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贵州省肿瘤医院关联成功率较低ap测试分析报告北京电旗通讯技术股份有限公司2012年08月08日撰稿：李大伟目录1.热点介绍32.无线网络测试42.1.测试准备42.2.问题ap统计42.3.无线性能测试汇总表53.成因分析63.1.关联失败原因统计63.1.1ap关联过程73.1.2ap关联失败原因73.2.关联失败原因判断83.3.1ap并联失败共性分析83.3.2ap主覆盖位置确定83.3.3信道分配情况分析93.3.4外部干扰分析104.整改建议114.1信道调整114.2更换5.8ghz型号ap125.测试总结131. 热点介绍贵州省肿瘤医院位于云岩区双峰路54号，为贵州省唯一三级甲等肿瘤专科医院，共安装67台ap，网管统计数据显示，6月份及7月份共5台ap关联成功率低于95%。本次对这5台ap进行了详尽的业务测试，具体指标请见下文。 热点外部实景照片： 热点地理位置图片：2. 无线网络测试2.1. 测试准备测试目的：站点ap关联成功率不达标整改分析（成功率参考值95%）测试内容：对本次wlan热点无线环境的场强、干扰与信道等参数进行了测试。对覆盖测试使用cds、network stumbler进行边缘覆盖rssi测试、ping连通性测试、ap关联测试、上传测试、下载测试、http打开知名网站首页进行测试以及问题部分干扰测试。2.2. 问题ap统计热点安装位置月份mac地址用户关联总次数(次)关联失败总次数(次)失败次数占比重新关联总次数(次)重新关联失败总次数(次)用户关联成功率(%)肿瘤医院检验大楼1层668:a1:b7:16:2b:a05400364367.46%636232.54肿瘤医院检验大楼1层668:a1:b7:16:d7:c04016278769.40%649030.6肿瘤医院检验大楼1层668:a1:b7:17:26:80150631265384.00%3322316肿瘤医院检验大楼1层768:a1:b7:16:4e:082301159469.27%265030.73肿瘤医院检验大楼1层768:a1:b7:16:5d:381890142675.45%61124.55用户关联成功率直观图如下所示从网管数据看到，此热点共5台用户关联成功率低于达标值95%，全部位于检验大楼1层，然而检验大楼1层总共安装5台ap，5台ap关联成功率均低于50%，但关联次数均高于1000次。现场测试工程师针对每台ap进行了有针对性的测试，测试结果请见下文。2.3. 无线性能测试汇总表本楼层的5台ap测试情况如下表所示测试项目d7：c826：884e：102b：a05d：40rssi（参考值-75dbm）-38.1 -37.5 -31.3 -37.9 -32.6 同频干扰(参考均值：-80dbm)-43.9 -52.8 -47.0 -100.0 -37.6 ap时延（参考值：20s）5.91 5.36 6.33 9.03 8.69 ap关联（参考成功率：95%）100%100%100%100%100%http国内（响应延时参考均值：5s）3.18 2.64 2.60 2.55 3.32 http国内（参考成功率：97%）100%100%100%100%100%ftp上传（外网多用户&参考均值：200kb/s）1715.3 1669.0 1579.0 1456.2 1662.2 ftp上传（外网多用户&成功率均值：96%）100%100%100%100%100%ftp下载（外网多用户&参考均值：512kb/s）2235.8 2863.9 2890.4 2746.1 2737.9 ftp下载（外网多用户&成功率均值：96%）100%100%100%100%100%ping（时延均值：50ms）1.390 1.020 1.010 1.644 1.380 ping（参考成功率：97%）100%100%100%100%100%现场测试各ap业务正常，各项值均能达标。仅同频干扰值较高。详细分析内容请见下文相关内容，此处只列举出测试值。步测打点如下图所示药房位置覆盖较差，但无用户停留，不在预覆盖区内，未做调整要求。其它用户较多的场所覆盖均较好。药房位置如下图所示3. 成因分析3.1. 关联失败原因统计1 ap关联过程关联主要是指sta发送association request给ap，association request中携带了一些协商信息，包括加密方式、支持的速率、支持的功率以及其它一些特性。ap如果对这些协商信息没有异议且都支持的话，则回应携带ok信息的association response给sta同意其接入。关联成功后，sta可以继续发送正常的数据报文。wlan是基于802.11协议的无线无网，其稳定性和可靠性与其周围的无线环境息息相关。无线传播理论和各省市经验总结显示，无线用户关联失败主要由以下几种原因造成的：3.1.2 ap关联失败原因1233.11) 弱覆盖2) 无线干扰wlan设备工作在2.4g公共频段，所有ism设备（工业、科技、医疗）均可使用此频段，这样就不可避免会带来干扰。干扰区别为同频干扰和邻频干扰，外部干扰和内部干扰。一般wlan设备会带来同频或者邻频干扰，通过调整信道可以解决。然而针对医疗、工业设备带来很强的外部干扰，必须通过其它途径解决，比如更换为5.8ghz频段ap。3) 数据配置由于wlan设备无线带宽有限（普通54m的11g设备仅能提供22-24m的数据出口给用户），为保证各终端能正常接入上网，目前网管配置每ap最多并发接入20个用户。超出配置数，第21个用户关联此ap时，会被ap主动拒绝，造成关联失败。4) 用户地址资源紧张sta关联ap时，dhcp服务器给用户分配地址，当无可用用户地址可分配时，会产生关联失败。5) 终端不支持ap设置了关闭低速率后，接收场强不高的终端协商速率时导致失败，产生关联失败。6) 其它原因由于无线环境复杂多变，也会有其它不可预料的原因导致接入失败，这类情况也正在发现。3.2. 关联失败原因判断.1 ap关联失败共性分析6月份统计到1层5台ap统计值 热点mac地址用户关联总次数(次)关联失败总次数(次)重新关联总次数(次)重新关联失败总次数(次)用户关联成功率(%)肿瘤医院68:a1:b7:16:2b:a054003643636232.54肿瘤医院68:a1:b7:16:d7:c040162787649030.6肿瘤医院68:a1:b7:16:4e:0800000肿瘤医院68:a1:b7:16:26:7800000肿瘤医院68:a1:b7:16:5d:38000007月份1层5台ap统计值地市郊县地址mac地址用户关联总次数关联失败总次数重新关联总次数重新关联失败总次用户关联成功率(%)贵阳云岩区肿瘤医院68:a1:b7:17:26:80864377211791310.67贵阳云岩区肿瘤医院68:a1:b7:16:2b:a0105137934201124.53贵阳云岩区肿瘤医院68:a1:b7:16:d7:c056865029201211.55贵阳云岩区肿瘤医院68:a1:b7:16:4e:0889587479126117716.51贵阳云岩区肿瘤医院68:a1:b7:16:5d:3869345601321119.22从6、7月份的统计数据可以看出，5台ap关联失败情况较普遍。不唯独集中在一个月，也不唯独集中在同一台ap，也没有漏掉一台ap。上面数据说明关联失败情况2个月内包含了1层的所有ap。问题排查原因要多大方面入手，找出其共性原因，事发的原因为5台ap共同承受的因素。3.3.2 ap主覆盖位置确定现场测试发现，5台ap统一安装于1层的如下位置在红色圆圈内测式，各ap场强相差不大，场强约-40左右，在圈外测试值均低于-50dbm。红色圆圈处现场采集图片如下所示：现场人流量较大，且有大量用户处于等候状态，本层功能为放射诊疗区。现场测试场强记录如下图所示5台ap信号较平均，sta自动关联时随意性较大，会有多个ap共同覆盖一个区域，带来较多次的重关联。超出以上位置，从打点测试图上可以看出，场强大多情况下都弱于-65dbm。3.3.3 信道分配情况分析信道分配情况如下图从上图可以看出，除6信道较合理外，1信道和11信道均有较强干扰，主要原因为本层ap安装过于密集，且都最大功率发射，信道未合理规划。针对这种信道利用情况，无论有无其它原因导致用户关联成功率低，都需要进行调整。建议调整值参见下文相关内容，此处只做信道利用率分析。3.3.4 外部干扰分析从2.3节无线测试汇总表可以看出，占用6信道的ap（mac：68:a1:b7:16:2b:a0）受到的同频干扰较小，场强也较高并非上述原因导致的关联成功率低。我们来从其它原因入手继续分析。本楼层区别于此热点的唯一不同是本层的特殊功能，本层为放射诊疗室，安装的仪器全部为放射仪器，放射仪器采用光谱是用频率为兆赫数量级的、波长很长、能量很低的电磁波照射分子，这种电磁波能与暴露在强磁场中的磁性核相互作用，引起磁性核在外磁场中发生磁能级的共振跃迁而产生吸收信号。肿瘤医院的设备操作间如下图所示等待检查的患者络绎不绝，设备运行时间较长，运行时产生的无线波会对wlan设备的信号造成不可估量的干扰，这也将导致无线用户接入ap时成功率较低。4. 整改建议12344.1 信道调整从上文分析可知，1层5台ap间的同频干扰值达到了值得关注的地步，目前的信道占用结构如下图所示圆圈代表ap的大概安装位置，不代表ap的覆盖范围。建议对此层的ap安装位置进行如下调整：需要调整的参数如下表所示热点安装位置mac地址调整方案肿瘤医院检验大楼1层68:a1:b7:16:4e:08由11信道调整为1肿瘤医院检验大楼1层68:a1:b7:16:d7:c0由1信道调整为6肿瘤医院检验大楼1层68:a1:b7:16:5d:38由1信道调整为11肿瘤医院检验大楼1层68:a1:b7:17:26:80由11信道调整为1肿瘤医院检验大楼1层68:a1:b7:16:2b:a0不做调整各ap安装位置调整参见上图，使ap平均分布于1层各个位置，达到覆盖均衡。4.2 更换5.8ghz型号ap我们的希望是彻底解决问题，对于外部干扰无法通过合理的信道调整避开，但目前兄弟地市已逐步引进工作在5.8ghz型号的ap，5.8g有5个不干扰信道，吞吐率也有提高，对用户容量需求较高的热点建议适当增加此类ap。为了避开与医疗设备之间的无线干扰，建议此处采用5.8ghz型号ap来替换现有的2.4ghz设备。目前各个厂家均已有相应该的设备上市，比如华三的wa2600i型号ap可提供相当于传统802.11a/b/g网络6位以上的无线接入速率，覆盖更大的范围。上行链路采用千兆以太网接口，突破胃百兆速率的限制，便无线多媒体应用成为现实