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汉中移动WLAN网络优化方案大唐电信（天津）技术服务有限公司2011年7月21日目录一、WLAN网络优化背景3二、无线网络优化步骤3三、WLAN网络优化41.有线侧优化42.无线侧优化52.1 抗干扰技术优化52.2用户业务VLAN的细化72.3合理限制用户带宽92.4端口隔离功能92.5网络性能监控92.6 AP覆盖区域优化102.7 AP容量负荷的优化112.8 天线安装位置及数量的优化（某高校为例）113.无线客户端常用优化设置133.1电源管理133.2漫游主动性144.无线网络优化的常用工具14四、wlan优化工作量评估例举15一、WLAN网络优化背景随着移动WLAN网络的建设，随后将会出现WLAN网络干扰源多，用户密集，用户下载，视频业务以及网游业务较多，对网络QoS要求高等特点。在 WLAN 项目建设与运营过程中，除工程勘测、方案设计，工程实施、测试验收、业务上线外，为保证用户使用的效果与最终体验，“网络优化”是不可或缺的步骤！成功的网络优化不仅可以提高最终用户的使用满意度，还可以提高设备接入用户数量，延长设备使用寿命，从而在一定程度上保护客户的已有投资，最大可能地发挥无线网络的使用价值。作为WLAN 设备集成商和解决方案提供者，全面具备网络优化的服务能力，为客户的WLAN方案设计、建设实施，直至最终的业务上线与运营保驾护航！二、无线网络优化步骤无线网络优化一般按照确定标准、分析问题、信号侧优化、数据侧优化、测试效果五个步骤进行。而在实际的项目中，根据具体问题的不同，相关步骤可能需要循环进行。步骤一、确定标准：确定无线网络验收的一般标准，例如某运营商网络验收标准为主要覆盖区域信号强调不低于-70dBm，一般覆盖区域信号强调不低于-75dBm，丢包率不高于3等；步骤二、分析问题：分析造成现有无线网络使用问题的内在原因，如客户端无法打开Portal认证页面、或无线上网速度太慢的根本原因可能是丢包严重或数据发送数率较低；步骤三、信号侧优化：按照无线覆盖的一般原则（如蜂窝覆盖）完成工程安装规范、设备功率、信道、覆盖方式方面的调整，以保证无线信号强度与质量的要求；步骤四、数据侧优化：在信号侧优化的基础上，如有必要，需要深入分析用户数据类型及应用特点，并做出有针对性的参数、配置调整；步骤五、测试效果：以一般验收标准测试优化后的网络效果，如信号强度、丢包率是否满足要求，在此基础上最终以客户应用模式的标准和实际业务模型进行测试，保证实际应用的稳定。三、WLAN网络优化1.有线侧优化1、将用户的认证和AP设备的管理和控制和进行分离如果把有线和无线用户的认证、计费、带宽管理由BRAS完成，AC主要负责AP的集中管理和控制，采用BRAS+Radius+Portal这种认证方式方案，通过如此改造优势如下：2、网络结构清晰合理，层次分明。业务扩展好，可以快速部署增值业务，便于定制各种套餐业务，以发展个性化用户群体。方便维护管理，维护人员熟悉BRAS，可以开展各种业务，不用对AC进行配置。 3、业务与设备控制分离，符合未来网络发展趋势。将用户的DHCP Server功能从AC上分离AC主要功能是对AP的管理和控制以及无线网络的动态管理，启用DHCP Server功能会消耗AC的资源，大大影响AC的性能。而且当启用DHCP Server功能分配一定的IP地址后，AC的DHCP性能会下降，有可能出现AC分配IP地址慢或失败等现象。另一个方面，由BRAS设备或专门的DHCP Server给用户分配IP地址有利于运营商对整体网络的统一规划。4、将NAT功能从AC上分离由于瘦AP架构下，AC与AP通过CAPWAP协议通信，AC需要完成所管辖的所有AP的隧道数据的打包和解包工作，如果再由AC完成NAT转换，进行IP地址转换，IP头校验等，则会消耗AC的资源，大大影响AC的性能。另一方面，由BRAS等上层设备完成NAT转换更合理，有利于运营商整体网络规划，而且当AC下有AP需要设为本地转发模式时，由于流量不经过AC，也影响了业务实现。5、保证有线端传输质量如果有线端传输质量无法保证，出现时延较高、丢包率较高等问题，将严重影响AP下连接用户的上网体验。2.无线侧优化2.1 抗干扰技术优化2.1.1 WLAN信道的合理优化一般情况下，WLAN使用的都是1、6、11三个信道。但是，在实际的网络部署中，无同频干扰的情况是很难避免的。我们可以通过合理的信道调整，最大可能的避免同频干扰。如下图立体的三维网络结构：2.1.2降低AP发射功率优化实际测试表明当同频干扰信号在-75dBm的信号强度或者更高时，对AP的吞吐量造成的影响比较明显，AP的吞吐量下降到30%，显然这对网络质量造成巨大影响。通常，我们只要能满足用户的正常需求，就降低AP的发射功率，如降低50%，信号之间的会减少3dB，但是在AP的边缘覆盖区域，信号可能下降高达十几dB，尽量将同频干扰信号强度控制在-75dBm或者更低，才可以有效的减少同频干扰情况。此优化方法针对于AP单独布防的组网改进比较明显，但是对于AP室分合路的部署方案，由于AP功率的大小，依据连接天线的数量的多少配置稍有差别。后期优化需要根据每个AP实际配置安装天线的多少来调整AP的功率大小。2.1.3 802.11b用户干扰如果网络中客户端以802.11b模式接入到网络，那么对整体的网络影响很大。例如，下面2个图分别是相距40m的两个802.11b的AP使用1、6信道和1、1信道时的网络吞吐量.在使用非干扰频段时,两AP总吞吐量可以接近11Mbit/s;在同频时总吞吐量不足6Mbit/s,此时2个AP与非干扰情况下1个AP的吞吐量接近.所以,在有限范围内单纯采用增加AP的办法是无法提高网络容量的。具体解决办法，关闭802.11b的低速率的广播，使802.11b用户无法接入网络。2.2用户业务VLAN的细化由于网络AP数量较多，我们把整个网络划分为一个用户业务VLAN，高峰期时，同一个VLAN内会有大量的用户，出现大量的广播报文。广播报文的泛滥，必然影响到数据传输的速率。因此，可以将用户VLAN做更细一步的优化，比如到一栋楼或者一层楼一个用户VLAN，来隔离广播报文，有效的降低广播报文占用过多资源的情况。2.2.1 VLAN细化前后的分析例如：前期我们在某大学已经做过部分的优化， 业务VLAN优化前：ARP广播包占36%业务VLAN优化后：ARP广播包占1.982.2.2 VLAN细化带来的优势VLAN的细化，可以减少由于交换机偶尔的配置疏忽，导致交换机设备环路引发的同一VLAN下业务瘫痪的问题。有效限制环路交换机设备数量，提高故障排查率。2.2.3 增加访问控制列表（ACL）过滤用户VLAN内病毒的传播由于业务VLAN内Nbns等netbios广播和其他由于客户端病毒引起的广播过多占用带宽，使得高峰期用户上网质量大大下降，严重时候可能造成网络拥塞，这些病毒主要由于客户端windows XP系统默认打开了135、137、138、139等端口。例如，著名的冲击波病毒就是由135端口进入，导致用户机器中毒无法正常的浏览网页和收发邮件，同时使得局域网拥塞严重。通过在业务VLAN内实施ACL丢弃基于这些端口的报文，对于优化网络质量起到很好的作用。2.3合理限制用户带宽如果甘肃移动WLAN用户经常使用下载工具下载文件，这类大流量业务会耗尽空口带宽，从而导致其他用户访问网络慢，ping丢包等问题。为了保证WLAN网络的运行稳定，用户之间影响减少，对用户做适当的限速。例如1Mbps或者2Mbps。2.4端口隔离功能如果甘肃移动WLAN网络中存在大量的广播报文，每一个广播报文都会向所有有用户的AP上广播一份，而且在空间媒质中，广播报文通常会使用最低速率发送广播报文，所以，当广播报文比较多的时候，会占用较多的空间带宽，从而在一定程度上影响到整个网络应用。可以在AC、AP或2层交换机上启用二层隔离功能，从而控制用户只能访问网关设备，而不能互相访问，这样可以减少WLAN网络内部的广播流量，提高整体的网络性能。2.5网络性能监控随着WLAN网络规模的不断壮大，对网络设备的性能监控尤为重要。网络设备的性能数据：如网络流量，用户数等指标可以全面反映整个网络的健康和负荷状况。在接入网部分，AP、ONU交换机是重要的网络设备，可以通过单个AP的用户数、输入输出流量，ONU交换机的输入输出流量等，通过这些指标可以判断接入网是否健康，是否需要扩容。在核心网部分，OLT、核心交换机、AC是重要的网络设备，可监控OLT、核心交换机以及AC的输入输出流量，来判断核心网是否健康，是否需要扩容。下面是我们前期针对某地用户数和用户下载速率的一个平均计算，可以反映到整个网络上行带宽的问题。无论用户数增加还是减少，整个网络业务带宽的都在300M左右。要么广播包占用很大带宽，要么整个网络带宽不够，需要扩容进行的一个判断。时间学校用户数下载速率总带宽（bps）2009-12-1012:3032811731437619213:006325327439923213:3036410932502579214:002122043542876162.6 AP覆盖区域优化AP的位置首先应根据实际的场景和需求初步进行选择，然后再通过实地测量进行调整。定位需要遵循两个原则：AP的覆盖区域之间无间隙，AP之间重叠区域最小。第一条原则保证所有的区域都能覆盖到，而第二条原则是要尽可能减少所需的AP数量。AP覆盖区域的确定需要根据接收到的信号强度来决定，做法是先设定一个信号强度阀值，例如为满足某个区域的无线终端点播流媒体课件的需求，通过测量得知信噪比SNR10dB是能够保证点播流媒体课件质量稳定的最低信号强度，所以可将10dB作为阀值，凡是信号强度不低于这个阀值的区域就确定为AP的覆盖区域；然后进行实地测量，并记录，产生AP的覆盖区域图；最后根据定位原则进行调整，直到满意为止。2.7 AP容量负荷的优化WLAN的优化设计不仅要从覆盖范围的角度来考虑，还要考虑其负载能力，以保证服务质量。以布置无线教室为例，假设实际的需求是要保证30个学生同时点播多媒体课件，一个AP不能满足要求，需要在同一教室里面布置两个AP。由于用户需求是动态变化的，AP的实际负载可能会加重或减轻，这些变化可以通过对WLAN监视得知。网络管理员应根据实际变化对AP的数量和分布作出调整。总之，良好的WLAN设计不仅可以保证较好的服务质量，也可以减少AP的使用数量从而节约成本，其前提是事先经过充分的实地测量和评估。2.8 天线安装位置及数量的优化（某高校为例）2.8.1 天线位置调整一目前我们的设计方案，为每个宿舍门口安装一根天线来解决宿舍内的覆盖问题，由于天线安装环境导致天线距离墙壁太近，不足10CM，天线主波瓣并没有完全覆盖宿舍，导致宿舍内信号不稳定，反而使更多的反射波影响到对面的其他的宿舍，使该宿舍的用户并没有完全使用该覆盖区域的AP。建议更改天线位置。 设计天线安装图2.8.2 天线位置调整二鉴于此高校宿舍楼的结构复杂性，建议更换部分天线，改为水平角度为60的天线，这部分天线的安装B区宿舍墙上，穿过C区宿舍的阳台来覆盖C区宿舍内部。存在问题是，目前我们设计每个AP接有6根天线，可能会因为功率太低而影响用户使用，必须减少天线数量，经观察分析，可减少到每个AP接2根天线，这样，覆盖C区的天线，在水平覆盖上，该AP要影响更远的宿舍，必须至少要穿过两堵墙，无线干扰环境会发生很大的改善。下图为某宿舍可接收到的所有AP信号3.无线客户端常用优化设置3.1电源管理电源管理是为了在无线网卡的耗电量与终端适配器性能之间取得一个平衡。l 默认值：电源设置基于计算机的电源。l 最低值：电池最长寿命。l 最高值：最大性能。一般情况下，电源管理属性设置的越高，无线网卡工作性能就越高。特别是便携机在使用电池供电时，建议将无线客户端的电源管理属性设置为最高值，以增强无线终端的工作性能，提高数据下载的效率与稳定性。3.2漫游主动性漫游主动性设置定义了无线客户端为改善与接入点连接的漫游主动程度。l 默认值： 介于不漫游和性能之间的一个平衡的设置。l 最低值： 您的无线客户端不漫游。它仅在连接质量明显下降的情况下才会漫游到另一个接入点。l 最高值：您的无线客户端持续跟踪链接质量。一旦发生质量下降，则会试图寻找并漫游到一个较好的接入点。无线客户端的漫游主动性越高，客户端漫游的阈值就越低，客户端就对漫游越敏感，更容易发生漫游。反之，则无线客户端的漫游主动性越低，客户端漫游的阈值就越高，客户端就对漫游越不敏感，不容易发生漫游。显然，对于某些固定办公的无线应用来说，应该将漫游主动性调低。4.无线网络优化的常用工具 Network Stumbler 主要用于简单地查看WLAN 网络信号强度；AP使用的信道、MAC地址、SSID 等信息。AirMagnet Laptop 主要用于WLAN 网络性能分析与802.11 报文解析。Ethereal主要用于802.3 报文解析和数据流量分析。WirelessMon主要用于简单地查看WLAN信号C/I。频谱分析仪，主要用于物理层频谱分析。四、wlan优化工作量评估例举甘肃移动wlan一期、二期无线校园网热点统计工作量评估（人*天）序号学院名称热点名称AP数量信息采集分析评估优化方案优化实施1兰州商学院兰州商学院（和平一区）（19-21）211.00.52.02兰州商学院（和平二区）（20-28）281.51.02.03商学院陇桥学院（11-1/5）50.50.51.04兰州商学院老校区（商学院本部）382.01.02.05兰州商学院新校区1116.03.52.06兰州商学院陇桥学院985.03.03.07西北民族大学西北民族大学本部（28-16）161.00.51.08西北民族大学主校区583.02.02.09西北民族大学新校区（6-158/145）1457.05.05.010甘肃政法学院甘肃政法学院(8-40)402.01.03.011甘肃政法学院(10-37/62)623.02.03.012甘肃政法学院（西校区）171.00.51.013西北师范大学西北师范大学(25-27)271.51.01.014西北师范大学(13-18/91)914.53.03.015西北师范大学(北区)181.00.51.016西北师范大学知行学院603.02.02.017知行学院（4-6）60.50.50.518桃海公寓141.00.52.019兰州交通大学兰州交通大学（14-38）382.01.53.020兰州蓝天公寓1337.04.05.021蓝天公寓（6-11/18）181.00.52.022兰州交通大学本部（含东方公寓）22811.07.010.023交大博文学院60.50.50.524兰州交通大学南校区392.01.02.025兰州交通大学博文学院301.51.02.026甘肃农业大学甘肃农业大学1708.06.07.027兰州城市学院兰州城市学院945.03.05.028兰州城市学院（东区）472.01.52.029城市学院本部（5-13）131.00.51.030城市学院培黎校区（3-6）60.50.50.531甘肃交通职业技术学院甘肃交通职业技术学院（1-23/38）382.01.02.032甘肃交通职业技术学院东校区130.50.51.033兰州职业技术学院兰州职业技术学院（西区）342.01.02.034兰州职业技术学院（东区）90.50.50.535兰州石化学院兰州石化学院（2-75/80）804.02.54.036兰州航