Wlan網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究

劉寶鍾　 徐欣

1、前言

WLAN稱為無線局域網(wǎng)（LAN），非常形象，也就是說，許多無線設(shè)備通過一個或多個基站（通常稱為熱點或AP）實現(xiàn)互連，可以通過無線連接形成一個內(nèi)部局域網(wǎng)，可以共享文件，如果基站可以連接到互聯(lián)網(wǎng)，無線設(shè)備在局域網(wǎng)可以共享上網(wǎng)。Wlan現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域深入我們生活之中，然后wlan當前缺面臨著不少挑戰(zhàn)和問題：

1）WLAN全業(yè)務(wù)流程網(wǎng)絡(luò)可用率48%，最差情況下可用率僅0.25%。

2）覆蓋、干擾問題突出，掉線率高。

全網(wǎng)無線弱覆蓋、過覆蓋、隱藏節(jié)點故障案例2187例。無線干擾、無線弱覆蓋和無線掉線引發(fā)的投訴占比高達45%。

3）入網(wǎng)驗收不嚴格，由于工程質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)降質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)故障。

4）簡單與2G 、TD合路無法滿足WLAN覆蓋效果的室內(nèi)分布系統(tǒng)。

針對當前存在的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問題，對wlan進行測試和分析，進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是非常有必要的。

2、WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化原則

由于在做網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時一般已經(jīng)考慮到實際場景的用戶需求，因此在進行無線優(yōu)化時首先需要根據(jù)實際場景的運營情況考慮是否與規(guī)劃出現(xiàn)偏差，另外一方面就是需要根據(jù)用戶的反饋制定優(yōu)化計劃。在考慮優(yōu)化計劃時需要遵循以下原則：

1）充分利用現(xiàn)有 WLAN 相關(guān)設(shè)備。

2）盡量不改變現(xiàn)有 WLAN 網(wǎng)絡(luò)的物理構(gòu)架。

3）覆蓋優(yōu)先考慮

4）保證覆蓋的前提下通過調(diào)整 AP 相關(guān)參數(shù)或者物理位置降低同頻干擾情況。

5）在會議室等一些用戶密集型的場所考慮容量和干擾的相互平衡。

3、WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標

為了對Wlan網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，使網(wǎng)絡(luò)具有更優(yōu)的性能，我們有以下目標：

1）覆蓋所有期望覆蓋的區(qū)域，區(qū)域中的信號強度能符合足要求，并滿足需求的用戶容量；

2）關(guān)注與用戶體驗相關(guān)的各項指標，如 Portal 推送成功率、認證成功率等，各項性能指標達到挑戰(zhàn)值要求；

3）完成WLAN網(wǎng)絡(luò)資源清查及資源數(shù)據(jù)錄入；

4）對現(xiàn)網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，解決同鄰頻干擾、掉線率高等問題，提升端到端性能指標，改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提升客戶感知。

5） 網(wǎng)管系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)和告警數(shù)據(jù)準確性到達100%，實現(xiàn)WLAN系統(tǒng)資源及流程管理IT化，達到網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量可監(jiān)控、可管理的目標；

6）提高維護指標自動采集率、使用率。

4、WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實施

一般來說在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化前會出現(xiàn)如下一些主要問題： WLAN信號差，甚至無信號，用戶無法成功連接CMCC；WLAN信號強度能夠滿足要求，但是客戶端無法顯示Portal頁面認證，Ping包丟包嚴重；當用戶增加時，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞，上網(wǎng)速度慢。分析問題有三個方面的原因：

1）無線原因：WLAN信號弱，同頻、臨頻干擾，2.4G頻段設(shè)備干擾（ISM）。

2）設(shè)備原因：DHCP/BRAS/Portal服務(wù)器有故障，傳輸鏈路及設(shè)備故障，交換機、AC、AP故障。

3）客戶原因：并發(fā)用戶過多，低速率網(wǎng)卡，用戶操作不當。

對WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需要對現(xiàn)有的WLAN網(wǎng)絡(luò)資源進行調(diào)整和優(yōu)化，從而提高用戶體驗的各項指標，提升WLAN網(wǎng)絡(luò)運營質(zhì)量。主要從六個方面入手，即：

1）組網(wǎng)優(yōu)化

①AC用戶容量擴容：當峰值在線用戶數(shù)超過AC承載數(shù)60%時，需要進行調(diào)整，將部分用戶分攤到其它AC上。

②IP地址池優(yōu)化：IP地址池的優(yōu)化，主要從路由優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)安全和用戶撥入方面考慮

主要措施如下：設(shè)備（交換機、ONU和AP等）管理地址應(yīng)該和用戶地址分離，以便于管理和控制。及時根據(jù)IP地址池預(yù)警信息擴充IP地址池，以防止用戶獲取不到地址。一般預(yù)警門限設(shè)置為60%。

③VLAN劃分：VLAN的好處有：端口的分隔、網(wǎng)絡(luò)的安全、靈活的管理。

對于未劃分VLAN或劃分不合理，需采取如下優(yōu)化措施： 重新規(guī)劃VLAN，全局考慮AC、熱點和傳輸信息，避免VLAN重復(fù)，有效預(yù)防網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴；對于高校設(shè)備密集區(qū)建議一個樓宇至少一個以上VLAN。

④數(shù)據(jù)側(cè)優(yōu)化：需要開啟無線用戶二層隔離功能，減少非必要的廣播報文對空口帶寬的影響。對無線用戶進行空口限速，將空口有限資源進行合理分配。調(diào)整管理幀的發(fā)送間隔、取消對某些無效管理幀的回應(yīng)，以減少管理報文對有效帶寬的影響。關(guān)閉低速率應(yīng)用，在滿足覆蓋范圍的前提下，可以關(guān)閉低速率應(yīng)用以提高空口的帶寬利用率。將無線客戶端的電源管理屬性設(shè)置為最高值，以增強無線終端的工作性能，提高數(shù)據(jù)下載的效率與穩(wěn)定性。

⑤其它優(yōu)化：在AC設(shè)備上關(guān)閉不必要的功能，減輕設(shè)備負荷?？s短用戶、AP的DHCP租期。

2）工程質(zhì)量優(yōu)化

①五類線布防優(yōu)化：五類線必須牢固綁扎固定，并滿足不同情況下的間距要求，若不再管道或管井內(nèi)，必須套PVC管，且PVC管不能交叉。

②防干擾要求：五類線應(yīng)避免強電、高壓管道、消費管等一起布防，確保其不受強電、強磁等干擾，導(dǎo)致網(wǎng)速慢。

③五類線長度要求：五類線布放不得超過100米，并在接頭處預(yù)留足夠的余量。

④標簽粘貼要求：五類線、AP設(shè)備、交換機、ONU及設(shè)備電源線的標簽整齊、可見，便于維護檢查。

⑤電源穩(wěn)定性優(yōu)化：機柜內(nèi)設(shè)備、掛墻單獨布放的設(shè)備取電應(yīng)避免業(yè)主可直接關(guān)閘切斷設(shè)備電源，并且在取電位置有明顯WLAN電源取電標志。

⑥天線調(diào)整優(yōu)化：根據(jù)無線覆蓋環(huán)境，可選擇定下吸頂天線、定向板狀，壁掛天線，適當調(diào)整天線方向?qū)誓繕烁采w區(qū)域。

3）覆蓋優(yōu)化

根據(jù)WLAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋環(huán)境是否開闊無阻隔、以及用戶是否密集的特點，可以采取相對較為典型的覆蓋方式。

①通過調(diào)整AP的位置和增大AP的數(shù)量來擴大覆蓋面積。

對于個別區(qū)域因為環(huán)境的影響，信號比較薄弱時，可以適當?shù)恼{(diào)整AP的位置，使其可以兼顧信號薄弱區(qū)域，如果通過調(diào)整位置仍不能改善的話可以增加AP的數(shù)量來解決。 除通過添加設(shè)備的方式外還可以通過更換高功率的設(shè)備、增加天線增益或添加功放等方式來提高AP的覆蓋范圍，消除局部信號薄弱的問題。

②通過降低AP的發(fā)射功率，縮小覆蓋范圍，調(diào)整天線的覆蓋角度，減小不同AP在相同區(qū)域的重疊覆蓋面積，以減少干擾。

③當室內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜或墻體對信號阻擋嚴重時，可以通過改變覆蓋方式達到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的效果，例如把室外覆蓋改為室內(nèi)覆蓋。

④針對用戶密集型區(qū)域，實現(xiàn)2.4G與5.8G頻段AP混合組網(wǎng)，減少同鄰頻干擾，實現(xiàn)負載均衡，優(yōu)化覆蓋效果。

4）容量優(yōu)化

①增加單AP的吞吐量：因WLAN使用的是公共頻段，頻點只有3個，頻點間的互干擾會產(chǎn)生帶內(nèi)阻塞，降低單AP的吞吐量。為減少此現(xiàn)象的發(fā)生，可以在AP端安裝濾波設(shè)備或優(yōu)化頻點，減少同、領(lǐng)頻帶的干擾，增加單AP的吞吐量。適當降低單AP的發(fā)射功率，避免相鄰樓層、相鄰樓宇間的干擾，也可以提高單AP的吞吐量。

②增加單位面積的容量：分頻分段，獨立天饋后端合路，在每段合路AP的無限射頻信號，各頻段信號共用天饋進行覆蓋。這樣做可以有效減少每AP的覆蓋范圍，即增加單位面積內(nèi)的AP數(shù)量進而提升容量。這種方式也是WLAN提升容量較多采用的。

5）頻率優(yōu)化

頻率優(yōu)化手段主要有利用AC的自動分配信道，以方便后期的維護；對于用戶密集的宿舍區(qū)，經(jīng)過大量的測試，手動規(guī)劃AP的信道，盡可能的降低干擾；合理控制每臺AP的發(fā)射功率，減少鄰頻干擾，提高通信質(zhì)量；對兩個AP覆蓋重疊區(qū)域利用定向天線降低相鄰間信號干擾。

在WLAN實際規(guī)劃過程中，由于各個AP覆蓋范圍不同，肯定存在同一個地方有多個AP無線信號，由于WLAN可用頻段只有1、6和11三個，因此規(guī)劃好頻率是非常重要的一環(huán)。 WLAN頻率規(guī)劃時，1、6、11信道交叉使用，避免產(chǎn)生同、鄰頻干擾，各AP覆蓋區(qū)域形成間隔保護，頻率規(guī)劃參照模型進行。