WLAN网络优化介绍

2020/5/2,WLAN网络优化介绍,王孝00133516,Page2,一.什么是WLAN网络优化？WLAN网络优化是指对已经投入运行的WLAN网络进行有针对性的业务调查和性能分析，通过参数采集、数据分析等办法找出网络的缺陷和不足，从而提出优化方案并付诸实施，使现有WLAN网络资源得到最佳效益，实现网络业务规模和质量的可持续发展。网络优化是在现有网络资源上的细微调节，不是大的改动；,二.WLAN网络优化的基础【1】网络规划正确，无重大规划问题；对于新铺设的网络，网络优化主要是在一个成功的网规基础上进行的，对网络进行的小面积的、将性能和用户可接受度等向最优方向调整；【2】对旧网络的更新换代；原有旧的网络已经不能满足用户需求，在原有网络的基础上通过更换设备或者增加设备，而使原有网络向最优方向调整；,Page3,三.WLAN网络优化的覆盖范围【1】无线资源的优化，也就是无线信号的优化，主要是通过各种手段，包括调整信道、调整功率、调整AP的部署位置或者天线朝向等，调整WLAN的无线信号质量，使WLAN信号的覆盖达到客户所希望的目标；【2】网络性能的优化，主要是针对网络速率和网络容量等一些和用户息息相关的参数进行最优调节，通常可以通过增加AP、更换AP等来实现；,Page4,四.常见需进行网优的问题和处理方法（一）无线信号发送强度弱【1】现象：AP所连接用户终端显示连接速率低；无法达到54M或者36M连接速率；有时可能用户离设备很近却无法很好连接；【2】可能导致问题的原因：用户所在区域超出天线覆盖范围；特别是对于一些室外天线，天线的覆盖范围尤为重要；无线信号被干扰，也就是常说的信噪比过高；【3】分析原因所需基本理论（天线基础）,左面表格中列出了一种全向天线的参数列表；对于天线，我们常常关注的指标是天线的增益、覆盖方向和及覆盖频率；,Page5,（1）电磁波传播模型,如果电磁波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电场方向与地面平行，则称它为水平极化波。由于电磁波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。人们规定：电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。,Page6,（2）天线的增益,天线通常是无源器件，它并不放大电磁信号。天线的增益是指：将天线辐射的电磁波进行聚束以后，比起理想的参考天线，在输入功率相同的条件下，在空间同一点上接收功率的比值。可以这样来理解增益的物理含义：为了在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W的输入功率，而用增益为G=13dB=20的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需100/20=5W。表征天线增益的参数有：dBd和dBi。dBi是指天线相对于无方向天线的功率能量密度之比，即天线相对于点源天线的增益。,左图中所示为一个理想点源天线，它的辐射范围是一个球体,Page7,dBd是指天线相对于对称振子Dipole的功率能量密度之比，即相对于对称阵子天线的增益。,左图中所示为一个垂直放置的对称振子天线，它的辐射范围是平放的“面包圈”，,Page8,4个半波对称振子沿垂线上下排列成一个垂直四元阵时的立体方向图和垂直面方向图,dBd和dBi的关系是：3dBd=5.17dBi,（3）射频功率射频信号的功率常用dB、dBm表示。dB是一个表征相对值的值。在电信测试中，dB可以作为相对功率电平的单位。即如果以P0=1W作为比较的基准，那么测到P1的相对功率电平是：Pm=10log（P1/1W）（dB）。dBm是一个表征功率绝对值的值。如果取P0=1mW，这样得到的功率电平称为绝对电平，单位为：dBm。Pm=10log（P1/1mW）（dBm）。,Page9,（3）天线的方向角，即3dB水平波瓣宽度和3dB垂直波瓣宽度,30,28,Page10,90,7,Page11,【4】确认问题的方法步骤一：从上面的天线覆盖范围看，在无信号时判断用户是否在天线覆盖范围之内，如果不在天线覆盖范围之内，请调整天线角度，来调整覆盖范围。步骤二：然后按照以下两个表来计算所覆盖范围的边缘场强是否满足通常的-75dBm的要求，通常天线末端输出场强按照812dBm来计算；2.4G信号在空气中的传播损耗计算：20logf+20logd-28（f：MHz；d：m）通常有以下经验值：,Page12,【4】确认问题的方法2.4G信号穿透各种介质的传播损耗按照下表估算：,Page13,【4】确认问题的方法步骤三：如果通过上面两步的计算，信号强度可以到达要求，如果还是连接速率较低，引起问题的原因可能为信号信噪比过高导致；即有效信号被干扰信号覆盖，无法被用户端有效接收；目前测量信噪比常用的方法是笔记本自带网卡软件，可以显示有效信号和噪声；但此方法的准确性有待确认。,Page14,【5】解决问题的方法（供参考）对于用户终端不在天线覆盖范围之内的，先按照天线覆盖范围调整角度，使用户终端落入天线覆盖范围；对于调整天线无法实现的，建议更换功率角和增益合适的其他天线进行覆盖；用户终端已经在天线覆盖范围之内的，通常像吸顶天线为全向天线，引起信号弱的原因，主要是吸顶天线覆盖区域所穿透的介质过多而引起信号衰减严重导致；如果出现这种情况，请将AP发射功率调整至最大值；如果AP发射功率已经处于最大值，还不能满足信号强度要求的，对于室内布放性AP，请移动AP放装位置，使AP天线的覆盖范围达到要求，对于单个AP无法全部覆盖的区域，建议增加AP的数量来进行覆盖；在增加AP后，请注意调整AP的信道，使相同信道不要重叠；按照1、6、11蜂窝调节。,Page15,【5】解决问题的方法（供参考）对于室内分布型系统，建议将合路末端更靠近用户终端，用以增加用户终端的接收场强；举例如下：,AP,耦合器,功分器,耦合器,功分器,天线,网优前的室分系统图,功分器,合路器,Page16,AP,耦合器,功分器,耦合器,功分器,天线,功分器,合路器,网优后的室分系统图,AP,合路器,Page17,四.常见需进行网优的问题和处理方法（二）无线信号不稳定，时断时续【1】现象：无线速率可以协调到54M，但是会不时出现下降，甚至出现连接断开等不稳定现象；【2】可能导致问题的原因：同频干扰；可能是相同频段的WLAN信号干扰或者相同频段的其他信号干扰，如蓝牙、微波炉、无绳电话和无线摄像头等2.4G公用频段设备干扰；【3】分析原因所需基本理论2.4G频段为公用频段，使用时不用通过申请，像蓝牙、微波炉、无绳电话和无线摄像头等均工作在这个频段；以下简单介绍一下AP的原理框图,Page18,中心控制单元,射频发送部分,带通滤波,放大部分,天线,射频发送部分,接收滤波,AP模块图,由于发送和接收都为2.4G信号，同频信号会影响WLAN信号的解析，产生噪声；同时影响发送和接收速率；如果相邻AP设置为同一个工作频段，如果一个AP有连续业务流，则会导致另一个AP与用户终端无法成功连接；如果一个AP业务流断续，则可能导致另一个AP与用户终端关联为54M，但在正常业务中出现业务流速率下降等现象；,Page19,【5】解决问题的方法（供参考）同频干扰目前为WLAN信号干扰中的主要干扰源；目前软件有自动调节功能，能将位置不同的AP自动调节为1、6、11蜂窝状态，如果自动调节无法达到预期效果，可手动干预！对于工作在同一频段的无线摄像头等设备，要及时发现找出；以便WLAN信号的正常接收和发送；对于友商的WLAN设备同频干扰，没有太好的规避方法，最好的方法就是沟通，大家商讨进行！,Page20,【6】案例举例下面举一个无线摄像头同频干扰信号导致用户终端无法连接的案例；问题现象吉林联通WLAN产品问题如下：16楼没有WLAN信号（16楼安装了1个AP，使用天馈系统）定位过程（1）16楼的功分器，合路器都换过新的，还是收不到信号，将16楼天馈断开，AP旁边接收信号正常；（2）对应图纸，找到F16ANT8的位置，用笔记本在天线下测试信号是否正常，如果信号正常，依次向后测试ANT7、ANT6、.ANT1，直到找到没有信号的天线点；测量结果，天线输出口都正常。（3）找干扰源，16楼的办公室区域安装有BADA无线摄像头，使用的也是2.4G频段，由于不是WLAN标准信号导致无法识别出该设备来，属于无法识别的频率干扰问题，关闭无线摄像头后，办公室区域WLAN信号恢复正常。,Page21,【6】案例举例下面举一个非同频干扰而导致用户终端无法连接的案例；问题现象广西机场WLAN项目：用户终端无法与AP正常连接，时断时续；定位过程（1）测量用户终端处WLAN信号场强足够；（2）实际天线安装位置如下：周围被其他2G、3G频段天线覆盖，所以怀是否为其他频段的信号太强，且频带杂散较大等因素，导致AP用户终端与AP无法很好连接；解决方法：在WLAN天线和AP之间增加合路器完成一次滤波，问题得以解决！,WLAN天线,Page22,四.常见需进行网优的问题和处理方法（三）无线信号连接很好，但是没有网速【1】现象：用户终端无线信号可连接到54M，但是用户终端没有网速；【2】可能导致问题的原因：单个AP所带的用户数量太多，导致用户网速较慢或者没有；【3】常用计算方法对于11b/g模式的AP，正常情况下都可以提供20Mbps的有效传输速率，考虑到多用户并发时冲突机率的增加，一般建议1个AP供给15人同时上网使用。如果AP数量不变，同时访问的用户越多，则平均到每个用户的使用带宽越小。当用户数超过20人后，根据实际部署经验，用户之间的碰撞机率大大增加，整个AP的性能迅速下降，无法提供正常的上网需求。,Page23,四.常见需进行网优的问题和处理方法（三）无线信号连接很好