WLAN網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容解決方案.doc

鹽城電信無(wú)線(xiàn)中心WLAN網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容解決方案（室內(nèi)分布系統(tǒng)） 鹽城電信分公司 無(wú)線(xiàn)維護(hù)中心 崔新宇 目 錄一、概述2二、WLAN網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容可行性分析22.1 WLAN網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容思路22.2 AP合路干擾分析22.2.1理論分析2（1）雜散干擾分析2（2）阻塞干擾分析2（3）干擾分析小結(jié)22.2.2實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證測(cè)試2（1）測(cè)試原理圖2（2）測(cè)試數(shù)據(jù)2（3）實(shí)驗(yàn)室測(cè)試小結(jié)22.3現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試22.3.1網(wǎng)管數(shù)據(jù)驗(yàn)證22.3.2無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端吞吐量測(cè)試22.3.3業(yè)務(wù)測(cè)試2三、WLAN網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容工程實(shí)現(xiàn)2一、概述無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）經(jīng)過(guò)幾年的建設(shè)已初具規(guī)模，基本涵蓋了所有的熱點(diǎn)地區(qū)覆蓋（包括室內(nèi)、室外）。前期由于WLAN的用戶(hù)規(guī)模還比較小，且考慮到投資成本，之前的WLAN室內(nèi)建設(shè)基本與原室分系統(tǒng)（CDMA、GSM等）進(jìn)行合路。在現(xiàn)有的室分系統(tǒng)中，一般使用的WLAN AP設(shè)備輸出功率為20dBm和27dBm ，由于其輸出功率比較低，使得一個(gè)AP設(shè)備帶的室分樓層不多，多為一個(gè)樓層用一個(gè)AP設(shè)備進(jìn)行合路，樓層規(guī)模比較大的分別采用2個(gè)AP進(jìn)行合路覆蓋。隨著WLAN用戶(hù)規(guī)模的擴(kuò)張，或者某些WLAN熱點(diǎn)地區(qū)會(huì)出現(xiàn)周期性的某一時(shí)間段用戶(hù)數(shù)突發(fā)的增長(zhǎng)，這就出現(xiàn)了AP容量緊張的情況（一般一個(gè)AP下掛2530個(gè)用戶(hù)）。一個(gè)AP覆蓋一個(gè)樓層的情況，已不能滿(mǎn)足多用戶(hù)數(shù)接入Internet的需求。因此，對(duì)現(xiàn)有有WLAN容量需求的熱點(diǎn)室分系統(tǒng)進(jìn)行WLAN容量擴(kuò)容，使用戶(hù)能輕松的登錄Internet，已成為運(yùn)營(yíng)商當(dāng)前一件刻不容緩的事情。二、WLAN網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容可行性分析2.1 WLAN網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容思路WLAN網(wǎng)絡(luò)容量不足的擴(kuò)容問(wèn)題，不同于其他移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。如果把WLAN網(wǎng)絡(luò)等同或類(lèi)似移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)看待，則處于WLAN網(wǎng)絡(luò)最邊緣的設(shè)備AP，可以看作類(lèi)似于移動(dòng)通信網(wǎng)的BTS、Node B設(shè)備。不難看出，BTS、Node B設(shè)備可以通過(guò)增加載頻、載波或網(wǎng)絡(luò)升級(jí)等手段來(lái)達(dá)到增加容量的目的，而AP設(shè)備則無(wú)法通過(guò)類(lèi)似的手段實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的增加。就目前的WLAN網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，要實(shí)現(xiàn)WLAN網(wǎng)絡(luò)容量的增加，唯一可行的辦法就是通過(guò)增加AP數(shù)量，來(lái)滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的用戶(hù)數(shù)接入需求。1個(gè)AP正?？赏瑫r(shí)下掛2530個(gè)用戶(hù)，2個(gè)AP即可同時(shí)下掛5060個(gè)用戶(hù)。可見(jiàn)，增加1個(gè)AP即可實(shí)現(xiàn)WLAN網(wǎng)絡(luò)容量擴(kuò)大1倍。本方案考慮用WLAN雙信道合路器（為區(qū)別于其他雙頻合路器，稱(chēng)之為雙信道合路器）將2個(gè)AP進(jìn)行合路后，再接入原有的室內(nèi)分布系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)WLAN容量的增加，滿(mǎn)足更多用戶(hù)的接入要求。WLAN網(wǎng)絡(luò)頻譜如下圖：圖1，WLAN網(wǎng)絡(luò)頻譜圖由上圖可知，WLAN網(wǎng)絡(luò)共有13個(gè)信道（中國(guó)為111信道），但彼此相互不交叉而獨(dú)立的信道只有1、6、11共3個(gè)信道。在現(xiàn)網(wǎng)的WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，為避免AP設(shè)備彼此之間的干擾，也通常采用這3個(gè)常有的信道進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。在現(xiàn)網(wǎng)的WLAN網(wǎng)絡(luò)中增加一個(gè)AP，就意味著可能出現(xiàn)一個(gè)重復(fù)的信道。因此，在WLAN網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容時(shí)，既要考慮現(xiàn)有WLAN網(wǎng)絡(luò)的部署情況，同時(shí)也要充分考慮2個(gè)AP合路的干擾情況。為此，WLAN雙信道合路器的選擇就顯得尤為重要，在滿(mǎn)足2個(gè)AP合路的同時(shí)，也要滿(mǎn)足2個(gè)AP之間干擾的隔離度要求。所以，WLAN雙信道合路器在技術(shù)可實(shí)現(xiàn)層面上，一般選擇WLAN網(wǎng)絡(luò)1和11信道進(jìn)行合路。2個(gè)AP合路示意圖如下：11信道1信道圖2，AP合路示意圖WLAN雙信道合路器技術(shù)指標(biāo)如下：名稱(chēng)WLAN雙信道合路器頻率范圍(MHz)通路1：2401-2423（1信道）通路2：2451-2473（11信道）指標(biāo)帶內(nèi)插損(dB)通路1：2.0通路2：2.0帶內(nèi)波動(dòng)(dB)通路1：0.8通路2：0.8帶外抑制(dB)通路1652387 MHz652437 MHz通路2652437 MHz652487 MHz端口隔離度(dB)70Tx70Rx駐波比通路1：1.3通路2：1.3三階互調(diào)dBc)120最大輸入功率(W)200阻抗()50接頭N-K型環(huán)境溫度()-20602.2 AP合路干擾分析2.2.1理論分析由于2個(gè)AP的合路屬于頻帶內(nèi)合路，因此，對(duì)于2個(gè)AP的合路干擾，主要考慮2個(gè)AP之間的帶內(nèi)雜散干擾和阻塞干擾。（1）雜散干擾分析根據(jù)中國(guó)電信集團(tuán)公司企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)電信WLAN熱點(diǎn)接入設(shè)備技術(shù)要求V3.0（200912暫行）中“9.1.2”關(guān)于WLAN AP設(shè)備接收靈敏度的規(guī)定如下：在802.11b模式下：1. 對(duì)于11Mbps CCK調(diào)制，-84dBm，8%FER（PSDU1024Bytes）；2. 對(duì)于5.5Mbps CCK調(diào)制，-87dBm，8%FER（PSDU1024Bytes）；3. 對(duì)于2 Mbps DSSS/DQPSK調(diào)制，-88dBm，8%FER（PSDU1024Bytes）； 4. 對(duì)于1 Mbps DSSS/DBPSK調(diào)制，-90dBm，8%FER（PSDU1024Bytes）。在802.11g模式下:對(duì)于OFDM、DSSS-OFDM方式，接收機(jī)門(mén)限電平應(yīng)符合表 9-1要求。當(dāng)采用1000字節(jié)長(zhǎng)的PSDU，某一數(shù)據(jù)速率下接收信號(hào)電平為相應(yīng)的門(mén)限電平時(shí)的誤幀率（FER）應(yīng)低于10%。表9-1 2.4GHz 頻段OFDM、DSSS-OFDM 方式接收機(jī)性能數(shù)據(jù)速率（Mbps）接收機(jī)門(mén)限電平（dBm）6-869-8512-8418-8124-7936-7548-7054-69對(duì)于大功率設(shè)備，要求接收機(jī)性能在以上要求的基礎(chǔ)上，再高3-5dB以上，以確保覆蓋邊緣區(qū)域的用戶(hù)終端的上行傳輸。行業(yè)規(guī)定，WLAN AP雜散指標(biāo)如下：頻帶最大值測(cè)量帶寬301000MHz-36dBm100 KHz2.42.4835GHz-33dBm100 KHz3.43.53GHz-40dBm1 MHz5.7255.85GHz-40dBm1 MHz其它112.75GHz-30dBm1 MHz實(shí)際測(cè)試，WLAN AP帶內(nèi)雜散指標(biāo)如下：測(cè)試條件頻帶最大值測(cè)量帶寬設(shè)置AP在1信道且持續(xù)滿(mǎn)功率發(fā)射，測(cè)試落在11信道的雜散（圖3）2.4512.473GHz（11信道）-50dBm100 KHz設(shè)置AP在11信道且持續(xù)滿(mǎn)功率發(fā)射，測(cè)試落在1信道的雜散（圖4）2.4012.423GHz（1信道）-50dBm100 KHz圖3，AP 1信道滿(mǎn)功率發(fā)射，落在11信道的雜散圖4，AP 11信道滿(mǎn)功率發(fā)射，落在1信道的雜散根據(jù)以上條件，可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)雜散隔離度為：MCLPspu10Log ( W Interfering / W Affected )Pn其中： MCL為隔離度要求，單位dBPspu為干擾基站的雜散輻射電平，單位為dBmW Interfering為干擾電平的測(cè)量帶寬，單位為kHzW Affected 為被干擾系統(tǒng)的信道帶寬，單位為kHzPspu10Log ( W Interfering / W Affected )為干擾基站在被干擾系統(tǒng)信道帶寬內(nèi)的雜散輻射電平Pn為被干擾系統(tǒng)的接收靈敏度，單位為dBm（根據(jù)中電信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)取-90dBm）則，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出來(lái)的MCL-3310 Log（100/22000）-90=80.4dB根據(jù)實(shí)際測(cè)試計(jì)算出來(lái)的MCL-5010 Log（100/22000）-90=63.4dB（2）阻塞干擾分析干擾信號(hào)如果沒(méi)有落在正在使用的WLAN載波的鄰道中，則它對(duì)WLAN接收機(jī)的影響可以不考慮。如果干擾信號(hào)落在正在使用的WLAN載波的鄰道中，則干擾信號(hào)功率應(yīng)比WLAN的發(fā)射功率小16dB以上。即系統(tǒng)間阻塞隔離度為：MCL16dB（3）干擾分析小結(jié)依據(jù)以上分析，本次使用的WLAN雙信道合路器帶外抑制達(dá)65dB，兩端口間的隔離度達(dá)70dB，完全可以滿(mǎn)足2個(gè)AP合路的要求，保證彼此之間不相互干擾。2.2.2實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證測(cè)試本實(shí)驗(yàn)通過(guò)搭建一個(gè)模擬的兩AP合路系統(tǒng)，使用業(yè)界常用的的測(cè)試軟件Chariot對(duì)AP最關(guān)鍵的指標(biāo)吞吐量，進(jìn)行實(shí)際測(cè)試。同時(shí)通過(guò)本次測(cè)試驗(yàn)證以上方案的可行性。（1）測(cè)試原理圖圖5，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試原理圖圖6，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試圖（2）測(cè)試數(shù)據(jù)序號(hào)測(cè)試用例上行吞吐量（Mbps）下行吞吐量（Mbps）備注(1)用戶(hù)1接入測(cè)試AP1，和服務(wù)器單獨(dú)打流量22.57622.501圖7，圖8(2)用戶(hù)2接入測(cè)試AP2，和服務(wù)器單獨(dú)打流量22.88623.438圖9，圖10(3)用戶(hù)3接入測(cè)試AP1，和服務(wù)器單獨(dú)打流量22.81123.344圖11，圖12(4)用戶(hù)1接入測(cè)試AP1，用戶(hù)3接入測(cè)試AP1，同時(shí)和服務(wù)器打流量Pair1：10.900Pair2：11.324All：21.797Pair1：11.381Pair2：11.564All：22.760接入同個(gè)AP(圖13，圖14)(5)用戶(hù)1接入測(cè)試AP1，用戶(hù)2接入測(cè)試AP2，同時(shí)和服務(wù)器打流量Pair1：22.865Pair2：18.404All:41.015Pair1：22.591Pair2：21.609All:43.832分別接入不同的AP(圖15，圖16)(6)用戶(hù)1、用戶(hù)3接入測(cè)試AP1，用戶(hù)2接入測(cè)試AP2，同時(shí)和服務(wù)器打流量Pair1：10.770Pair2：11.524Pair3：21.230All：43.075Pair1：11.407Pair2：11.585Pair3：22.793All：45.530用戶(hù)1、3接入同一個(gè)AP,用戶(hù)2接入一個(gè)AP(圖17，圖18)打流量測(cè)試圖：圖7 圖8圖9 圖10圖11 圖12圖13 圖14圖15 圖16圖17 圖18（3）實(shí)驗(yàn)室測(cè)試小結(jié)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)分析，可以得出2個(gè)AP通過(guò)WLAN雙信道合路器進(jìn)行合路，下行容量可達(dá)45Mbps以上，是單個(gè)AP吞吐量的2倍左右。這也進(jìn)一步驗(yàn)證WLAN容量的增加，可以通過(guò)WLAN專(zhuān)用合路器對(duì)AP進(jìn)行合路達(dá)到增加容量目的，同時(shí)也反面驗(yàn)證了以上干擾分析的正確性，說(shuō)明只要使用符合技術(shù)要求的WLAN專(zhuān)用合路器，2個(gè)AP就可以安全共享原有室內(nèi)分布系統(tǒng)。2.3現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試在東街省電信大樓4樓、8樓現(xiàn)網(wǎng)，分別進(jìn)行雙AP+雙信道合路器接入驗(yàn)證測(cè)試?，F(xiàn)網(wǎng)主要通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間網(wǎng)絡(luò)流量、用戶(hù)數(shù)統(tǒng)計(jì)，異常告警觀察等手段驗(yàn)證本方案可行性。2.3.1網(wǎng)管數(shù)據(jù)驗(yàn)證取安裝前、安裝后一段時(shí)間運(yùn)行的網(wǎng)管數(shù)據(jù)，驗(yàn)證雙信道合路器接入后底下用戶(hù)接入正常 。已經(jīng)通過(guò)一周的運(yùn)行觀察，網(wǎng)管回復(fù)可以確定底下用戶(hù)接入正常，無(wú)投訴告警。 原東街口電信大樓接入用戶(hù)較多，用戶(hù)使用較敏感，容量類(lèi)問(wèn)題投訴較多。可以繼續(xù)觀察統(tǒng)計(jì)。2.3.2無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端吞吐量測(cè)試 因?yàn)樵诂F(xiàn)網(wǎng)測(cè)試，不能影響其正常工作，故采取無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端接入AP打流量方式，同時(shí)也有可能因?yàn)楝F(xiàn)網(wǎng)上有其它用戶(hù)接入，故其測(cè)試結(jié)果僅作參考。序號(hào)測(cè)試用例上行吞吐量（Mbps）下行吞吐量（Mbps）備注(1)兩個(gè)無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端接入AP1，AP2 關(guān)閉，進(jìn)行無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端吞吐量測(cè)試；4.5154.577圖19，圖20(2)一個(gè)用戶(hù)接入AP1，另外一個(gè)用戶(hù)接入AP2，進(jìn)行無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端吞吐量測(cè)試。6.0136.331圖21，圖22圖19圖20圖21圖222.3.3業(yè)務(wù)測(cè)試本測(cè)試從用戶(hù)端進(jìn)行業(yè)務(wù)測(cè)試，感知業(yè)務(wù)使用是否正常，是否有干擾。由于測(cè)試限制，本次僅使用兩臺(tái)筆記本電腦測(cè)試。建議在兩臺(tái)AP下，30個(gè)以上用戶(hù)同時(shí)使用情況下，了解用戶(hù)使用感知。序號(hào)測(cè)試用例下載速率（MBps）備注(1)兩個(gè)無(wú)線(xiàn)客戶(hù)端接入AP1，AP2 關(guān)閉，登錄電信測(cè)速網(wǎng)站，進(jìn)行下載速率測(cè)試；用戶(hù)1： 1.04用戶(hù)2： 1.07(2)一個(gè)用戶(hù)接入AP1，另外一個(gè)用戶(hù)接入AP2，登錄電信測(cè)速網(wǎng)站，同時(shí)進(jìn)行下載速率測(cè)試。用戶(hù)1： 1.09用戶(hù)2： 1.11由于胖AP只能限制最大接入用戶(hù)數(shù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，故在現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)一臺(tái)AP上接入