1 概述 

1.1 产生背景 随着WIFI普及，越来越多的公共场所提供了WIFI热点覆盖，为人们随时随地 接入WIFI网络提供了便利，但同时给WIFI建设者提出了挑战，尤其是在足球场、 篮球场这类场景下，如何为高密度、高并发率的的用户提供良好的业务体验，成 了高密覆盖的关键。在高密场景通常用户密度高，数量大，为了满足大量用户的 接入，布放了大量的AP，这些AP的距离要比一般场景下高出很多， 如在一般场 景下AP间的距离通常有20-30米，甚至更大，而在高密场景下AP间的距离只有10 米，甚至更小。常见高密场景有：  大型会议室  演讲厅和礼堂  会展中心会议厅  酒店宴会厅  体育馆，运动场，球场  高校教室  音乐厅  机场大堂  金融交易大厅 

1.2 高密挑战 高密场景下容量如何规划，RF如何规划来保证大量高密度用户的接入， 又有哪些特性手段用来在做好规划的基础上提升无线网络性能，是高密覆盖 的需求。具体来说，高密覆盖中有以下挑战和需求：

1、业务模型
高密场景下的业务模型是什么，不同的业务对带宽的需求是多少？用户终端是什么类型，对容量有什么影响？
2、覆盖方式
在高密场景下选择什么样的AP设备，选择什么样的天线类型，采用什么样的布放方式？
3、WLAN干扰
高密场景有哪些干扰会影响网络性能，有哪些手段可以减少这些干扰？
4、空口效率
空口效率在高密场景下显得更加珍贵，如何在高密场下提高空口的利用率？
5、负载均衡
如何充分利用5G频段，避免大量双频终端驻留在2.4G频段上。当用户分布不均匀时，如何在不同AP上进行负载均衡。
6、空口调度
在多用户调度上能否进行一些优化，使得更多的用户接入？

2 高密覆盖技术
2.1 业务模型
1、并发用户数
随着智能终端的普及，现在几乎人手一个智能终端，而所有的智能终端也几乎都支持WIFI，也就是说WIFI终端的渗透率几乎达到了100%。用户携带的这些WIFI终端有部分终端打开了WIFI，而有部分并没有打开，因此有一个激活WIFI的比例，称为激活率。在这些激活WIFI的终端中，某个时刻只有部分用户使用WIFI上网，这个也称为用户并发率

在一个网络中，并发的用户数是由这几个比例共同决定的：
最终的用户数=用户人数*WIFI终端渗透率*WIFI激活率*业务并发率
在不同场景下这个比例会有所区别，尤其是终端激活率和用户并发率，以一个80000人的体育场为例，假设WIFI终端渗透率100%，WIFI激活率30%，用户并发率30%，最终并发用户数为7200人，计算的过程如下：

2、终端类型
网络中WIFI终端五花八门，既有老旧的802.11b/g的终端，也有越来越普及的11n终端，既有单频终端，也有双频终端。不同的终端类型能力的差异，当这些终端同时接入网络中时，会对容量的规划有不同的影响。因此在高密覆盖规划时需要考虑终端的影响。
（1）低速率终端与高速率终端
低速率终端支持的速率低，传输相同的大小的包时所需要的时间要大于高速率终端，因此低速率接入时AP的容量要小于高速率接入时AP的容量。
（2）单频终端与双频终端
现在的AP一般都具有双频的能力，双频的AP可以比单频AP提供双倍的覆盖容量，但这需要一个前提，即至少需要有一半比例的终端能够支持双频（2.4G&5G）。这样才可用充分利用5G的射频，使终端分布在2个射频上，提高每个AP的覆盖容量。
现在新出的智能终端大部分终端都已经支持了双频（下表中给出了部分新出终端对双频的支持能力），但考虑到现网中大量以前出的终端仍然大量存在和活跃，在高密覆盖规划时，需要掌握这个场景中双频终端的比例，作为规划的输入。
3、业务类型
在不同的高密场景下用户上网的业务并不一样，比如在足球赛场球迷有视频业务需求，而在会展现场用户会有及时共享的微博、微信等SNS业务需求。不同的业务类型对带宽的要求并不一样，因此不同业务对覆盖容量的需求也不一样。
一般认为512kbps可以满足一般HD视频业务的要求，256kbps可以满足一般业务的带宽要求。当然更高的速率会给用户带来更好的速率体验，但同时也需要更多的AP进行覆盖。

2.2 覆盖方式

AP的布放既需要考虑工程施工，也需要考虑减少干扰。在高密场景下为了减少干扰，一般使用定向天线控制每个AP 的覆盖范围，如果是在室外场景，选用防护等级更高的室外型AP，如AP6510/AP6610，室内场景需要室内型AP，如AP7110。布放位置可以分为Overhead布放方式，Side布放方式和Floor布放方式。Overhead的布放方式需要把AP放在覆盖区域的正上方，如吊顶、天花板、体育场顶棚等位置，如上图中，在体育场的顶棚上布放AP。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Overhead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

Side布放方式通常把AP放在覆盖区域周围的墙壁，柱子或者栏杆等位置，如上图中，在体育场的广告牌，栏杆或者后排墙上等位置安装AP。这种布放方式安装方便，容易施工，覆盖效果比较好。同时Side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。

Floor布放方式使用微微蜂窝的思路，将AP安装floor附近，如座位下（上图），或者看台背面等位置。这种方式最大的优势在于利用椅子，看台，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。但同时施工难度也比较大，可能需要破坏现有的建筑表面，添置走线的钢管，保护AP在球迷冲动的情况下不被破坏的AP保护盒或者伪装盒等附属材料。
Floor方式安装在看台背面时，需要考虑看台水泥板的衰减，当水泥板衰减不是很大时可以考虑使用室内AP覆盖，看台厚度较大，衰减较大时，可以考虑使用室外AP加定向天线垂直于看台朝上覆盖。看台具体衰减和覆盖效果应该根据测试效果来看。
2.3 干扰控制
要满足大量用户的接入，必然需要布放大量的AP。大量布放的AP会带来严重的干扰。华为对干扰的控制从无线规划和软件特性两个方面，提出了小角度定向天线，CCA优化，功率控制和调优等技术方案来控制高密场景下的干扰。
1、采用小角度定向天线
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将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。对于体育场这类近距离布放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。

2、CCA 优化
CCA（Clear Channel Assessment），即空闲信道评估。在WLAN 系统中，AP或者终端是通过对信道进行能量检测的方式判断信道空闲的：在高密场景下，由于AP以及终端密度大，距离近，信号强度比普通场景要强，信道上检测到的能量很容易超过CCA门限，可能会出现2个或者多个设备共享空口资源（同一个冲突域）而影响AP的吞吐率。华为CCA优化特性可以根据实际场景对CCA进行优化，减少多个设备共享空口的可能性，从而提供更多的用户接入和更高的吞吐率。

3、逐包功率控制

在逐包功率控制中，AP会实时检测STA的信号强度，如果STA信号强度强大于功控目标值（距离AP较近），则发送数据包时自动降低实际发送的功率；如果STA信号强度小于目标值（距离AP较远），则增加发射功率。逐包功率控制可以有效控制AP的发送功率，减少WLAN系统内的干扰，提升用户的吞吐率性能。

4、自动调优
自动调优是指AP通过收集到的周围AP的信号强度，信道参数等，生成AP的拓扑结构，根据合法AP、非法AP以及No-WiFi形成的干扰以及各自的负载，自动调整AP的发射功率和信道，以保证网络处于最佳的性能状态，提升网络的可靠性和用户体验。