WLAN网络优化经验.ppt

1、WLAN网络优化经验,2011年4月,WLAN网络优化过程,WLAN网络优化案例,WLAN网络优化概述,典型场景优化分析,目录,WLAN网络优化概述,WLAN：无线局域网络（Wireless Local Area Networks），它利用射频（Radio Frequency； RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络。 AC：无线访问控制器（Access Controller），进行AP管理，具有鉴权、认证功能。 ONU：光网络终端（Optical Network Unit） AP：无线访问节点（Access Point），会话点或存取桥接器，它的作用类似于

2、有线网络中的集线器,网络结构：,名词解释：,WLAN网络优化指标,测试内容 门户网站登录成功率 测试的门户网站：新浪、搜狐、土豆、优酷、四川移动网站。 Web认证接入成功率 Web认证接入指：用户将用户名和密码输入后发起登陆请求，直至用户收到登陆结果。 Web认证接入成功率=（web认证成功次数 / 认证请求总次数）100% Web认证下线成功率 Web下线指用户发起下线请求至下线成功。 Web认证下线成功率=（下线请求成功次数 / 下线请求总次数）100% ping丢包率 Ping丢包率指认证成功接入后从终端ping 到服务器的丢包概率。 Ping丢包率=（ping丢包次数/ ping发起总

3、次数）100% FTP下载成功率 FTP下载成功率指用户登录成功后，多次从服务器下载大于3M的文件，下载成功的概率。 FTP下载成功率=（FTP下载成功次数/发起的下载总次数）100% FTP上传成功率 FTP上传成功率指用户登录成功后，多次向服务器上传大于1M的文件，上传成功的概率。 FTP上传成功率=（FTP上传成功次数/发起的上传总次数）10次数/发起的上传总次数）100%,2011年度WLAN网络质量现场测试标准, 优化原则 充分利用现有WLAN相关设备。 不改变现有WLAN网络的物理构架。 覆盖优先考虑。 保证覆盖的前提下通过调整AP相关参数或者物理位置降低同频干扰情况。 会议室等用

4、户相对集中的场所考虑容量和干扰的相互平衡。,WLAN网络优化目标及原则, 优化目标 提高目标覆盖区域内用户体验相关的各项指标, 场景分析 高校场景 非高校场景,WLAN网络优化过程,WLAN网络优化案例,WLAN网络优化概述,典型场景优化分析,WLAN网络优化指导,在WLAN网络中，“网络优化”是不可或缺的关键步骤，将伴随着工程从设计施工验收维护的全过程。,WLAN网络优化步骤,优化 手段,WLAN网络优化评估,WLAN网络优化手段,WLAN网络优化主要从六个方面入手，即传输优化组网优化工程质量优化覆盖优化容量优化频率优化。,WLAN网络测试,CDS WLAN,在网络建设完成之后，需要对实际网

5、络质量进行测量，并根据测量结果对网络进行调整，以确保信号强度、干扰等指标达到目标值。根据实际的测试，做相应的优化调整，使网络性能达到最优。,测试工具,WLAN测试： AP综合信息扫描，信道扫描测试，流量统计分析，WLAN数据协议采集。,WLAN网络测试,WLAN覆盖评估,WLAN信号衰减对比,WLAN网络信号因选用频率高，存在信号穿透能力差，衰减大的特点，在WLAN网络覆盖的过程中，需要充分结合实际建筑结构特点，根据信号衰减情况，进覆盖评估。 WLAN网络信号受环境影响的衰弱情况如下表所示：因此在WLAN网络覆盖的过程中，需要充分结合实际建筑结构特点，根据信号衰减情况，进覆盖评估。 WLAN网

6、络信号受环境影响的衰弱情况如下表所示：,WLAN容量评估,容量标准,单AP用户的最低保证带宽为512Kbps，最大带宽限制为1Mbps。一个AP的接入的用户并发数量为20个，集线比为1：1.5时，支持用户数量为30个。,容量评估模板,WLAN容量应在最大并发用户模型下进行估算，即保证WLAN热点容量应满足最大用户并发情况下的需求。WLAN容量估算模板： WLAN容量最大并发用户数每用户带宽 AP数量最大并发用户数30 （1）最大并发用户数，应该为热点的实际上网需求用户数与并发比例的乘积。如某高校，笔记本电脑使用人数为10000，并发比例按照5080比例进行计算，则该高校的最大并发用户数为800

7、0人。 （2）每用户带宽应保证用户WLAN使用感知度良好，建议保证每用户带宽至少在512Kbps。 （3）单个AP下的最大并发用户数按最大不超过30人计算。,WLAN频率评估,WLAN建设完成后，要对现场的无线信号进行频率评估，评估的主要内容有：,同频信噪比 同频信噪比要满足在40dB以下，以保证WLAN信号的稳定在线，减少掉线等现象。 邻频信噪比 应该满足在20dB以下，且邻区越少越好。 有无其余运营商干扰 如果存在其他运营商的WLAN信号，在频点规划时，应避免频点互干扰现象。目前WLAN仅为3个无干扰频点，在与其他运营商共建时，可以考虑使用1、7、13几个频点，以减少干扰。 有无明显的外部

8、其他干扰 因WLAN为开放式频段，很多设备如微波炉、蓝牙设备、无线视频传输设备等都有可能对WLAN进行干扰，在频率优化中对通频段的突发脉冲进行重点关注，避免因外部设备干扰导致的掉线等问题。,网络优化前问题统计,一般来说在网络优化前会出现如下一些主要问题：,WLAN信号差，客户端显示信号强度弱，经常无法成功连接SSID WLAN信号强度能够满足要求，但是客户端却很难连入Portal页面认证，Ping包丢包 严重，大于5% 当大量用户使用WLAN网络时，网络变得极不稳定，会出现停顿甚至断线等。,网络优化模型,组网,工程质量,频率,容量,覆盖,传输,WLAN六维优化法,传输设备优化 传输带宽优化,A

9、C用户容量核查 IP地址池与IP地址优化 VLAN划分 网络架构优化 设备场景使用,天线极化方向 馈线施工质量 网线规范性 电源的稳定性 POE的可靠性等,覆盖模型制定 定向天线纵深覆盖 AP支路合路,容量估算模版逐点排查 AP发射功率调整 分频分段合路 滤波器AP扩容,AC自动信道分配功能 频率规划模版逐点排查 合理控制AP发射功率 对两个AP覆盖重叠区域定向天线的应用,WLAN优化工作应包括组网、传输、工程质量、覆盖、容量、频率等六大方面,组网优化,当峰值在线用户数超过AC承载数60%时，需要进行网络调整，将部分用户分摊到其它AC上；,AC用户容量扩容,IP地址池的优化，主要从路由优化、网

10、络安全和用户拨入方面考虑，主要措施如下： A 、设备（交换机、ONU和AP等）管理地址应该和用户地址分离，以便于管理和控制。 B、及时根据IP地址池预警信息扩充IP地址池，以防止用户获取不到地址。一般预警门限设置 为60%（或80%）。,IP地址池优化,VLAN的好处主要有三个：1)端口的分隔；2)网络的安全；3)灵活的管理。 对于未划分VLAN或划分不合理的AC，需采取如下优化措施： A 、 重新规划VLAN，全局考虑AC、热点和传输信息，避免VLAN重复，有效预防网络风暴； 对于高校设备密集区建议一个楼宇至少一个以上VLAN。 B 、开启AP上用户隔离，避免用户网络风暴；,VLAN划分,在

11、上层设备上关闭不必要的功能，减轻设备负荷。,其它优化,传输优化,现阶段建议具备条件的采用PON作为传输接入，PON的优点如下： 节约光纤资源；电信级的接入质量；工程维护简便；可监控可管理；提高接入带宽； 预留全业务竞争能力。,WLAN的PON组网如下图：,将以前采用2M协转、裸纤传输的热点进 行传输整改，如市到县建议采用波分、 PTN，到现场建议改用PON接入。,传输组网优化,在建设热点要充分考虑热点出口带宽，目前 AC设备的接口分为FE（100M）口和GE（ 1000M）口。其中5200E只能提供FE口； 5200F有2个GE口一般用于上行，下行口为 FE口；5200G、SE800和相关瘦A

12、C根据板 卡不同可提供FE口和GE口。根据网管预警 信息，当带宽60%时，及时进行网络带宽 扩容。,OLT上行接口与AC的连接链路的优化,传输优化,1)、 考虑OLT与现有网络的衔接，将OLT靠近城域数据网节点放置。 2)、调整单个OLT覆盖范围控制在1KM10KM，高校等密集城区 一般控制在5KM以下，以保证充足的功率预算。 3)、调整分光级数不超过三级，一般控制在两级；调整分路比不超 过1：32，一般控制在1：16以内.,PON的优化,当1个ONU下挂接多个AP时，ONU应当具备一台带VLAN支持的以太网二层交换机的基本功 能，具体要求有： 1)、近期支持：802.1qVLAN、STP、M

13、AC地址和端口绑定； 2)、远期支持：802.1p QOS、组播。 3)、同一个楼宇、会场或广场不建议接入同一个OLT，否则会造成切换延时。建议ONU下挂 二层交换机或上联不同OLT。 ONU既是承载设备，也是业务接入设备，所以有部分WLAN网络的配置数据需通过PON网管 来制作和下发，需要相关专业之间的密切配合。,同一热点传输设备的组合优化,工程质量优化,工程质量优化主要包括9个方面，分别为天线极化方向、馈线施工质量、网线规范性、电源的稳定性、线管的隐蔽性、POE的可靠性、机柜的美化性、设备的安全性、监理的监管性。好的施工质量是设备运行稳定的基础，将优化前移，从源头抓起，更能确保优化成效。,

14、覆盖优化,根据WLAN网络覆盖环境是否开阔无阻隔、以及用户是否密集的特点，可以采取相对 较为典型的覆盖方式。,开阔区域小 功率AP覆盖,大功率AP 合路覆盖,多种天线结 合方式覆盖,适当增加AP,覆盖优化,对于有个别区域因为环境的影响，信号比较薄弱时，可以适当的调整AP的 位置，使其可以兼顾信号薄弱区域，如果通过调整位置仍不能改善的话可以 增加AP的数量来解决。 除通过添加设备的方式外还可以通过更换高功率的设备、增加天线增益或 添加功放等方式来提高AP的覆盖范围有消除局部信号薄弱的问题。,举例：通过调整AP的位置和增大AP的数量来扩大覆盖面积。,覆盖优化,举例：通过降低AP的发射功率，缩小覆盖

15、范围，调整天线的覆盖角度，减小不同AP在相同区域的重叠覆盖面积，以减少干扰。,覆盖优化,举例：当室内结构复杂或墙体对信号阻挡严重时，可以通过改变覆盖方式达到网络优化的效果，例如把室外覆盖改为室内覆盖。,功分器,AP,WLAN 室 内 分 布 系 统,WLAN天线,WLAN天线,WLAN天线,WLAN天线,功分器,功分器,功分器,功分器,容量优化,频率优化,频率优化手段主要有利用AC的自动分配信道，以方便后期的维护；对于用户密集的宿舍区，经过大量的测试，手动规划AP的信道的，尽可能的降低干扰；合理控制每台AP的发射功率，减少邻层干扰，提高通信质量；对两个AP覆盖重叠区域利用定向天线降低相邻间同频

16、信号干扰。 在WLAN实际规划过程中，由于各个AP覆盖范围不同，肯定存在同一个地方有多个AP无线信号，由于WLAN可用频段只有1、6和11三个，因此规划好频率是非常重要的一环。 WLAN频率规划时，1、6、11信道交叉使用，避免产生同、邻频干扰，各AP覆盖区域形成间隔保护，频率规划参照模型进行。,频率优化,相邻的AP应尽量避免使用同一个频点，如右上图所示，同一个区域相同频率覆盖的AP数量建议不超过3个。 由于无线信号的传播是3维球形，在同一建筑物内部署多个AP时，可以采用右下图所示方式进行频率规划，避免干扰 若CH1、CH6和CH11频点均被占用，则选择干扰程度最低的频点。 对于频率干扰严重区

17、域，也可根据用户终端情况使用5.8GHz频段。 采用定向天线或智能天线降低干扰，天线设置应避免主瓣对准干扰源。 充分利用天然隔断来降低干扰，如建筑物、墙体、地板等。 有效降低AP的发射功率，控制覆盖范围,其他：负载均衡优化,在有些场所，存在AP之间用户负载极不均衡的现象。比如，相邻的2个AP，1个携带20个用户，另1个仅携带3个用户。这种情况下，可以考虑根据用户配置，进行AP间的负载均衡，将部分用户合理的引导到负担轻的AP上。 另外，除了AP间的负载均衡外，还可以进行信道、频段之间的用户分担。对于用户密度非常高的场所，建议使用双频AP，通过频段分担用户。,其他：限速及端口隔离优化,无线与有线通

18、讯最大的区别是空口稳定性差，容易受到各种因素的影响，正是这一点，也注定了AP与station之间的速率是动态调整的。,无线用户间实施二层隔离，减少空口的广播报文发送。 实施智能带宽限速。在用户数比较多用户应用多样的情况下，限制每个用户最多可以占用的带宽，从而避免过多影响他人。,WLAN网络中存在大量广播报文，当广播报文比较多时，会占用较多的空间带宽。从而在一定程度上影响整个网络的应用。在AC上启用无线端口隔离功能，大量减少WLAN网络内部的广播流量。提高WLAN网络的整体性能。,调整Beacon帧的发送时间，减少管理报文的发送数量 关闭低速率应用，协议上管理帧采用最低速率发送，提高管理帧的发送

19、效率。 可关闭网络应用的某些端口，例如BT等，以免网络资源被某些用户耗尽。,WLAN网络优化过程,WLAN网络优化案例,WLAN网络优化概述,典型场景优化分析,WLAN网络典型场景分类,WLAN网络现阶段主要建设在用户密集、速率需求高的局部热点区域，重点覆盖建筑物室内。根据覆盖环境和规模的不同，可以将覆盖场景大致分为高校场景和非高校场景。具体分类及典型应用如下表所示：,WLAN网络典型场景分类,根据WLAN网络场景的环境结构及用户需求情况不同，各种不同的场景类型有着各自的特点，在WLAN网络组网建设和优化中关注侧重点也有所区分。,WLAN网络典型场景分类,根据WLAN网络场景的环境结构及用户需

20、求情况不同，各种不同的场景类型有着各自的特点，在WLAN网络组网建设和优化中关注侧重点也有所区分。,高校典型场景案例,校园网络建设主要考虑学生宿舍、教学楼、图书馆，对于教学楼网络优化考虑以覆盖为主，容量为辅。高校校园的宿舍区、图书馆对容量有较高要求，网络优化考虑容量为主，同时考虑容量需求。 WLAN接入系统优化工作要充分利用公司已有的室内分布系统合路建设WLAN网络，原则上要求采用室内分布合路方式建设WLAN网络。建议尽量考虑三网合路，其技术思路是将WLAN、TD的无线射频信号通过合路器馈入GSM小区覆盖系统，各频段信号共用天馈进行覆盖。天馈系统为无源器件，由1/2射频馈线、耦合器、功放器、吸

21、顶天线等组成，该系统要满足实现多网（如GSM、3G、WLAN）频段要求，通过合路单元（多频合路器）实现射频信号共用天馈传输系统。 以高校宿舍楼为例：单边宿舍建筑机构；双边宿舍建筑结构；,高校典型场景案例单边宿舍,整体优化思路,AP设备选择 选择室内型大功率AP，射频天线接口输出功率500mW ，2.4GHz频段，频点选用1、6、11频点。 选择天线类型 宽频定向吸顶天线，频段为8002500MHz，为增益为7dBi，波瓣角度为9080，垂直极化。 覆盖的距离 采用宽频定向吸顶天线，波瓣角度为9080天线，水平横向覆盖距离为(/2)D,垂直高度为（4/9）D，D为建筑物到AP的距离。 天线安装方

22、式 宽频吸顶天线固定在楼房天花板上，圆顶朝下，定向天线的指向为宿舍大门方向，可以对宿舍房间进行覆盖。 水平方向覆盖 在学生宿舍走廊天花板下放置宽频定向吸顶天线，可以覆盖周围90范围内，在距离天线8米位置处，定向吸顶天线水平横向覆盖距离为8-12米，覆盖范围为2个宿舍的宽度。,高校典型场景案例单边宿舍,容量 优化,覆盖5760m2 面积的学生宿舍楼房（6层楼房），需要6个AP（每层布放1台）、30个天线。 以每个802.11g单个AP的最大吞吐量18Mb/s计算，学生宿舍楼房能提供系统带宽大于108Mb/s。 按每台AP同时接入20个用户计算，6个AP无线网络支持的并发用户120户。可以满足50

23、学生同时上网的需求。,覆盖优化,AP设备放置在弱电井中，和TD-SCDMA 、GSM信号合路，经过耦合器到吸顶天线，WALN无线网络信号通过定向吸顶天线进行覆盖，建议每个天线覆盖两个宿舍，学生在宿舍楼内可以无线上网。采用定向吸顶天线可以有效减少信号泄露，并增强室内信号覆盖，事宜用在单边宿舍。,高校典型场景案例单边宿舍,每层公用一个AP, 把AP放置在层楼的弱电井内，为了增加覆盖效果，建议采用500mW大功率的室内型AP，要求每个天线接口的等效全向辐射功率EIRP10dBm，AP设备的频点选用1、6、11信道。,高校典型场景案例双边宿舍,整体优化思路,对于双边宿舍建议网络采用分布系统合路方式建设

24、。在学生宿舍走廊天花板下放置宽频吸顶天线，可以覆盖周围360范围内，根据具体的房屋结构，天线间距建议在8-12米左右，固定在两个宿舍中间，可以覆盖到周围4宿舍范围内。,高校典型场景案例双边宿舍,容量 优化,20个宿舍，每个宿舍4个学生，每层80个学生共6层，即该楼有480个学生。 按每台AP同时接入20个用户计算，每层安装2台AP，无线网络支持的并发用户240户。学校学生宿舍大楼的学生人数为480个，可以同时满足一半学生上网需求。在很多楼宇建设中，仅考虑AP的容量是不够的，需要考虑传输容量，避免因传输原因造成容量瓶颈。,覆盖优化,AP设备放置在弱电井中，和TD-SCDMA 、GSM信号合路，经

25、过耦合器到吸顶天线。图6为某高校宿舍，该宿舍为双层宿舍，即分为里外两间，进门后有一个独立的客厅。WLAN覆盖宿舍必须要穿过两堵水泥墙，信号衰减较大。原本采用全向吸顶天线进行覆盖，窗边的电平值在-80dBm左右，很难完全覆盖。后采用定向板状天线替换全向天线，增加深度覆盖能力。整改后的电平值较之前提高了10dBm左右，满足覆盖要求。,在每层楼的弱电井放置室内分布型AP，为了增加覆盖效果，建议采用500mW大功率的室内型AP，每天天线接口的等效全向辐射功率EIRP10dBm。,高校典型场景案例双边宿舍,非高校典型场景案例会议室、会展中心,会议室、会展中心场景的网络特点是用户密度高、并发在线用户数大、突发流量大，对网络的质量的要求较高。由于其覆盖区域地理环境的开阔性，这有利于WLAN网络的覆盖。 由于热点地区的区域中有很多用户，一个AP的11Mbps/54Mbps的带宽容量不能满足用户应用需求，将6个AP同时放在这个热点