WiFi-kapasiteetin suunnittelu: Rakenna verkko, joka pysyy mukana

Opi suunnittelemaan Wi-Fi-kapasiteettia korkean käyttäjämäärän ympäristöihin tarkkojen laskelmien ja ennakoivan mallinnuksen avulla.

PARAS VALINTA
  • NetSpot
  • #1 NetSpot
  • Paras Wi-Fi-suunnittelutyökalu

  • Paras Wi-Fi-suunnittelutyökalu

  • 4.8
  • 969 käyttäjäarvostelua

Monet käyttäjät sekoittavat signaalin kuuluvuuden ja WiFi-kapasiteetin keskenään. Ongelma ei aina johdu kuuluvuudesta. Usein ongelmana on se, että WiFi-verkko ei pysty käsittelemään liitettyjen laitteiden määrää. Tätä kutsutaan WiFi-kapasiteetiksi — eli verkon kyky tarjota luotettava ja vakaa yhteys monille laitteille samanaikaisesti.

Selvitetään, kuinka Wi-Fi-verkko voidaan suunnitella oikein, jotta jäätyneet videopuhelut ja loputon puskurointi voidaan unohtaa.

Mikä on Wi-Fi-kapasiteetti ja miksi se on tärkeää?

Wi‑Fi-kapasiteetti kuvaa, kuinka monta samanaikaista yhteyttä langaton verkko pystyy ylläpitämään hyväksyttävällä nopeudella ja viiveellä. Se on eri asia kuin peitto, joka koskee vain signaalin ulottuvuutta. Kun kapasiteetti on liian alhainen todelliseen laitemäärään nähden, käyttäjät kokevat runsaasti uudelleenyrityksiä, pakettihäviöitä ja viivevaihteluita, vaikka signaalipalkit näyttäisivät täydeltä.

Kapasiteetin suunnittelu tarkoittaa siis kolmen muuttujan mittaamista:

  • Ilma-aika: tarkoittaa prosenttiosuutta kunkin kanavan käytettävissä olevasta ajasta, joka on jo käytössä;
  • Läpivirtaus: on todellinen sekunnissa toimitettujen tietojen määrä;
  • Kilpailevuus: on todennäköisyys, että kaksi laitetta yrittää lähettää samanaikaisesti ja niiden täytyy odottaa.

Hyvä wifi-kapasiteetin suunnittelu tasapainottaa näitä muuttujia siten, että ilma-aika pysyy ruuhka-aikoinakin alle noin 70 prosentissa, käyttäjää kohti laskettu keskimääräinen läpivirtaus vastaa sovellustarpeita ja kilpailevuus pysyy yksinumeroisina lukuina.

Langattoman verkon kapasiteetin keskeiset tekijät

Kun ydinmuuttujat on määritelty, tarkastellaan tosielämän vipuja, joihin voit vaikuttaa — laitejakauma, liikennemallit, kanavavalinnat, tukiasemien sijoittelu ja itse Wi‑Fi-standardi — jotka muovaavat näitä lukuja elävässä verkossa.

  • Laitteiden määrä ja tyyppi: Jokainen puhelin, tabletti tai IoT-anturi kuluttaa siirtokaistaa; vanhat 802.11n-radiot käyttävät sitä nopeimmin. Tyypillinen yläraja on 25 aktiivista asiakasta Wi‑Fi 5/6 5 GHz -radiota kohden; 6 GHz-taajuudella Wi‑Fi 6E/7 voi tukea useampia, joten tarkista aina tilanne reaaliaikaisista tilastoista.
  • Sovellusten vaatimukset: Sähköposti on kevyt; 4K-striimit tai AR-lasit ovat raskaita. Yksinkertainen Zoom-puhelu tarvitsee noin 3 Mbit/s; 4K Netflix voi niellä 25 Mbit/s tai enemmän.
  • Kanavaleveys ja taajuusalue: 6 GHz-alue tarjoaa jopa 59 puhdasta 20 MHz kanavaa. Kapeat 20 MHz kanavat luovat useampia rinnakkaisia kaistoja ja päihittävät usein yhden 80 MHz kanavan tiheissä ympäristöissä. Harvaan asutuilla alueilla kanavan leventäminen 40 MHz tai 80 MHz voi nostaa huippunopeutta — varmista tilanne ensin spektrimittauksella.
  • Tukiasemien sijoittelu: Liiallinen päällekkäisyys lisää häiriöitä; liian vähäinen jättää katvealueita. Tavoitteena on tasainen −67 dBm signaali porrastetuilla kanavilla ja tasaisella asiakasjaolla.
  • Wi‑Fi-sukupolvi ja ominaisuudet: Uudet määritykset nostavat kapasiteettia merkittävästi: Wi‑Fi 6:n OFDMA ja MU‑MIMO mahdollistavat useamman laitteen yhtäaikaisen tiedonsiirron, kun taas Wi‑Fi 7 tuplaa kanavaleveyden 320 MHz:iin ja nostaa modulaation 4096‑QAM:iin. Käytännössä yhden tukiaseman yhteenlaskettu läpivirtaus nousee noin 1.3 Gb/s Wi‑Fi 5:llä (Wi‑Fi 5), noin 2.4 Gb/s Wi‑Fi 6:lla (Wi‑Fi 6) ja noin 6 Gb/s Wi‑Fi 7:llä (Wi‑Fi 7) — käyttökelpoinen kapasiteetti lähes kolminkertaistuu.

Teoreettinen Wi‑Fi-kapasiteetin suunnittelu: vaihe vaiheelta

Ennen kuin tehdään ennustava Wi‑Fi-lämpökartta tai tukiasemien ostoslista, langattoman verkon kapasiteetin suunnittelu alkaa paperilla. Tavoitteena on muuntaa ihmisten toiminta ("viisikymmentä lasta suoratoistaa videota") konkreettisiksi numeroiksi ("kaksi tri-band-tukiasemaa, 20 MHz kanavat"). Tässä on käytännöllinen työnkulku, joka toimii niin luokkahuoneissa, varastoissa, kahviloissa kuin stadionien käytävilläkin.

1. Määritä suorituskykytavoite.

Aloita sovelluksesta, joka kärsii eniten, kun verkko hidastuu. Reaaliaikainen puhe toimii noin 0,5 Mbit/s käyttäjää kohden ja alle 150 ms viiveellä; täyden teräväpiirtovideon (Full HD) katsominen vaatii noin 3 Mbit/s; 4 K-suoratoisto vie jopa 25 Mbit/s. Kirjoita vaativimmat vaatimukset nopeudelle ja viiveelle ylös ensin, sillä jokaisen wifi-kapasiteettisuunnittelun myöhemmän valinnan pitää vastata tätä perustasoa.

Tyypillinen toiminta Pyöristetty kaistanleveys / käyttäjä
Puhelin-/VoIP-puhelu 0,5 Mbit/s
Musiikin tai podcastin suoratoisto 0,5 Mbit/s
Tavallinen netin selaus & sähköposti 1 Mbit/s
Asiakirjan tai valokuvan tulostus 1 Mbit/s
Kaksisuuntainen videoneuvottelu (720p–1080p) 2-4 Mbit/s
HD-video tilauksesta (1080p) 3-5 Mbit/s
Ultra-HD / 4 K suoratoisto 25 Mbit/s

2. Profiiloi asiakaslaitteet ja samanaikainen käyttö.

Laske kaikki laiteluokat, jotka voivat lähettää samanaikaisesti: kannettavat tietokoneet, puhelimet, tabletit, IoT-anturit, myyntipäätelaitteet, kamerat. Merkitse kullekin luokalle sen radiotekniikka (Wi‑Fi 5, Wi‑Fi 6, Wi‑Fi 7) sekä arvioitu suurin samanaikainen käyttö. Samanaikaisuus, ei kokonaismäärä, määrittää WiFi-kapasiteetin.

3. Kerro kysyntä käyttäjien määrällä saadaksesi kokonaiskuorman.

Käytä kohdassa 1 saatuja peruskäyttäjälukuja, kerro ne kohdassa 2 löytyneillä samanaikaisilla laitteilla ja laske yhteen kaikille sovellustyypeille. Tuloksena saat sen hyötydatan läpimenon, jonka WLAN:n on kyettävä toimittamaan ruuhkahuippujen aikana.

4. Muunna hyötykuorma radioliikenteen käyttöajaksi.

Jaa kokonaiskuorma valitun standardin ja kanavaleveyden realistisella fyysisellä läpimenolla. Yksi Wi‑Fi 6 5 GHz -radio 20 MHz:n kanavalla siirtää noin 150–200 Mbit/s TCP-liikennettä yläkulujen jälkeen. Pidä käyttöaika alle 70 % ruuhkahuipussa.

5. Johda radioiden määrä.

Jaa kokonaiskuormitus siten, että mikään radio ei palvele yli noin 25 aktiivista laitetta eikä ylitä 70 prosentin ilmakäytön rajaa (säädä suuremmaksi puhtaalla 6 GHz:llä, pienemmäksi meluisalla 2,4 GHz:llä). Jos yhdelle radiolle kertyy esimerkiksi 50 asiakasta tai 90 prosenttia ilmakäyttöä, lisää toinen radio ja tee laskelmat uudelleen. Tässä vaiheessa lasketun langattoman verkon kapasiteetti muutetaan selkeäksi määräksi tukiasemia tai radioita.

6. Valitse kanavan leveys ja uudelleenkäyttökuvio.

Kapeat 20 MHz:n kanavat luovat enemmän itsenäisiä kaistoja ja vähentävät yhteiskanavan häiriöitä tiheillä alueilla. Leveämmät 40 MHz:n tai 80 MHz:n kanavat ovat järkeviä vain, jos spektri on rauhallinen ja asiakastiheys pieni. Sovita kanavasuunnitelma radioiden määrään siten, että vierekkäiset solut menevät päällekkäin eri kanavilla.

7. Vahvista mallinnuksella tai kenttämittauksella.

Kun suunnitelmasi on valmis paperilla, on aika testata sitä tosielämässä. Syötä seinät, materiaalit ja suunnitellut tukiasemat simulointiohjelmistoon kuten NetSpot, tai kulje tilassa mittalaitteiden kanssa. Varmista, että jokainen alue täyttää tavoiteläpimenon, ilmakäyttö pysyy alle 70 prosentissa ja törmäysaste on yksinumeroisissa luvuissa. Jos lämpökartta paljastaa katvealueita tai ylikuormitettuja soluja, säädä tukiasemien tehotasoja tai sijoittelua tarpeen mukaan.

8. Jätä kasvuvaraa suunnitteluun.

Varaa vähintään kaksikymmentä prosenttia ylimääräistä läpimenoaikaa tai toinen kanavapari tulevia laitteita ja raskaampia sovelluksia varten. Dokumentoi suunnitelma ja aikatauluta säännölliset tarkistukset — liikennemallit ja asiakasmäärät vaihtelevat, joten wifi-kapasiteetin täytyy olla elävä suunnitelma, ei kertaluonteinen laskenta.

Noudata näitä kahdeksaa vaihetta järjestyksessä ja siirryt arvailusta toistettavaan menetelmään. "Lisää lisää tukiasemia ja toivo parasta" -menetelmän sijaan wifi-kapasiteetin suunnittelusi tuottaa verkon, jossa nopeus ja viive pysyvät tasaisina myös käyttöpiikkien aikana.

Huomaa, miten lasketut tukiasemamäärät vastaavat kokeneiden asentajien käytäntöjä toimistoissa, luokkahuoneissa, luentosaleissa ja areenasektoreilla. Jos omat lukusi poikkeavat merkittävästi näistä lähtökohdista, palaa aiempiin oletuksiin — asiakkaiden määrä, kuormitus tai kanavasuunnitelma kaipaa todennäköisesti tarkistusta.

Taulukko 1 — Tyypillisiä mitoitusskenaarioita
(konservatiivinen Wi-Fi 6E -läpimeno 20 MHz:llä; lisää 20–30 % kasvuvaraa)

Ympäristö Pieni toimisto
Samanaikaiset laitteet 25
Vallitseva työkuorma HD-videopuhelut
Laitteittain kuorma 3 Mbit/s
Kokonaisvaatimus 75 Mbit/s
Käytännöllinen AP-kaistanleveys 250 Mbit/s
Tarvittavat AP:t 1
Ympäristö Luokkahuone, 50 paikkaa
Samanaikaiset laitteet 50
Vallitseva työkuorma Sekalainen web + 720p
Laitteittain kuorma 2 Mbit/s
Kokonaisvaatimus 100 Mbit/s
Käytännöllinen AP-kaistanleveys 250 Mbit/s
Tarvittavat AP:t 1 (+ 1 varalla)
Ympäristö Luentosali, 300 paikkaa
Samanaikaiset laitteet 300
Vallitseva työkuorma 1080p-suoratoisto
Laitteittain kuorma 4 Mbit/s
Kokonaisvaatimus 1200 Mbit/s
Käytännöllinen AP-kaistanleveys 350 Mbit/s
Tarvittavat AP:t 4
Ympäristö Areenan sektori, 1 000 paikkaa
Samanaikaiset laitteet 1000
Vallitseva työkuorma Sosiaalinen + 4K-lataukset
Laitteittain kuorma 6 Mbit/s
Kokonaisvaatimus 6000 Mbit/s
Käytännöllinen AP-kaistanleveys 450 Mbit/s
Tarvittavat AP:t 14

Taulukko yhdistää suunnittelumatematiikan ja käytännön toteutuksen, antaen sinulle nopean arvion ennen laitetilausten tekemistä.

Käytännön suunnittelun validointi NetSpot-suunnittelutilassa

Kun laskennallisesti osoitat, että suunnittelusi toimii, tarvitset todisteita. NetSpotin suunnittelutila on luotu juuri tätä tarkoitusta varten.

NetSpot Suunnittelutila — uusi projekti

Lataa ja kalibroi pohjapiirros NetSpotin suunnittelutilassa, piirrä sitten seinät ja määritä oikeat materiaalit (kipsilevy, lasi, tiili) saadaksesi tarkimmat simulaatiotulokset.

Piirrä rakennuselementit

NetSpot ottaa huomioon jokaisen pinnan vaimennuksen ennustemallissaan, tarjoten sinulle elävän mallin signaalin leviämisestä. Seuraavaksi sijoita ehdotetut tukiasemat piirustukseen. Sisäänrakennettu laitteistokirjasto tuntee jo jokaisen tukiaseman keskeiset parametrit — perinteisistä 802.11n/ac-laitteista uusimpiin Wi‑Fi 6/6E/7-malleihin — ja voit silti syöttää mukautetut tiedot tarvittaessa.

Lisää tukiasema (Valitse luettelosta)

Kun tukiasemasi on sijoitettu pohjapiirrokseen, NetSpot laskee useita keskeisiä lämpökarttoja uudelleen reaaliajassa:

  • Signaalitaso — näyttää ensisijaisen kattavuuden.
  • Signaali–häiriösuhde (SIR) — korostaa alueita, joissa päällekkäiset verkot tai kanavan uudelleenkäyttö vievät siirtoaikaa.
  • Toissijainen signaalitaso — paljastaa varakattavuuden, jonka kukin asiakas saa, jos sen lähin tukiasema vikaantuu.
Suunnittelutilan visualisoinnit (toissijainen signaalitaso)

Nämä kolme näkymää kertovat, voiko suunnittelu käsitellä kuormituksen ja pysyä toimintakykyisenä, vaikka yksi tukiasema menettäisi yhteyden. Kun keskeiset parametrit täyttävät tavoitteet, vie raportti PDF- tai PNG-lämpökarttakuvana ja jaa se asentajille ja sidosryhmille.

Simulaation jälkeen simulaation, kävele alueella Survey-tilassa varmistaaksesi, että mittaustulokset vastaavat mallia.

Johtopäätös

Wi‑Fi-kapasiteetti on matemaattinen ongelma — sellainen, jonka voit ratkaista ennen kuin käyttäjät edes kirjautuvat sisään. Yhdistämällä tarkat sovellusbudjetit, realistiset radiomäärät sekä ilmakäyttöön optimoidun kanavasuunnitelman, estät ylikuormituksen reagoimisen sijaan. NetSpotin suunnittelutila virtaviivaistaa prosessin ja varmistaa redundanssin toissijaisen signaalitason näkymän avulla, joten yhden AP:n vika ei koskaan muutu tukipyyntötulvaksi.

Pidä luvut ajan tasalla, tarkista käyttöaste neljännesvuosittain, ja langattoman verkon kapasiteetti pysyy mukana laitemäärien kasvaessa.

SIIS SUOSITTELEMME
NetSpot

Wi-Fi-sivustojen kartoitus, analysointi, vianmääritys toimii MacBookilla (macOS 11+) tai millä tahansa kannettavalla tietokoneella (Windows 7/8/10/11), jossa on standardi 802.11be/ax/ac/n/g/a/b langaton verkkosovitin. Lue lisää 802.11be-tuesta täältä.

  • 4.8
  • 969 käyttäjäarvostelua
  • #1
  • Wi-Fi-aluekartoitukset, suunnittelu, analysointi, vianmääritys

  • 500K
  • Käyttäjät
  • 10+
  • Vuotta
  • Ristiin toimiva
  • Mac/Windows/Аndroid

UKK

Mistä tiedän, onko WiFi-verkossani kapasiteetti täynnä?

Huomattava piikki uudelleenyrityksissä, videon puskuroinnissa tai VoIP-jitterissä — vaikka RSSI olisikin vahva — viittaa yleensä käyttöajan ylikuormitukseen. Laske aktiiviset asiakkaat per radio; yli ~25 on hälytysmerkki.

Korjaako useampien tukiasemien lisääminen WiFi:n kapasiteettiongelmat?

Ei. Jos uusi AP jakaa kanavan naapuriensa kanssa, kapasiteetti laskee törmäysten lisääntyessä. Suunnittele ensin kanavat uudelleen tai kavennna kaistanleveyttä; lisää laitteistoa vain, jos spektrianalyysi osoittaa tilaa olevan.

Nopein tapa mallintaa WiFi-kapasiteettia?

Suorita ennustava suunnittelu NetSpotin suunnittelutilassa: sijoita virtuaaliset tukiasemat, syötä asiakas-/sovellusprofiilit ja tarkastele kapasiteettilämpökarttoja — ilman tikkaita.

Kuinka paljon WiFi-kaistanleveyttä käyttäjää kohti tarvitsen?

Täsmää raskaimman kriittisen sovelluksen mukaan. Puhe voi tarvita 0,5 Mbit/s, teräväpiirtovideo noin 5 Mbit/s ja 4 K-suoratoisto 25 Mbit/s. Kerro samanaikaisten käyttäjien määrällä ja lisää sitten 20–30 % ylivarausta piikkikuormia varten.

Ratkaisevatko WiFi 6E tai WiFi 7 kapasiteettiongelmat automaattisesti?

Ne auttavat lisäämällä 6 GHz taajuusaluetta ja OFDMA:ta, mutta vain jos asiakaslaitteet tukevat niitä ja kanavat pysyvät puhtaina. Tarvitset silti vankan wifi-kapasiteettisuunnittelun välttääksesi itse aiheutetun häiriön.

Lisää kysymyksiä?
Lähetä pyyntö tai kirjoita muutama sana.

Hanki NetSpot ilmaiseksi

Wi-Fi-sivustojen kartoitus, analysointi, vianmääritys toimii MacBookilla (macOS 11+) tai millä tahansa kannettavalla tietokoneella (Windows 7/8/10/11), jossa on standardi 802.11be/ax/ac/n/g/a/b langaton verkkosovitin. Lue lisää 802.11be-tuesta täältä.