基于場景的WLAN網(wǎng)絡無線優(yōu)化策略

盧卓君,鄭航海,薛嵬峰,張敏

（中國移動通信集團浙江有限公司,杭州 310006)

作為四網(wǎng)協(xié)同的重要組成部分，尤其是經(jīng)過2011年的網(wǎng)絡大建設后，WLAN網(wǎng)絡優(yōu)化工作越來越受到運營商的重視。

目前，WLAN無線優(yōu)化工作尚處于起步和探索階段?，F(xiàn)階段，WLAN無線優(yōu)化工作特指WLAN熱點交維后，從無線參數(shù)、質量、覆蓋、容量等角度出發(fā)，通過調整AP&AC網(wǎng)元上的無線網(wǎng)絡工程設計參數(shù)和無線資源參數(shù)，提升關聯(lián)成功率、地址分配成功率、認證成功率、上網(wǎng)速率等KPI指標和用戶需求，全面提升網(wǎng)絡質量、提高客戶感知。

1 WLAN網(wǎng)絡優(yōu)化的目標

WLAN無線優(yōu)化目標，是確保在有效覆蓋區(qū)域內，WLAN網(wǎng)絡能提供合理的承載能力，邊緣覆蓋場強、覆蓋合格率、信噪比、認證成功率、上網(wǎng)速率等一系列KPI指標合格，且用戶感知良好，如表1所示。

表1 WLAN優(yōu)化要點、指標及觸發(fā)點

2 WLAN網(wǎng)絡優(yōu)化的難點

WLAN網(wǎng)絡優(yōu)化的難度主要來自于兩大方面：先天不足和熱點場景個性化差異大。

先天不足特指802.11協(xié)議問題和頻率問題：

（1）802.11協(xié)議在MAC層采用CSMA/CA沖突規(guī)避手段，這意味著終端用戶必須“爭搶”信道資源，當用戶增加或干擾增大時，容易導致信道阻塞，出現(xiàn)延時和丟分組；

（2）目前WLAN規(guī)模組網(wǎng)基本使用2.4GHz頻段，但2.4GHz頻段只有3個獨立頻點，尤其在各運營商共存不共建或用戶自建AP較多的網(wǎng)絡中，頻率影響尤其突出。

而熱點場景個性化差異大則指在不同的熱點場景，WLAN網(wǎng)絡將呈現(xiàn)完全不同的用戶模型和優(yōu)化需求：

（1）不同場景，不同的建筑材料，對覆蓋的影響也不同：不同的建筑材料對WLAN信號的衰減大不相同，如果阻隔材料衰減較大，容易產生弱覆蓋現(xiàn)象，但若阻隔材料衰減小，則易產生信號泄露；

（2）不同場景，頻率干擾也千差萬別：干擾對WLAN網(wǎng)絡質量影響極大，SNR為25dB時，AP吞吐量為無干擾時的89%；當SNR為20dB時，AP吞吐量只有無干擾時的53%；

（3）場景不同導致容量需求不同：不同場景，用戶密度差距極大，受CSMA/CA 競爭性協(xié)議的限制，用戶密度過大時，用戶間沖突加劇，網(wǎng)絡質量將急劇下降；

（4）不同場景，主流業(yè)務類型不同：場景的差異決定了用戶的類型以及對業(yè)務質量的要求。對于寫字樓、賓館酒店等場所，對網(wǎng)絡延時、質量等比較敏感，而大型市場等場景人員流動性較大，業(yè)務持續(xù)時間短，對業(yè)務質量要求較低。

因此，在先天不足的情況下，WLAN網(wǎng)絡優(yōu)化工作建議從場景出發(fā)，總結場景對覆蓋、容量、質量的需求，實施最適合的優(yōu)化方案，達到WLAN網(wǎng)絡的最佳服務效果。

3 基于場景的WLAN優(yōu)化策略及應用分析

根據(jù)各類場景的業(yè)務、覆蓋等需求，建議將場景分為：學校、寫字樓/商住樓、醫(yī)療機構、居民住宅、交通樞紐、工業(yè)園區(qū)、大型市場和賓館酒店等8類。

這8類場景優(yōu)化要點如表2所示。

表2 各場景優(yōu)化要點

3.1 學校場景的優(yōu)化策略及實例

學校場景中的重點優(yōu)化區(qū)域為宿舍樓，優(yōu)化關鍵是通過頻率規(guī)避、參數(shù)調整等措施確保WLAN網(wǎng)絡容量。

學校場景的質量優(yōu)化，主要依靠AP自有的信道監(jiān)控模式，評估AP所處環(huán)境中的干擾情況，選擇最干凈的頻點。

例如某學校在頻率優(yōu)化時，開啟了AP信道監(jiān)控模式，發(fā)現(xiàn)某AP的環(huán)境中存在15個SSID，如圖1所示。

圖1 AP信道監(jiān)控模式截圖

其中，5個SSID的信道與該AP相同，同為1號頻點，存在同頻干擾，將該AP頻點調整為6號后，閑時測試下載速率由169.6kbit/s提升至179.7kbit/s，提升7%。

而學校場景的容量優(yōu)化，是指頻率優(yōu)化后，通過參數(shù)、策略調整，盡量擴充AP容量，具體優(yōu)化手段包括：采用容量類參數(shù)模板，盡量減少公共開銷；采用5.8GHz負載分流策略。

例如某學校6號宿舍樓用戶密集，在晚高峰時，會出現(xiàn)網(wǎng)速慢，網(wǎng)頁彈不出等問題。

為了盡量緩解此類問題，一方面可以實施5.8GHz負載分流策略，另一方面，可以實施容量型參數(shù)模板，如表3所示。

優(yōu)化調整后，在晚忙時測試，下載速率仍能達到223kbit/s，緩解用戶容量類投訴。

表3 容量型參數(shù)模板

3.2 寫字樓/商住樓場景的優(yōu)化策略

寫字樓/商住樓場景的優(yōu)化關鍵是頻率規(guī)避。

例如某寫字樓共20層，每層布放6臺獨立放裝型AP對辦公區(qū)域進行覆蓋，但用戶投訴網(wǎng)速慢、信號不穩(wěn)定，并常伴有閃斷等現(xiàn)象。

經(jīng)現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，由于設置了AC自動分配頻點，導致AC頻點規(guī)劃不合理且時常變動所致，經(jīng)過開啟AP信道監(jiān)控模式，統(tǒng)一調整并固定AP頻點，確保頻點隔離度最大后，投訴解決。

寫字樓/商住樓場景由于客戶自建AP較多，環(huán)境復雜，建議每月進行AP信道監(jiān)控，優(yōu)化頻點。

3.3 醫(yī)療機構場景的優(yōu)化策略

醫(yī)療機構場景中的重點優(yōu)化區(qū)域為門診區(qū)和住院區(qū)，優(yōu)化關鍵是兼顧覆蓋和質量。

例如某醫(yī)院門診區(qū)采用100mW獨立放裝型AP進行覆蓋，覆蓋合格率100%。但收到多條用戶投訴，反映網(wǎng)絡速度慢、無法連接網(wǎng)絡。

登陸AC，發(fā)現(xiàn)低速率分組占比不小于60%，并檢測出部分關聯(lián)用戶的終端信號低于-80dBm，故判斷問題的癥結是過覆蓋。

由于AP過覆蓋，導致周邊未計劃覆蓋區(qū)域的、信號弱用戶接入AP，產生大量的低速率報文，致使覆蓋區(qū)域內用戶網(wǎng)絡速度慢、無法連接網(wǎng)絡等現(xiàn)象。

第二，在歷史人物形象和性格塑造上，民間口承敘事可以拋開正史中片面、單一的刻板記錄，從多側面豐富人物性格和人物形象，使歷史人物更為飽滿真實。以努爾哈赤的傳說為例，在遼寧滿族民間口承敘事中，將收錄到的罕王傳說按講述內容的縱向時間羅列，可以清晰地勾畫出努爾哈赤從出生、童年、歷練，一直到成為一代帝王、建功立業(yè)的生命周期和“英雄式”敘事程式。

通過實施AP的精確覆蓋，并調整發(fā)送功率、關閉低速率、降低單AP用戶接入數(shù)等參數(shù)，投訴得到解決。

醫(yī)療機構場景內，樓層高，內部空曠，須精確控制覆蓋，避免非覆蓋區(qū)域的用戶接入，從而確保覆蓋區(qū)的服務質量。

3.4 居民住宅場景的優(yōu)化策略

居民住宅場景的優(yōu)化重點是根據(jù)實際情況，采用多種覆蓋優(yōu)化方案，將覆蓋做到位。

居民住宅場景建筑形式多種多樣，要求優(yōu)化人員因地制宜，應用多種覆蓋優(yōu)化措施，提升住宅內部、用戶駐留區(qū)的覆蓋合格率。

表4 居民住宅場景覆蓋優(yōu)化方案

表5 覆蓋型參數(shù)模板

表6 工業(yè)園區(qū)細分覆蓋優(yōu)化方案

表7 質量型參數(shù)模板

3.5 交通樞紐場景的優(yōu)化策略

交通樞紐場景的特點人流密集、流動性高，優(yōu)化關鍵是通過參數(shù)調整，盡力提升覆蓋區(qū)域內的覆蓋效果，建議采用覆蓋型參數(shù)模板，如表5所示。

交通樞紐場景在實施覆蓋型參數(shù)模板后，將盡力增加網(wǎng)絡覆蓋范圍，并保證邊緣場強用戶的正常使用。

3.6 工業(yè)園區(qū)場景的優(yōu)化策略

工業(yè)園區(qū)場景的優(yōu)化難點是建筑復雜，覆蓋難，需要將場景進一步細分，分成廠區(qū)、宿舍、辦公區(qū)，并從容量、質量、覆蓋的需求進行分析，獲得恰當?shù)母采w優(yōu)化方案如表6所示。

3.7 大型市場場景的優(yōu)化策略

大型市場場景的優(yōu)化難點是建筑內部隔斷多，精確覆蓋困難，容易導致容量過度集中在某些AP。因此，建議開啟AP負載均衡功能，讓AP較均衡的承擔負荷，保障網(wǎng)絡質量。

AP負載均衡功能，是將數(shù)個AP組成負載均衡組，通過選擇流量、用戶數(shù)等指標，制定負載均衡門限，或負載差值，當AP負載高于門限值或高于負載差值時，啟動負載均衡，拒絕接入。

適用范圍：適宜解決重疊覆蓋面積大，且覆蓋良好，但用戶密集高負荷熱點；

例如某市場內一區(qū)域，AP03下用戶密集，峰值關聯(lián)用戶穩(wěn)定在64人，而周邊AP01和AP02覆蓋也良好，但用戶數(shù)只有10～20人，負載極不均勻，質量不穩(wěn)定。

啟用AP負載均衡后，3個AP的峰值關聯(lián)用戶數(shù)控制30～40人，整體網(wǎng)絡質量得到提升。

大型市場場景，空間較大且間隔少，重疊覆蓋情況嚴重，且用戶分布不均勻，實施AP負載均衡后，能將同等負載由更多的AP共同承擔，確保最佳的服務質量，

3.8 賓館酒店場景的優(yōu)化策略

賓館酒店場景的特點用戶群體層次較高，由于房間內通常有固網(wǎng)，故容量要求不高。優(yōu)化關鍵是通過參數(shù)調整，盡力提升覆蓋區(qū)域內的網(wǎng)絡質量，建議采用質量型參數(shù)模板如表7所示。

賓館酒店場景，部署質量型參數(shù)模板后，將提升覆蓋區(qū)域的數(shù)據(jù)傳輸成功率，確?？蛻舾兄?/p>

4 總結

現(xiàn)在，WLAN網(wǎng)絡已成為移動數(shù)據(jù)業(yè)務承載的重要組成部分，本文介紹了一種基于場景的WLAN無線優(yōu)化策略，根據(jù)8類WLAN熱點場景，介紹了相應的覆蓋、容量、質量的無線優(yōu)化措施及實例?；趫鼍暗腤LAN無線優(yōu)化策略，充分發(fā)揚802.11協(xié)議的靈活特性，將覆蓋、容量和質量3個優(yōu)化要點有機地結合，是一項很值得探討和實踐的優(yōu)化策略。

[1]IEEE Standard for Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer (PHY)Specifications ISO/IEC 8802-11:1999(E)[S].1999.

[2]Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY)Specifications[S]．IEEE 802.11—2007[S].

[3]李浩，高澤華.IEEE 802.11無線局域網(wǎng)標準研究[J].計算機應用研究.2009，(5).