WLAN故障及解决方法概述

1、北京惠捷朗科技有限公司 2011.3 wlanwlan技术交流技术交流 802.11标准演变 mesh 扩展扩展 qos 扩展扩展 安全扩展安全扩展 射频管理射频管理 更高的速率更高的速率 基于基于802.11的标准演化的标准演化 基于capwap的wlan运营网络 wlan mac：split mac、local mac 数据转发：集中转发、本地转发数据转发：集中转发、本地转发 组网方式：组网方式：2层组网，层组网，3层组网层组网 管理和状态：协议预定义、厂家私有管理和状态：协议预定义、厂家私有 wlan相关新技术 wi-fi direct wi-fi display 超低功耗wi-fi w

2、ireless protect setup（wps） wi-fi 热点认证计划 wlan空口性能空口性能2 1wlan连接管理机制连接管理机制 wlan与室分合路与室分合路3 4wlan抓包分析案例抓包分析案例 扫描与关联 扫描的过程是识别当前空间存在的扫描的过程是识别当前空间存在的wlan无线网络。无线网络。 扫描中主要的参数：扫描中主要的参数：bsstype、dssid、ssid、扫描方式、信道、扫描方式、信道 列表、探测延时、最大和最小信道时间列表、探测延时、最大和最小信道时间 关联是关联是sta和和ap建立连接的过程建立连接的过程 station ap1 ap2 被动扫描：侦听被动扫描

3、：侦听beaconbeacon 主动扫描：主动扫描：probe requestprobe request 连接过程：连接过程： stasta对对发发probe probe requsetrequset apap发发probe response probe response stasta选择选择apap station station 发发association request association request apap回应回应association association responesrespones封包告封包告 知知stasta取得取得aidaid reassociationrea

4、ssociation即即roaming/roaming/漫游漫游/ /切换：切换： 空口类似于连接过程，但对空口类似于连接过程，但对apap和和stationstation会产生一些不同的处理会产生一些不同的处理 beacon ap3 信道扫描 使用广播使用广播bssid和空的和空的ssid发送发送probe request。 开始一个开始一个probe的的 timer 如果在最小如果在最小probe response时间内没有收到时间内没有收到response，则切换到下一个信道，则切换到下一个信道 或者到底最大或者到底最大probe response时间，处理所有收到的时间，处理所有收到的

5、response，然后扫描下一个，然后扫描下一个 channel 后台扫描：后台扫描：station在关联状态中，选择空闲时进行信道扫描在关联状态中，选择空闲时进行信道扫描 客户端 ap1 ap2 probe difs p response sifs ack difs p response ack sifs 最小最小probe response时间时间最大最大probe response时间时间 漫游 p监测到和当前监测到和当前apap的连接质量变差，的连接质量变差，rssi/raterssi/rate p扫描可用扫描可用apap（200ms300ms200ms300ms） p连接到可用连接到

6、可用apap（10ms200ms10ms200ms） p重新进行认证（重新进行认证（802.1x802.1x：10ms10ms，webweb认证：秒级）认证：秒级） p如果为如果为dhcpdhcp客户端，则重新获取客户端，则重新获取ipip地址（地址（500ms500ms） 一般的漫游过程一般的漫游过程 scan鉴证关联dhcp认证 应用业务恢复 连接状态连接状态 连接状态连接状态 应用业务恢复 影响漫游的问题影响漫游的问题 1. ap 2. station 3. 环境环境 一般漫游 快速漫游 后台扫描预认证 最快漫游 重关联 应用业务恢复 scan 断开断开 断开断开 断开断开 影响关联的主

7、要原因 配置匹配问题 ap的模式 配置参数 响应超时 无线干扰 信号弱 设备原因 驱动程序的bug 认证程序的bug wlan连接管理机制连接管理机制1 2wlan空口性能空口性能 wlan与室分合路与室分合路3 4wlan抓包分析案例抓包分析案例 802.11 phy和mac mac层最主要的功能就是控制传输媒体的存取方式,让上 层协议所送来的数据能无误的经由传输媒体传送出去, 将接收到数据交给上层处理。 mac层提供额外安全管理工作如验证服务及wep加密 phy负责将mac层交付的资料,经调变,编码处理后传送出去 phy将接收到数据解调译码后交给mac层处理 phy负责实际的媒体侦测工作并

8、将侦测结果回报给mac层让mac层能进行媒 体访问控制 天线天线 放大器放大器 vco 放大器放大器 滤波器滤波器混频器混频器 rx 滤波器滤波器 lna agc调整调整 放大比率放大比率 2.4g 降频降频 基频输入基频输入放大器放大器 vco 放大器放大器 天线天线 混频器混频器 滤波器滤波器 tx pa 升频升频 voltage controlled oscillator 电压控制输出频率电压控制输出频率 载波载波 发射功率发射功率 dbm值的参考点为千分之一瓦 1mw=0dbm 40 dbm 10w 30 dbm 1w 20 dbm 100mw 10 dbm 10mw 0 dbm 1m

9、w 接收灵敏度判断标准接收灵敏度判断标准 fer-80db 最大接收灵敏度：11mbps -4db 邻频抑制：间隔25mhz的信号低于 35db rf链路概要 天线 switchrfifbaseband mac pa 天线 天线 switch rfifbaseband/macpa 天线 天线 switchrf/ifbaseband/macpa 天线 rf/if/baseband/macpa 天线 switch 天线 rfrf芯片组合发展芯片组合发展 信道资源 2.412 2.417 2.4222.4322.4422.4522.4622.4722.484 2.4272.4372.4472.457

10、2.467 1611频率频率/ghz 启动时信道选择启动时信道选择 scanning select apply 定时扫描的信道选择定时扫描的信道选择 bg scanning channel change 手动设定手动设定 局限性与灵活性 自动信道选择自动信道选择 信道选择算法 调制技术 dsss/cck：802.11b 1，2,5.5,11mbps ofdm: 802.11a/g 6,9,12,18,24,36,48,54mbps 改进的ofdm：802.11n 6.5, 13, 19.5, 26, 39, 52, 58, 65mbps ofdm概念 影响空口传输的原因 路径衰减、障碍物造成的

11、信号弱 频率偏移 时变偏移 时序匹配 峰均功率比（峰均功率比（papr) 传输层问题 传输网络问题 传输网络的链路带宽 传输网络中的设备响应速度 多用户产生的空口用户容量下降 管理帧泛滥 低速率客户端 低信号客户端 影响业务性能的原因 多连接的http业务 ftp 下载和上行 小封包造成性能损失 ping包延时、丢包率 wlan性能优化案例(1/3) 背景：中国移动云南分公司全球通大厦，2003年采用放 装使802.11b ap进行了全楼wlan覆盖，2010年底进行容 量升级，选用802.11n ap，但升级后无明显的速率提升 的，反而比扩容前要差。 cmnet bras 光设备 其他楼层交

12、 换机 全球通大楼 10/100 m 5层设备间 a p ap 1、2层无线局域网 ap a p 7层配线间 ap a p 6层无线局域 网 7层无线局域网 5层无线局域网 12层wlan 中心交换机 文庙移动机房 2层设备间 6层配线间 a p 光设备 ap a p 8层无线局域网 8层配线间 a c wlan性能优化案例(2/3) 问题问题1：没有进行信道规划，：没有进行信道规划，ap都都 工作在信道工作在信道1上上 问题问题2：多种模式：多种模式ap共存，造成空共存，造成空 口性能的降低口性能的降低 问题问题3：忙时上网速度慢，传输网：忙时上网速度慢，传输网 络性能影响，经调查认为是络性

13、能影响，经调查认为是bras 性能瓶颈性能瓶颈 优化建议： 空口优化，根据ap覆盖区域的重要性，进行信道规划； 如领导办公室及会议室使用11信道，其他ap使用1、6信 道 ap使用802.11bg模式 优化效果 优化前，空口ftp速率510mbps，优化后达到20mbps wlan性能优化案例（3/3) 优化建议： 空口优化，根据ap覆盖区域的重要性，进行信 道规划；如领导办公室及会议室使用11信道， 其他ap使用1、6信道 ap使用802.11bg模式 优化效果 优化前，空口ftp速率510mbps，优化后达到 20mbps wlan连接管理机制连接管理机制1 3wlan与室分合路与室分合路

14、 wlan网络优化网络优化2 4wlan抓包分析案例抓包分析案例 wlan与室分合路的挑战 覆盖盲区 覆盖盲区的往往是用户经常使用wlan上网的位置，如天线 部署在走廊，窗口附近区域很容易形成盲区。 上下行链路的不平衡 室分合路一般采用大功率ap，形成了wlan是一个上行受限 的系统，判断室分系统是否适合wlan网络，在于是否满足 上行链路的要求 多天线对单天线的多径效应，产生的自身干扰 隐藏节点的存在 通过rts/cts机制解决隐藏节点问题。但问题是现在使用的 802.11g ap在默认配置下为关闭rts/cts 功能 建议厂家针对室分系统的ap，进行自动识别客户数量，根据 误报率来自动打开

15、rts/cts wlan与室分系统合路典型问题 覆盖盲区的直接影响用户使用，室分系统在项 目完成后往往很难与业主协调进行改进，建设 期间的优化尤为重要。 上行链路的不平衡是一个隐性问题，比较难从 表象上完全的判断原因，如何进行链路上下行 的检测？ pcf方式解决了隐藏节点问题，但带来的性能 下降，影响用户的业务体验，是否有方法可以 解决？ wlan室分案例:现网优化 背景：医院是中国移动背景：医院是中国移动2009年建成的一个年建成的一个cmcc wlan热点，有用户投诉在病热点，有用户投诉在病 房内无法使用房内无法使用cmcc wlan网络上网网络上网 问题：经过网优测试人员调查，大部分病房

16、，在门口处问题：经过网优测试人员调查，大部分病房，在门口处ap信号非常好，但到信号非常好，但到 底病房内部出现底病房内部出现20dbm的差别的差别 wlan室分案例:现网优化 发现问题及热点整体评估如下： 住院部病房里的信号衰减严重，门口和最里面的病床 信号强度相差20dbm左右，病房内大部分位置ping包丢 包率非常高，在房间最里面的病床位置信号强度- 80dbm 在大楼走廊顶端的a区40-42病房和b区28-30病房，在这 两个病房测试终端与ap失去关联，ping包丢包率极高 根据现场的情况，我们提出了以下可选优化方案： 1. 调制室分天线， 2. 增加ap功率和立体化进行信号增补 3.

17、调制ap参数 4. 采用无线无线中继路由进行信号放大 wlan室分案例:现网优化 优化实施 通过比较，采用方案4， 针对覆盖盲区针对性 进行信号补充 优化前后对比如下表 wlan室案例:现网优化 测试测试log名称名称 webweb认证认证httphttp页面访问测试页面访问测试pingpingftpftp下载下载 ftpftp上上 传传 基本无线参数基本无线参数 webweb认认 证时延证时延 （秒）（秒） webweb认认 证成功证成功 率（率（%） 访问时访问时 延延（秒）（秒） 页面页面 时延时延 （秒）（秒） 访问成访问成 功率功率 （%） 成功率成功率 （%） 下载平下载平 均速度

18、均速度 （kb/s） 上传平上传平 均速度均速度 （kb/s） rssirssi （dbm) 载干载干比比 c/i(db) 滨湖医院12楼a区 25-27病房优化前 4.27 20.0%5.72 21.91 50.0%95.0%101.1 2435.9 -70.9 17.1 滨湖医院12楼a区 25-27病房优化后 1.00 66.7%3.02 8.44 100.0%100.0%2444.7 1167.1 -57.4 26.6 优化后该测试点的无线网络的信号强度，载干比和业务质量有了极大的提升优化后该测试点的无线网络的信号强度，载干比和业务质量有了极大的提升。 其中信号强度其中信号强度rssi

19、从优化前的从优化前的-70.9dbm提高到了提高到了-57.4dbm，载干比，载干比c/i的值由的值由 优化前的优化前的17.1db提高到了提高到了26.6db，都达到了测试要求。而业务质量测试的数，都达到了测试要求。而业务质量测试的数 据也有了大幅度的提升，上网业务体验非常流畅据也有了大幅度的提升，上网业务体验非常流畅 wlan室分案例:建设优化 背景背景：银川金风万达广场总投 资约30亿元，集高档写字楼、 顶级品牌专卖店、高档百货、 多元化特色餐饮、时尚休闲、 娱乐为一体的综合性、新地标 商街。 wlan建设：银川市万达广场 站点wlan覆盖项目是中国移 动宁夏公司2011年wlan网络 建设的重点覆盖项目，旨在打 造宁夏的2g、3g、wlan的示 范工程，为新地标的业主、用 户提供高质量的无线宽带服务。 wlan室分案例:建设优化 现场勘察和模拟测试现场勘察和模拟测试 设计问题点测试和优化验证设计问题点测试和优化验证 问题点的测试示意图问题点的测试示意图 全面的现场考察全面的现场考察 wlan室分案例:建设优化 根据现场模拟测试结果得出优化建议 wlan连接管理机制连接管理机制1 4wlan抓包分析案例抓