高校区域WLAN投诉综合防治流程与规范.doc

高校区域wlan投诉综合防治流程与规范背景情况面对公司内外部运营环境发生显著变化带来的新挑战，中国移动江苏有限公司着眼高校等数据热点业务市场发展，在2009年上半年全面启动了全省高校wlan建设。江苏工业学院成为本次高校wlan建设的首个试点学校。但是由于中国移动wlan业务刚刚起步，大规模的wlan网络覆盖建设运营出现了前所未有的困难。在wlan试运营过程中产生了大量的用户投诉，直接危及到广大的师生对中国移动新业务的信任度，对后期的wlan高校建设产生了一定的负面影响。由于wlan校园网络的建设还处于一个初期的阶段，全省乃至全国都没有一个统一标准的建设规范为缓解目前学院内wlan高投诉数量的窘境，常州网优班进行了大量的测试、调整以及工程建设。不断开创新的途径优化工业学院的wlan无线质量，力求减少wlan业务投诉数量。通过6个月的调整优化、方案审核，最终制定了一套wlan校园网的建设规范，用于指导今后的wlan建设工作。下面的方案将全部以常州工业学院为例，通过学院内的多种楼型使用相对应的方案来解决覆盖和质量问题。技术方案首先，我们对学校内的几种建筑类型进行分析，下面是前期两种楼型的施工简介。一、 宿舍江工业宿舍大多为回字形宿舍。南北区宿舍间距25-30米。宿舍内部结构为厕所在门旁，两个宿舍厕所相邻，在走廊处有弱电桥架，上下相通，如图所示：覆盖时，天线至于两门中间，一个天线覆盖2个宿舍，门的材质为木头。室内信号效果很好（天线口输出功率为12db,室内信号平均能达到-65至-70db）。宿舍1#2#3#4#室内走廊无桥架，走线时在天花板内穿线,天线选用定向吸顶天线(注意天线方向)，该楼宇天花板为塑料吊顶，施工时将吊顶开孔，用铁丝讲定向吸顶固定在塑料吊顶内。天线较整齐美观，校方很认可。 考虑覆盖效果和宿舍建筑内部结构，施工时6#宿舍和两研究生公寓采用壁挂板状天线，馈线沿走廊内桥架敷设，天线固定于走廊滴水檐内侧，微向下倾斜，对宿舍打。壁挂天线的方向性很好，天线后瓣影响控制较好。7#宿舍是独立单元式结构,该宿舍共8单元,每单元内楼梯左右各有一客厅,对应着是学生宿舍,若做进室内,需打孔至客厅,走线敷设.这样每单元都打孔对宿舍建筑破坏较大,校方强烈反对.鉴于此,我公司决定从宿舍阳台沿空调管(管直径6cm)上下走线，馈线引到1-6楼层横向走一小段线（用美化pvc管穿套）至阳台立柱，选用壁挂板状天线，天线用支架固定于滴水檐内侧，向宿舍内打。如图：每幢宿舍楼宿管处均有一8-10平方米的配电间，为了便于以后我公司设备的维护、升级、管理，和校园环境的美化，将主设备近端机和交换机（onu）均放至安至此位置。二、 教学区1）1#教学楼1#教学楼为9层，两部电梯，楼层东西各有一弱电井，其中2-4层东西不通，教室有大小不等若干间，可容纳人数50-90人不等。覆盖时东侧4-9层共用一个信号源；电梯、东侧1-3层和西侧1-9层共用一个信号源，主干线从一层贯穿东西。施工时馈线在走廊天花板内敷设。由于教室较大，且中间墙壁有玻璃，全向吸顶天线点位在教室玻璃处安放，并用扎带固定于天花板内吊顶，点位如上图所示。主设备安放在6楼弱电井（东侧）；1f弱电井(西侧) 。2）阶梯教室江苏工业学院（武进校区）阶梯教室较多（近20个），内部结构均为死顶，施工时要走较多明线。前期和校方沟通协调要到位。施工时，走明线部分用线槽穿套馈线天线固定于讲台两侧对打，阶梯教室纵深14-18m.该天线完全能达到覆盖效果。3）敏学楼（2#教辅楼）敏学楼为一四层回字形教学楼，内有教室可容纳50-80人不等，6个阶梯教室。该教学楼为为死顶，施工时走明线较多，前期需和校方协调到位。施工时壁挂天线固定于回字形凸槽内侧，对教室玻璃和门处打，已达到覆盖效果。4）敏行楼敏行楼为教学实验楼。共5层，一部电梯。其中5层配电间为我公司此次工程所选取的校内机房。供安放设备和光缆传输出入口。5）图书馆图书馆共七层，两部电梯。内部天花板可以活动，施工时4-7层共用一信号源，1-3层和电梯共用一信号源，馈线在天花板内敷设，主设备安放在1层和6层弱电间。6）实验楼江苏工业学院（武进校区）有实验楼4幢; 文彬楼、文约楼、文彰楼、文正楼。实验楼均为6层，各有一部电梯。施工时在天花板内走线，（天花板为木质顶，有多处检修口，定向吸顶天线用扎带固定于顶内吊筋。）主设备安放在各实验楼楼层弱电间内。该区域覆盖为面覆盖。7）江工宾馆江工宾馆为江苏工业学院（武进校区）内部招待所，共6层，一部电梯。每层约有客房14间，共可容纳336人。内部走廊为石膏顶。施工时，将顶内灯罩拆开，全向吸顶天线放到顶内，用扎带固定于顶内吊筋。此次考虑全覆盖。宾馆内有配电间，主设备可放置于此。8）食堂 江苏工业学院（武进校区）有学生食堂2个。此次覆盖只覆盖就餐大厅和食堂内部办公室、活动室，厨房切配操作区域不做覆盖。主设备安放在食堂楼梯间。考虑食堂特殊内部结构，施工时走线沿食堂每层顶层钢桥架。选用全向吸顶天线，做一个面覆盖，吸收话务量。技术要点介绍以上是校园工程的大体方案介绍，下面我们将针对wlan优化提高的方向来仔细介绍其中的技术要点。方案一:胖ap更换为瘦ap常规的覆盖方案中，我们计划采用ap走道覆盖方案,该方案抗干扰能力强、信号强、成本低。在具体的实施过程中，我们发现工业学院出现了过去覆盖写字楼、会议室都从未出现过的问题，那就是wlan频率干扰问题。下面，我们首先解释一下，为何wlan会出现干扰。从上图可以看到，信道1在频谱上和信道2、3、4、5都有交叠的地方，这就意味着：如果有两个无线设备同时工作，且它们工作的信道分别为1和3，则它们发送出来的信号会互相干扰。为了最大程度的利用频段资源，可以使用1、6、11；2、7、12；3、8，13；4、9、14这四组互相不干扰的信道来进行无线覆盖。由于只有部分国家开放了1214信道频段，所以一般情况下，都使用1、6、11三个信道。在多楼层覆盖时，信道的设置要考虑三维空间的信号干扰，如上图。在1楼部署3个ap，从左到右的信道分别是1/6/11，此时在2楼部署的3个ap的信道就应该划分为11/1/6，同理3楼为6/11/1。这样就最大程度地避免了楼层间的干扰，无论是水平面还是垂直面都做到无线的蜂窝式覆盖。 可以发现，有规律地进行频率规划对降低wlan干扰是非常有效的。但是，并不是所有的楼层都象上图中那么有规律，可以做到如此规则的ap频率配置，在很多场所，随着建筑物的分布情况，墙体的厚薄不一，频率并不会像我们图中所看到的那么清晰规律。如何有效地调整频率的配置则直接关系到用户使用的效果。为此我们在市场上进行搜寻，发现了“瘦ap”最为符合工业学院的优化要求。首先，我们来认识一下，什么是“瘦ap”、什么是“胖ap”，它们的优缺点是什么。无线接入点（ap，accesspoint）也称无线网桥、无线网关，也就是所谓的“瘦”ap。业界所谓的“胖”ap，其学名应该称之为无线路由器。瘦ap只发射无线信号，是自身不能单独配置或者使用的无线ap产品，需要与无线控制器（交换机）配合使用，尽管比“胖ap”提供的功能少一些，“瘦ap”的模式越来越流行；它安装更简单而且便宜，管理也非常容易。胖 ap瘦 ap下面是胖ap与瘦ap性能之间的对比：通过以上分析，明确了瘦ap覆盖的工程方向。方案二:定向板状天线的使用在确定了ap型号后，我们对工业学院进行了设备更换，通过瘦ap的频率自适应技术，大大地降低了ap间的干扰，但是，我们又注意到了另外一个引起wlan信号干扰的问题，就是天线反向信号对其他宿舍的干扰。室内分布如图中所示，a宿舍安装在走廊上的ap，由于受到卫生间，写字台的影响，用户在床上所接收到的信号往往是窗户外面b宿舍楼安装在走廊上的ap所发出的。那么，对于只有3个频点的的wlan来说，每个频率互不相同的宿舍中的ap频率都会受到对面宿舍楼所发射的信号，并干扰用户的正常使用。由于优化前工业学院内安装的天线都是全向吸顶天线，因此安装在走廊上的天线必然会将信号发射到360度方向的任何方位，尤其是毫无阻拦的走廊外。为了克服上述的覆盖问题，压制天线的背向发射功率，小组经过讨论，决定使用定向天线。将ap信号集中向宿舍房间内覆盖，减少对对面宿舍所带来的干扰。全向天线pk 通过上面的天线辐射图可以看出，定向天线的发射方向有着非常严格的方位性，如果将定向天线朝着走廊靠宿舍门口的方向发射，那么对走廊对面宿舍的影响将起到非常大的作用。通过多次实验，最终决定在7月中旬对工业学院内的所有全向天线进行更换，全部更换为覆盖方向可控的定向板状天线。实施效果经过实施一中对ap频率干扰的研究和一系列的整改措施，我们对工业学院100个宿舍的下载速率的标准化测试，发现ap信号差值（目标ap信号强度-同邻频ap信号强度）=20dbm的采样点占比从54%上升为87%，符合判断标准80%。方案三：明确天线摆放位置在确定瘦ap结合板状定向天线走廊覆盖后，发现天线不同的摆放位置对室内信号强度有很大的影响。因此决定对天线安装方法进行规范，经讨论得出以下三个因素：1 天线与桥架的位置关系2 天线与墙壁的位置关系3 天线与宿舍门的位置关系小组同时决定使用正交实验法明确天线的摆放位置。使正交表选定实验方式行（试验）号列号1231111221231224221因素天线与桥架的位置关系天线与墙壁的关系天线与宿舍门的关系位级一桥架外靠近宿舍墙斜对宿舍门位级二桥架内远离宿舍墙正对宿舍门 2009年5月25日至6月6日期间，在工业学院61号宿舍xx楼层根据正交试验法的要求对天线不同放置方式进行了四组测试，并对各测试点的信号电平强度取平均值进行估算，得到结果如下：实验计划实验结果 因素实验号天线与桥架的位置关系天线与墙壁的关系天线与宿舍门的关系平均信号强度等级12311（桥架外）1（靠近宿舍墙）1（斜对宿舍门）较强（-62dbm）22（桥架内）1（靠近宿舍墙）2（正对宿舍门）最弱（-76dbm）31（桥架外）2（远离宿舍墙）2（正对宿舍门）最强（-55dbm）42（桥架内）2（远离宿舍墙）1（斜对宿舍门）较弱（-70dbm） 2009年6月小组在河海会议室综合正交试验图各项测试结果，讨论发现虽然安装在桥架内比较美观，但由于桥架对信号由一定的屏蔽作用，信号强度下降；而靠近宿舍墙安装，施工难度低，但是由于墙体阻隔，信号强度也会下降；最后斜对宿舍门安装天线虽然能够使单个天线覆盖多个宿舍，但每个宿舍的信号弱。最后决定以平均信号强度最强的3-1-2-2实验法也就是将天线安装在桥架外，远离宿舍墙，并且正对宿舍门的方式作为今后ap天线安装时的标准。 安装效果图如下：实施效果2009年7月针对工业学院61楼进行天线安装位置优化后，测试发现平均信号强度从原先的-72dbm上升为-57dbm。优化前后信号强度效果图如下:-57-722009年7月对整个工业学院进行优化后，对100个宿舍进行抽样测试，发现室内信号强度=-65dbm的采样点占比从原先的55%上升到85%，符合判断标准80%。方案四：降低ap掉电率班组讨论发现ap掉电主要是由于无独立供电设备，而使用poe技术可以对于像无线ap、ip电话这样的小功率设备，通过普通的网线不仅可以传输数据，同时也可以提供-48v的直流电；poe技术有以下四个优点：解决无线ap的供电问题，使ap推广简单只会为需要供电的设备供电，消除了线路上漏电的风险蓝牙接入点、灯光工作、网络打印机、web摄像机、无线网桥等需要安装和支持一条电缆，降低部署成本poe组网图如下：poe远端供电设备一般由poe远端模块和poe源端模块组成。源端模块（例如w112）是向远端模块（例如w101p）提供48v电源，而远端模块再将-48v转换为5v/2a的直流电源。实施效果在8月底完成poe改造后，针对半个月内出现的ap设备故障进行了统计，发现ap设备掉电故障在整个设备故障中的占比由原先的57%下降到23%，符合判断标准50%。方案推广情况由于wlan校园网的建设仍处于一个摸索阶段，同时09年以前的wlan大都挂钩于it等班组，只有简单的组网思考而没有从优化的角度进行分析，造成了wlan初次面对用户时出现了质量差、掉线频繁等一系列问题。该wlan