WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程以及標(biāo)準(zhǔn)

1、WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程以及標(biāo)準(zhǔn)一、概述隨著目前全國各大電信運(yùn)營商對(duì)WLAN網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)可以及大規(guī)模的建設(shè)，初步已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了由3G網(wǎng)絡(luò)+WLAN無線上網(wǎng)的無線格局。 但是同時(shí)隨著WLAN的建設(shè)，也出現(xiàn)了一些問題，比如網(wǎng)速慢、頻繁掉線、覆蓋效果不好等等使用戶無法正常使用的現(xiàn)象，如此一來，用戶的投訴降低了運(yùn)營商的信譽(yù)程度，也給運(yùn)營商帶來了一定程度的業(yè)務(wù)損失。 在規(guī)模應(yīng)用WLAN的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是不可缺少的步驟。作為WLAN設(shè)備廠商，全面具備網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的技術(shù)服務(wù)能力，為客戶在WLAN業(yè)務(wù)及運(yùn)營中提供保障是必不可少的。圖1 WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程圖二、優(yōu)化準(zhǔn)備收集熱點(diǎn)樓宇的信息,包括熱點(diǎn)經(jīng)緯度、樓宇高度、樓宇性質(zhì)

2、、樓層建筑面積和覆蓋區(qū)域；熱點(diǎn)的系統(tǒng)方案，包括方案文本、系統(tǒng)原理圖和天線點(diǎn)位圖以及AC組網(wǎng)拓?fù)鋱D、AC的配置等信息。準(zhǔn)備測(cè)試工具以及測(cè)試軟件：筆記本電腦、無線網(wǎng)卡、數(shù)據(jù)采集卡和測(cè)試分析軟件等。三、數(shù)據(jù)采集在WLAN的熱點(diǎn)區(qū)域，詳細(xì)記錄測(cè)試位置及測(cè)試結(jié)果。測(cè)試內(nèi)容包括兩個(gè)大項(xiàng)目：無線環(huán)境測(cè)試、業(yè)務(wù)質(zhì)量測(cè)試；其中無線環(huán)境情況測(cè)試，包括信號(hào)強(qiáng)度、C/I、同頻和鄰頻干擾測(cè)試；業(yè)務(wù)質(zhì)量測(cè)試包括：關(guān)聯(lián)測(cè)試、認(rèn)證測(cè)試、PING測(cè)試、FTP上傳和下載測(cè)試、HTTP測(cè)試等。3.1 無線環(huán)境測(cè)試 優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)如表1項(xiàng)目指標(biāo)基準(zhǔn)值挑戰(zhàn)值無線環(huán)境測(cè)試覆蓋測(cè)試場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)-75dBm-70dBm載干比檢測(cè)24dB27dB干擾測(cè)

3、試同頻干擾-80dBm-85dBm鄰頻干擾-70dBm-75dBm表1無線環(huán)境測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)試，可以使用一些日常普通測(cè)試軟件就可以實(shí)現(xiàn)，比如WirelessMon或者inSSIDer，但是載干比和同頻干擾以及鄰頻干擾就需要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)分析軟件，比如CDS或者AirWisdom_WLAN等。對(duì)于載干比和干擾測(cè)試，在業(yè)務(wù)測(cè)試達(dá)標(biāo)的時(shí)候可以不予考慮，在業(yè)務(wù)測(cè)試不達(dá)標(biāo)的時(shí)候，作為另外考核標(biāo)準(zhǔn)。3.2 業(yè)務(wù)測(cè)試 優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)如表2項(xiàng)目指標(biāo)基準(zhǔn)值挑戰(zhàn)值業(yè)務(wù)質(zhì)量測(cè)試WEB認(rèn)證接入成功率測(cè)試WEB認(rèn)證接入成功率98%99%WEB認(rèn)證接入時(shí)延測(cè)試WEB認(rèn)證接入時(shí)延5s3sWeb認(rèn)證下線成功率Web認(rèn)證下線成功率

4、98%99%AP關(guān)聯(lián)成功率測(cè)試AP關(guān)聯(lián)測(cè)試成功率95%98%網(wǎng)絡(luò)PING包成功率測(cè)試網(wǎng)絡(luò)PING包成功率97%98%網(wǎng)絡(luò)PING包時(shí)延測(cè)試網(wǎng)絡(luò)PING包時(shí)延測(cè)試50ms40msFTP下載成功率測(cè)試FTP下載成功率96%98%FTP上傳成功率測(cè)試FTP上傳成功率96%98%FTP下載速率測(cè)試FTP下載速率500kbps1000kbpsFTP上傳速率FTP上傳速率200kbps400kbps門戶網(wǎng)站訪問成功率測(cè)試門戶網(wǎng)站訪問成功率95%98%門戶網(wǎng)站登錄測(cè)試門戶網(wǎng)站登錄平均時(shí)長5s4s表2 業(yè)務(wù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于業(yè)務(wù)測(cè)試，需要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)分析軟件來進(jìn)行測(cè)試，比如我公司自主研發(fā)的AirWisdom_WLAN

5、：圖2 關(guān)聯(lián)測(cè)試 如圖2，在軟件里，可以設(shè)置需要測(cè)試的SSID以及測(cè)試終端的無線網(wǎng)卡，進(jìn)行關(guān)聯(lián)測(cè)試。 圖3 認(rèn)證和業(yè)務(wù)測(cè)試 如圖3，左邊部分為認(rèn)證測(cè)試，右邊部分為業(yè)務(wù)測(cè)試選項(xiàng)： Ping測(cè)試、ftpdownload（ftp下載）、ftpupload（ftp上傳）、webBrowse（門戶網(wǎng)站瀏覽）。四、 優(yōu)化過程首先，需要對(duì)所要優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。包括設(shè)備運(yùn)行信息分析、無線側(cè)數(shù)據(jù)分析、用戶側(cè)數(shù)據(jù)分析以及工程部署分析等。4.1設(shè)備運(yùn)行信息分析對(duì)機(jī)房和設(shè)備硬件情況進(jìn)行分析，比如機(jī)房內(nèi)的溫度、濕度和供電情況等；以及設(shè)備硬件的CPU、內(nèi)存、電源模塊、風(fēng)扇、接口等硬件設(shè)置進(jìn)行分析檢查，避免一些隱患引起的

6、設(shè)備硬件故障。另外，對(duì)軟件的運(yùn)行情況進(jìn)行分析：軟件版本穩(wěn)定性、軟件配置文件、設(shè)備Log日志、AP及用戶信息，通過對(duì)以上信息分析來確認(rèn)設(shè)備是否存在軟件問題，為軟件穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。4.2無線側(cè)數(shù)據(jù)分析信道劃分及覆蓋情況，包括信道分布、覆蓋情況分析，對(duì)覆蓋區(qū)域內(nèi)的信道劃分是否合理、覆蓋是否滿足用戶接入需求做出分析。對(duì)一些空口性能、有效利用率進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，空口性能及利用率的提高可提高用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)性能與穩(wěn)定性?？湛谫|(zhì)量及干擾分析，包括丟包率分析、信道干擾分析、用戶數(shù)分析。安全性分析，包括：認(rèn)證安全分析、數(shù)據(jù)安全分析，通過安全性分析來檢查用戶是否存在數(shù)據(jù)安全隱患。4.3用戶側(cè)數(shù)據(jù)分析了解用戶應(yīng)用類型、應(yīng)

7、用特點(diǎn)、對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)有無特殊要求，Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)數(shù)量及分布情況，以及覆蓋區(qū)域的隱藏節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查找分析，并且針對(duì)用戶終端的網(wǎng)卡型號(hào)、類型及特點(diǎn)，掌握這些信息后可對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，力求AP與終端網(wǎng)卡能夠更好的配合工作。4.4工程部署情況分析設(shè)備是否符合安裝規(guī)范、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)等情況，通過對(duì)設(shè)備安裝運(yùn)行規(guī)范分析，來確定設(shè)備是否運(yùn)行在安全可靠的環(huán)境中。AC及AP設(shè)備部署分析、覆蓋天線部署方式分析，結(jié)合空口及用戶側(cè)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)來對(duì)部署方式是否符合用戶需求進(jìn)行分析，如若不滿足需判斷是否需要提供適合的部署方案。五、 優(yōu)化思路5.1設(shè)計(jì)方案優(yōu)化目前WLAN建設(shè)包括了2種建設(shè)模式，AP獨(dú)立布點(diǎn)建設(shè)模式

8、和AP與室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)合路或者新建分布系統(tǒng)的模式。AP獨(dú)立布點(diǎn)的方式，是在預(yù)測(cè)具有WLAN業(yè)務(wù)需求的區(qū)域安裝AP直接覆蓋該區(qū)域，AP發(fā)射功率為100mW，覆蓋范圍比較小，單個(gè)AP的覆蓋半徑一般不超過30米，獨(dú)立部署的建設(shè)方式優(yōu)點(diǎn)是AP的部署位置比較靈活，WLAN網(wǎng)絡(luò)容量較高；缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)工程量大，投資較高，后期維護(hù)相對(duì)復(fù)雜AP與室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)合路或者新建分布系統(tǒng)的模式是對(duì)一些已經(jīng)進(jìn)行了室內(nèi)覆蓋建設(shè)的區(qū)域采用WLAN與室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)合路，或者對(duì)一些環(huán)境比較復(fù)雜、遮擋物比較多的區(qū)域新建分布系統(tǒng)的工程建設(shè)模式。該建設(shè)模式的優(yōu)點(diǎn)在于擴(kuò)大了AP覆蓋區(qū)域，降低布線施工難度，方便維護(hù)，可以更加有效的利用原有的室內(nèi)覆

9、蓋系統(tǒng)資源。目前大部分熱點(diǎn)使用的是共用室分系統(tǒng)，考慮到不同型號(hào)的天線方向和角度是不一樣的，在設(shè)備的工程安裝過程中，由于天線的角度的偏差可能產(chǎn)生一些盲點(diǎn)和同頻干擾，所以適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)一下天線的型號(hào)或者角度可以改善信號(hào)質(zhì)量和減少同頻干擾。5.2容量設(shè)計(jì)目前應(yīng)用的AP主要以支持11b/g，或支持11a/b/g的AP為主。每個(gè)AP的最大連接速率為 54Mbps；每位用戶得到的速率（每AP最大連接速率效率）/（2用戶數(shù)量用戶使用率）其中：每AP最大連接速率：對(duì)于802.11g或802.11a來說，每個(gè)AP的最大連接速率為54Mbps；每AP最大連接速率效率為實(shí)際吞吐量，802.11g的實(shí)際吞吐率大于20Mb

10、ps；因此效率為40%左右。用戶數(shù)量用戶使用率為同時(shí)使用AP的實(shí)際用戶數(shù)量；因802.11空口上下行共用同一信道，在計(jì)算每用戶的雙向速率時(shí)，應(yīng)為單向用戶速率再除以2。以保證每用戶以不低于300Kbps的速度上網(wǎng)為要求，最大支持的在線用戶數(shù)=20Mbps（2*0.3 Mbps） = 33.3；由于WLAN AP采用了CSMA(沖突檢測(cè)載波偵聽多路訪問)協(xié)議，所以原則上一個(gè)AP可以接入很多用戶，但如果接入用戶數(shù)目過多，信道利用率會(huì)大大下降，導(dǎo)致每個(gè)用戶的性能下降，一般每個(gè)AP同時(shí)接入用戶數(shù)不高于20個(gè)用戶為宜。所以，想要提高WLAN網(wǎng)絡(luò)的容量，就要在原有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過合理的信道規(guī)劃來增加AP數(shù)

11、量。但是，在擴(kuò)容的同時(shí)，要考慮到干擾的問題，在最大程度上，避免來自設(shè)備本身的干擾。5.3多AP情況下的信道規(guī)避以802.11b/g而言，理論上工作頻率帶寬為83.5MHz，劃分為14個(gè)子頻道，每個(gè)子頻道帶寬為22MHz；互不干擾的子信道有3個(gè)。如圖4：圖4 信道劃分因?yàn)樵趯?shí)際工程中只有3個(gè)可用信道，所以就要進(jìn)行信道復(fù)用來進(jìn)行工程規(guī)劃，如圖5。但是在有些熱點(diǎn)中，因?yàn)榭紤]到容量的問題，AP設(shè)備比較多，同時(shí)其他運(yùn)營商也有WLAN建設(shè)的情況下，可采用1、3、6、8、11、13頻點(diǎn)的緊湊復(fù)用，在提高區(qū)域內(nèi)容量的同時(shí)，盡量有效的規(guī)避信道干擾，另外需要注意一些來自設(shè)備外部的干擾，比如近距離的微波爐或者藍(lán)牙設(shè)

12、備以及一些2.4G頻段的無繩電話等。圖5 信道復(fù)用在WLAN無線網(wǎng)絡(luò)中，想要小范圍內(nèi)提供大容量的無線局域網(wǎng)，必須通過干擾規(guī)避來提升網(wǎng)絡(luò)的容量，干擾規(guī)避的方法有：（1）充分利用天然隔斷（如建筑物、墻體等）；（2）使用802.11n （3）降低AP發(fā)射功率；（4）使用扇區(qū)天線或智能天線；（5）采用“多天線、小功率”的覆蓋方式。 5.4低速率傳輸如圖6所示，針對(duì)用戶終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸速率的統(tǒng)計(jì)，出現(xiàn)一些終端大量的數(shù)據(jù)傳輸都是在低速率下進(jìn)行的： 圖6 用戶傳輸速率無線WLAN 網(wǎng)絡(luò)中不是使用固定的速率發(fā)送所有的報(bào)文，而是使用一個(gè)速率集進(jìn)行報(bào)文發(fā)送（例如11g 支持1、2、5.5、6、9、11、12、18

13、、24、36、48、54Mbps），實(shí)際無線網(wǎng)卡或者AP 在發(fā)送報(bào)文的時(shí)候會(huì)動(dòng)態(tài)的在這些速率中選擇一個(gè)速率進(jìn)行發(fā)送。通常提到的11g 可以達(dá)到最高速率主要指所有的報(bào)文采用54M 速率進(jìn)行發(fā)送的情況，并且是一個(gè)空口信道的能力。實(shí)際上大量的廣播報(bào)文和無線的管理報(bào)文都使用最低速率1Mbps 進(jìn)行發(fā)送，所以會(huì)消耗一定的空口資源。解決這個(gè)問題，需要從幾方面來進(jìn)行考慮：首先，解決干擾問題，因?yàn)橐粋€(gè)信道的總帶寬只有22M，如果出現(xiàn)干擾，將會(huì)有若干個(gè)AP共同使用這22M的帶寬，這樣，就會(huì)降低用戶的傳輸速率。第二，信號(hào)強(qiáng)度的問題，因?yàn)樵谛盘?hào)強(qiáng)度比較弱的情況下，用戶的協(xié)商速度就不能達(dá)到最高速率，就會(huì)在低速率下進(jìn)行

14、數(shù)據(jù)傳輸。但是因?yàn)楦蓴_規(guī)避的原因，不能無限制的增大信號(hào)強(qiáng)度，所以盡量從用戶終端著手，可以考慮在終端上面添加一個(gè)增加接收增益的外置天線。第三，可以考慮將1、2、6和9Mbps 速率禁用，這樣整體上減少廣播報(bào)文和管理報(bào)文對(duì)空口資源的占用。5.5用戶限速目前用戶訪問公網(wǎng)的帶寬基本上已經(jīng)超過了空口信道的傳輸能力，如果有個(gè)別的無線用戶通過WLAN 使用網(wǎng)絡(luò)工具下載文件，可能可以達(dá)到非常大的流量，進(jìn)而直接耗盡了當(dāng)前空間媒質(zhì)，造成了其他無線用戶訪問網(wǎng)絡(luò)慢、ping 抖動(dòng)丟包等問題。為了大樓WLAN 網(wǎng)絡(luò)后續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，可以從BAS上對(duì)無線用戶執(zhí)行限速操作，可以控制每一個(gè)用戶最大使用的帶寬為512Kbps4Mb

15、ps。這樣在一個(gè)信道空間中可以支持10個(gè)左右的下載操作。使用該功能可以適當(dāng)?shù)目刂仆话l(fā)性大流量對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)中的其他用戶的影響，有助于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和維護(hù)。5.6端口隔離WLAN網(wǎng)絡(luò)中存在大量廣播報(bào)文，每個(gè)廣播報(bào)文都會(huì)向所有的AP進(jìn)行廣播一次，而且在空間媒質(zhì)中發(fā)送廣播報(bào)文的時(shí)候通常會(huì)使用最低速率發(fā)送，所以當(dāng)廣播報(bào)文比較多時(shí)，會(huì)占用較多的空間帶寬。從而在一定程度上影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。在AC上啟用無線端口隔離功能，可以大量減少WLAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的廣播流量。該特性可以在AC上控制無線用戶只能訪問網(wǎng)關(guān)設(shè)備，而不能互相之間訪問。這樣可以大量減少了整個(gè)大樓內(nèi)部的無線網(wǎng)絡(luò)的廣播流量，提高大樓WLAN 網(wǎng)絡(luò)的整體性能。六

16、、 優(yōu)化調(diào)整根據(jù)測(cè)試結(jié)果，按照集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，存在問題的地方根據(jù)分析結(jié)果和優(yōu)化建議進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整。七、 優(yōu)化驗(yàn)證在優(yōu)化調(diào)整實(shí)施完成后，需要驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)問題是否解決，或者網(wǎng)絡(luò)性能是否有改善。優(yōu)化驗(yàn)證的過程也是首先采集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，然后對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。比較優(yōu)化前后網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，驗(yàn)證優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)問題是否解決，或者網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)是否達(dá)到要求。八、 文檔歸檔優(yōu)化驗(yàn)證后，需要提交單站點(diǎn)優(yōu)化報(bào)告，并且將相關(guān)資料歸檔。優(yōu)化報(bào)告中需要體現(xiàn)的內(nèi)容有：對(duì)問題的分析、定位過程，采取的優(yōu)化措施，優(yōu)化前后的指標(biāo)對(duì)比，網(wǎng)絡(luò)遺留問題或后續(xù)建設(shè)的建議等。九、總結(jié) WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化不是一蹴而就的工作，必須配合日常的WLAN維護(hù)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于日常維護(hù)，有如下建議：1、每天統(tǒng)計(jì)在線的AP數(shù)量，對(duì)比應(yīng)在線AP數(shù)量，查找掉線原因；2、每天統(tǒng)計(jì)在線的用戶數(shù)量，同時(shí)取重點(diǎn)時(shí)段如8:00，12:00，16:00，20:00，24:00記錄實(shí)時(shí)在線數(shù)，為進(jìn)一步擴(kuò)容提供依據(jù)；3、每天觀察設(shè)備性能，對(duì)性能異常，如掉線率突然上升，并有較大影響的AP要及時(shí)處理。規(guī)劃優(yōu)化人員在對(duì)問題進(jìn)行深