Site-Survey Projekt WLAN in Musterschule XY

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1 2015 Site-Survey Projekt WLAN in Musterschule XY

2 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung Ausgangslage Site-Survey Anforderungen Standort & auszuleuchtende Fläche Durchführungszeitpunkt Verwendetes Messequipment Antennenpattern ZyXEL AP Zusammenfassung Anmerkung zur Montage Einbindung WLAN ins Netzwerk Weitere Komponenten Messresultate Signalstärke Signal-to-Noise Ratio Kanalplanung Gebäude Musterschule XY EG OG OG OG OG OG OG AP-Positionen...18 Projekt-Nr. Seite 1 von 18 Studerus AG

3 Dokumentversion Version Datum Autor Status Bemerkungen Hans Muster Finale Version Kontakte Endkunde Musterschule XY Herr M. Muster Musterstrasse 1 Tel: WWW: CH-1234 Musterstadt Auftraggeber/Partner Musterfirma GmbH Herr A. Muster Musterstrasse 2 Tel: WWW: CH-1234 Musterstadt Auftragnehmer Studerus AG Tel: Herr G. Muster Ringstrasse 1 WWW: CH-8603 Schwerzenbach Projekt-Nr. Seite 2 von 18 Studerus AG

4 1. Einführung 1.1. Ausgangslage Der Endkunde hat sich vorgenommen, seine Wireless-LAN-Infrastruktur zu überarbeiten und zu erneuern. Der Partner hat für das erwünschte WLAN dem Endkunden ein Richtangebot unterbreitet. Nun soll mit einem Site-Survey die effektiv benötigte Anzahl an Access-Points und deren Standorte eruiert werden. Der Partner hat dazu der Studerus AG einen Auftrag erteilt Site-Survey Für die optimale Bestimmung der Anzahl Access-Points und deren Standorte eignet sich ein Site- Survey. Auch ermöglicht ein Site-Survey, störende WLANs in der Nachbarschaft zu identifizieren und dadurch eine bessere Planung zu ermöglichen. Die Studerus AG wendet einen passiven Site-Survey vor Ort beim Endkunden an. Der Messclient misst dabei die Signalstärke sowie das Signal-Noise-Ratio. Diese beiden Werte sind entscheidend für die Realisation einer guten WLAN-Abdeckung und einer hohen Signalqualität. Die Anforderungen seitens des Endkunden an das WLAN haben einen massgeblichen Einfluss auf die Vorgehensweise und das Resultat des Site-Surveys. Aus diesem Grund müssen die Anforderungen vor Beginn des Site-Surveys festgelegt werden. Bevorzugt wird ein Site-Survey im Frequenzbereich 5 GHz. Zwar erzielt dieses Frequenzband eine geringere Reichweite als das 2.4-GHz-Frequenzband, was mehr Access-Points für die gleiche Abdeckung zur Folge hat. Jedoch ist das 5-GHz-Frequenzband zukunftsorientierter und bietet somit einen besseren Investitionsschutz. Auch wird heute aufgrund der hohen Nutzerdichte die Nutzung beider Frequenzbänder empfohlen, um so eine bessere Aufteilung der Last zu ermöglichen. Für die Durchführung eines Site-Surveys wird ein exakter Gebäude- oder Geländeplan benötigt, für welchen vorgängig der Massstab festgelegt werden muss. Die mit WLAN abzudeckenden Flächen müssen vor dem Site-Survey festgelegt werden. Zusätzlich muss die Nutzerdichte (Anzahl WLAN-Clients) für diese definierte Fläche bekannt sein, da dieser Wert einen erheblichen Einfluss auf die Anzahl benötigter Access-Points hat. Projekt-Nr. Seite 3 von 18 Studerus AG

5 1.3. Anforderungen Folgende Anforderungen wurden seitens des Endkunden bzw. des Partners im Vorfeld des Site- Surveys an das WLAN definiert: Anforderungen WLAN-Standard Auszuleuchtende Fläche Minimale Bandbreite Minimale Signalstärke Minimales Signal-Noise-Ratio (SNR) Maximale erlaubte Ausgangsleistung Packet-Loss-Rate Nutzerdichte Anzahl max. gleichzeitiger WLAN-Clients im ganzen WLAN Art von eingesetzten WLAN-Clients Verwendete WLAN-Anwendungen Gewünschte Authentifikationsart Access-Point sichtbar für Benutzer Gäste-WLAN mit Zugangscode Werte IEEE a/g/n (2.4 & 5 GHz) Gemäss Kundenvorgaben Nicht definiert dbm (5 GHz) 20 dbm (5 GHz) 200 mw (5 GHz) Nicht definiert Gemäss Kundenangaben EG: 84 Schüler 1.OG: 15 Schüler 2.OG: 183 Schüler 3.OG: 218 Schüler 4.OG: 242 Schüler 5.OG: 180 Schüler 6.OG: 78 Schüler TOTAL: 1000 Schüler Notebooks, Tablets, Smartphones Internetzugang WPA2-PSK Nicht definiert Nicht definiert Projekt-Nr. Seite 4 von 18 Studerus AG

6 1.4. Standort & auszuleuchtende Fläche Die Musterschule XY ist zusammen mit einer anderen Schule untergebracht, wobei die andere Schule ihr eigenes WLAN betreibt und daher am selben Ort zwei eigenständige Netzwerke betrieben werden. Um Interferenzen möglichst gering zu halten, ist eine korrekte Zellenplanung in diesem Fall also unumgänglich. In einer solchen Umgebung mit hoher Nutzerdichte ist die WAC-Serie von ZyXEL ideal. Die mit WLAN abzudeckenden Flächen und die Nutzerdichte hat der Endkunde im Voraus kommuniziert Durchführungszeitpunkt Der Site-Survey wurde am durchgeführt Verwendetes Messequipment Der Site-Survey wurde mit Produkten der Hersteller ZyXEL und Ekahau durchgeführt. Dazu wurden folgende Komponenten bzw. Konfigurationen eingesetzt: ZyXEL NWA5123-NI mit FW 4.2x 20dBm Output-Power beim Access-Point Channel 36, 40, 44 im 5-GHz-Frequenzband und Channel 1, 6, 11 im 2.4-GHz- Frequenzband Ekahau USB-300-NIC Wireless-Stick n Ekahau Site-Survey-Software inssider 4.0 HP EliteBook 2530p Betriebssystem Windows 7 64bit Projekt-Nr. Seite 5 von 18 Studerus AG

7 1.7. Antennenpattern ZyXEL AP Projekt-Nr. Seite 6 von 18 Studerus AG

8 2. Zusammenfassung Aufgrund des durchgeführten Site-Surveys schlägt die Studerus AG folgende Anzahl Access- Points vor, damit die Anforderungen an das WLAN erfüllt werden können: Gebäude Etage Anzahl APs Modelle Musterschule XY EG 3 x 1 x WAC6502D-S NWA5123-NI 1.OG 4 x NWA5123-NI 2.OG 7 x WAC6502D-S 3.OG 7 x 1 x WAC6502D-S NWA5123-NI 4.OG 8 x 2 x WAC6502D-S NWA5123-NI 5.OG 6 x WAC6502D-S 6.OG 2 x 1 x WAC6502D-S NWA5123-NI Musterschule XY Total 33 x 9 x WAC6502D-S NWA5123-NI 2.1. Anmerkung zur Montage Die Studerus AG empfiehlt, die Access-Points wo immer möglich horizontal an der Decke zu montieren. In dieser Ausrichtung wird die beste Signalausbreitung und somit Abdeckung erreicht. Metallgegenstände in unmittelbarer Nähe von Access-Points verursachen Störungen in der Signalausbreitung und sollen vermieden werden Einbindung WLAN ins Netzwerk Damit die neue WLAN-Infrastruktur die optimale Nutzung der WLAN-Anwendungen ermöglicht, ist es wichtig, dass eine gute Integration der WLAN-Komponenten in das bestehende Netzwerk sichergestellt wird. Bei der Planung und Realisierung der neuen WLAN-Infrastruktur müssen die Verantwortlichen des Netzwerkes miteinbezogen werden. Besonders falls mehrere SSIDs mit unterschiedlichen Zugriffsrechten umgesetzt werden müssen, ist die Implementierung von VLANs notwendig, was einen grossen Eingriff in die bestehende LAN-Infrastruktur bedeutet. Projekt-Nr. Seite 7 von 18 Studerus AG

9 2.3. Weitere Komponenten Um die ZyXEL WLAN-Infrastruktur betreiben zu können, ist der Einsatz eines zentralen WLAN- Controllers zu empfehlen. Dies vereinfacht die Realisation und die Wartung der WLAN-Lösung. Zusätzlich bietet ein zentraler AP-Controller intelligente Funktionen, um die Stabilität und Verfügbarkeit eines WLANs zu erhöhen. Auch wird empfohlen, für den Betrieb der vorgeschlagenen Access-Points PoE/PoE+ Switches zu verwenden. Dies vereinfacht die Verkabelung der Access-Points an deren Standorte. Projekt-Nr. Seite 8 von 18 Studerus AG

10 3. Messresultate 3.1. Signalstärke Die Signalstärke des WLANs ist eine wichtige Kenngrösse, um eine gute WLAN-Abdeckung zu erreichen. Allgemein gilt die Regel, je niedriger die Signalstärke, desto schlechter die Abdeckung und somit die Zuverlässigkeit der WLAN-Verbindungen. Die Studerus AG zeigt die Signalstärke bei den Messresultaten mit der Färbung in den Grafiken an. Je grüner die angezeigte Fläche dargestellt wird, desto höher die Signalstärke. Die minimale Signalstärke für dieses WLAN-Projekt wurde im Anforderungskatalog definiert. Die in der Grafik angezeigten grünen Linien spiegeln den Bewegungspfad wieder, der für die Messung zurückgelegt wurde Signal-to-Noise Ratio Der Signal-Rausch-Abstand, auch Signal-to-Noise Ratio (SNR) genannt, gibt die WLAN- Signalstärke im Verhältnis zum Rauschen an, das durch Störsender im gleichen Frequenzband verursacht wird. Damit eine gute Datenübertragung zwischen AP und WLAN-Client stattfinden kann, wurde im Anforderungskatalog das minimale SNR definiert Kanalplanung ZyXEL verwendet wie fast alle WLAN-Hersteller die zellenbasierte WLAN-Technologie. Dies bedingt, dass eine gute Kanalplanung durchgeführt wird, damit Interferenzen zwischen den APs vermieden werden. Die Kanalplanung wird während des Site-Surveys vorgenommen und ist in diesem Dokument festgehalten. Auch bieten viele WLAN-Controller eine zentrale Funktion, welche die Kanalplanung durch den Controller einmalig oder regelmässig vornimmt. Projekt-Nr. Seite 9 von 18 Studerus AG

11 3.4. Gebäude Musterschule XY Beim Site-Survey wurden alle Daten von allen aktiven Access-Points gesammelt. Dies kann nun für die Zellenplanung genutzt werden EG Die Cafeteria war leider nicht zugänglich, daher konnten dort keine Daten gesammelt werden. Rein von der angegebenen Anzahl Benutzer sollte ein ZyXEL WAC6502D-S jedoch ausreichen Signalstärke im EG Projekt-Nr. Seite 10 von 18 Studerus AG

12 SNR im EG Projekt-Nr. Seite 11 von 18 Studerus AG

13 OG Signalstärke im OG SNR im OG 1 Projekt-Nr. Seite 12 von 18 Studerus AG

14 OG Signalstärke im OG SNR im OG 2 Projekt-Nr. Seite 13 von 18 Studerus AG

15 OG Signalstärke im OG SNR im OG 3 Projekt-Nr. Seite 14 von 18 Studerus AG

16 OG Signalstärke im OG SNR im OG 4 Projekt-Nr. Seite 15 von 18 Studerus AG

17 OG Signalstärke im OG SNR im OG 5 Projekt-Nr. Seite 16 von 18 Studerus AG

18 OG Signalstärke im OG SNR im OG 6 Projekt-Nr. Seite 17 von 18 Studerus AG

19 4. AP-Positionen Aufgrund der durchgeführten Ausmessung konnte die Studerus AG nun die Positionierung der Access-Points (APs) definieren. Die Access-Points wurden für die Ausmessung jeweils an der Netzwerkdose, die sich beim Lehrerpult in der Ecke des Schulzimmers befindet, positioniert. Die Abstrahlung der APs erfolgt daher aus der Ecke heraus, was natürlich nicht ideal ist. Auf jeden Fall wäre eine zentrale Positionierung der Access-Points zu bevorzugen, was sich leicht auch durch die bereits bestehenden Kabelkanäle für den Beamer, der in jedem Schulzimmer vorhanden ist, umsetzen lassen würde. Projekt-Nr. Seite 18 von 18 Studerus AG