不限于：

①智能手机（Android、iOS、Window8、Blackberry等）；②平板电脑（Android、iOS、Window8等）；③笔记本电脑（MAC OS、WINDOWS等）；④其他专用终端（主要为参展设备/仪器）。

目前市面上的WiFi终端支持的制式包括802.11a/b/g/n等，在WLAN网络中多种制式终端同时接入网络，对于网络速率会产生一定的影响。表2为各种制式在多用户状态下平均吞吐率。

表2 各WiFi终端制式下多用户平均吞吐率/ （Mb/s）

图1 现网中典型APP和关键指标

2.4 应用种类分析

考虑会展中心人员组成（参展商、观众、内部工作人员以及媒体从业人员等），那么展馆中可能存在的应用大致包括：Web页面浏览、视频观看、即时通讯、E-mail、SNS和VOIP。针对这些应用所需的速率以及及时性分析（见图1），以“网页浏览”为例，用户体验关键指标：延迟小于4秒。应用的带宽需求如下：速率 = web网页的大小 / 延迟 =(200×8)/4=400kb/s。

展览馆内各应用良好运行所需要的带宽情况如表3：

表3 各典型应用下带宽占用情况表

3 总体架构设计

展馆的无线接入一般采用扁平化网络结构，仅保留核心层和接入层，核心层作为网络二三层分界点，核心交换机作为整网网关，与业务网核心共用。如图2所示。

图2 会展中心展览馆典型无线网络架构

图2中，会展中心展览馆典型无线网络架构包括终端层、无线接入点、接入层、核心层、AC控制器、网络出口及网络中心七个部分。

1）终端层

包含展馆内的参展商、观众携带的WiFi智能终端设备——智能手机、平板电脑及笔记本电脑等，这些智能终端通过展馆部署的WiFi热点链接展馆WLAN网络，从而访问展馆业务和Internet服务。

2）无线接入点

WiFi智能终端需要通过AP设备提供的无线信号接入会展中心的网络。根据AP设备部署的位置室外还是室内，分别选择为室外型放装AP以及室内型高密AP。

具体室内和室外AP选择原则。

①针对展馆的室内展厅、走廊、办公区、休息区等室内环境，可以根据不同的观众密度以及区域、墙体分布选择室内AP；

②展馆室外环境，考虑到雨露侵蚀、阳光直射，选用室外放装AP。

3）接入层

接入层负责将一系列AP设备接入到会展中心网络，接入层由以太网交换机组成，采用二层交换，接入层交换机需要支持POE功能，以便为AP提供POE供电。

4）核心层

核心层与北区展馆业务网核心交换机共用，启用三层路由功能，作为整网网关。在核心交换机配置AC，对提供无线接入的设备AP进行管理。

5）AC控制器

AC控制器根据需要可以随板AC，也可以选择AC插卡或者独立的盒式AC设备。

6）网络出口

会展中心网络出口是连接到外部公网的边界，在网络出口部署下一代防火墙。防火墙旁挂在核心交换机上，同时为展馆网络中心和Internet提供安全防护功能。

7）网络中心

部署服务器和应用系统的区域，为会展中心内部和外部用户提供相关的数据和应用服务。展馆业务服务器都部署在该区域内，分别实现对网络统一管理，用户认证功能以及展馆数据服务等 业务。

4 展馆WLAN部署设计

覆盖和高密用户接入是展馆WLAN方案中的两个最关键的需求。良好的覆盖需要满足所有用户都有接入的机会，同时也需要在高密度AP布放的情况下控制干扰，这些与AP的布放位置，天线选择都有非常密切的关系。

4.1 室外AP布放

室外AP的布放需考虑到雨露侵蚀、阳光直射的情况，一般采用室外放装型AP，室外AP的供电方式可参考表4两种模式。

表4列出了典型室外AP部署的供电选择，AP与接入交换机距离较近（<80m），可以选用POE供电；如果AP与接入交换机距离较远，无法满足POE供电要求，可以配合交流供电。室外放装AP同时可用于接入交换机下行端口为光口的场景。

表4 典型室外AP选择

4.2 室内AP布放

在会展中心室内场景下AP布放方式主要有三种，表5这三种方式可以在应用中根据实际情况灵活选择。

从表5可以看出，室内场景下AP布放方式主要有三种：顶棚方式，墙面方式和地面方式。

顶棚方式把AP放在覆盖区域的上方，如展馆顶棚等位置。这种布放方式隐蔽性好，安装位置高，安全性好，不易遭暴力破坏和被盗；由于是视距覆盖，无穿透损耗等，覆盖效果也比较好。但是这种无视距的覆盖往往隔离度也比较差，很容易形成干扰，尤其是使用方向性不好的天线的时候；同时顶棚的布放方式对施工也提出了挑战，比如顶棚的承重，登高施工成本等。

墙面布放方式可以把AP侧挂在展馆墙上位置。这种布放方式安装方便，容易施工，覆盖效果比较好。同时墙面布放方式也是一种视距覆盖，隔离度比较差，往往容易形成干扰，尤其是使用方向性比较差的天线。

表5 典型室内AP安装方式对比

地面布放方式使用微微蜂窝的思路，将AP安装在展厅地面展槽内。这种方式最大的优势在于利用展槽与高密度的人群等形成的隔离，干扰小，信道更容易复用，可形成更高密度的AP布放，接入更多的用户。但需要考虑衰减，衰减较大时，可以考虑使用室外AP加定向天线垂直朝上覆盖。

另外，AP到接入交换机的网线长度通常不超过80m，网线长度需要预留5m左右，以备后期调整，需要远离强电强磁。

顶棚方式安装AP且机柜位置较远时，可以通过延长馈线的方式，天线安装在顶棚将AP安装在较低的位置。室内AP常用供电方式包括POE交换机供电、本地交流供电及POE适配器供电等三种，其应用场景如图3所示。

图3 展览馆室内AP常用供电方式

4.3 天线

高密场景下由于AP布放密度高，系统内的干扰要远大于一般场景下，控制每个AP的覆盖非常重要。选择天线时希望能够信号控制在覆盖目标区域内，而在其他区域内能够迅速衰减。对于展览馆这类近距离布放AP比较困难的场景，小半功率角的定向天线是一种很好的选择，这类天线也是很多高密场景下用得比较多的天线形态。

4.4 干扰管理

在完成基础的覆盖设计后，仍然需要通过频率规划，干扰管理特性等手段进一步减少WLAN的干扰。

不管在2.4G还是5G，频率资源都是有限的。在展馆场景下，频率规划中使用蜂窝的方式完成频率的复用，以保证相同的信道不直接相邻。在AP数目较多,布放紧密时,可以考虑使用1，9，5，13信道依次排列来减少AP之间的同频干扰。

WLAN的干扰可以分为系统内的干扰和系统外的干扰。其中系统内的干扰通过频率规划，AP布放，天线选型等RF规划手段解决。另外系统外干扰可以通过频谱分析的手段解决。

4.5 接入交换机规划

接入交换机的安装位置到需要接入的AP走线距离保持在80m以内，应避免强电强磁等干扰，同时需要有可靠的交流电源，还需注意防潮、防尘（根据环境另外采购防护盒）。

根据交换机的端口数量、电源模块的POE供电能力以及AP的功耗，确认可以接入的AP总数（室外AP功耗较大）。

4.6 SSID规划

会展中心内无线网络按照用户类型和业务类型划分不同的SSID（Service Set Identification）。

通常，以太网中管理VLAN和业务VLAN分离。业务VLAN主要用于区分不同的业务类型或用户群体。

在WLAN网络中SSID也同样可以承担相应的工作。因此，在业务VLAN的规划中必须综合考虑VLAN与SSID的映射关系。业务VLAN应根据实际业务需要与SSID匹配映射关系，映射关系 有1：1、1：N、N：1、N：N四 种，AC设备终结VLAN部署。

AP可以配置多个SSID，可以将一个AP划分为多个VAP（Virtual Access Point），每一个SSID对应一个VAP，AC针对VAP进行策略下发，VAP根据策略进行终端与业务管理。

5 结语

目前，大多数会展中心无线网络接入通过公众号、手机短信等方式认证，其网络安全问题日益严重。建议从规划设计到系统实施，应明确网络边界，进行网络边界防护。将Internet与展馆业务网进行隔离，制定严格的访问策略。同时，针对P2P下载，网络游戏等日常工作无关的应用进行流量控制，从技术上保障访问的通畅。对终端，我们建议进行必要的防病毒，使用终端管理进行准入控制。会展中心无线网络的建设，不仅可以为主办方提供额外的广告收入；也能够为参展商提供更多的展示其产品的平台，让参展商有更多的业务和商机；同时观众可以通过无线接入快速了解并找到自己所需要的产品信息，体现以人为本的建设理念，形成一个多赢的局面。