《无线局域网应用技术 （第4版）》课件 项目7 仓储中心无线网络的性能优化

项目7仓储中心无线网络的性能优化项目描述项目相关知识相关规划设计项目实施项目验证项目拓展目录项目描述项目描述某仓储中心的无线网络投入使用一段时间后，Jan16公司的网络工程师小蔡接到了网络优化任务。仓储管理人员反馈近期无线网络出现了较多问题，包括仓储作业中常用的扫码枪、仓储管理终端频繁掉线、数据传输速度慢、信号干扰导致扫码识别延迟等，这些问题严重影响了货物出入库扫码、库存数据实时同步、订单处理等核心仓储作业效率，给仓储管理工作带来极大阻碍。仓储中心希望能够对整个无线网络进行全面优化，保障作业终端稳定联网，提升整体运营效率。​根据需求进行全网网络优化以提升仓储中心无线网络的稳定性和实用性，确保仓储作业终端的正常使用。无线网络优化需考虑以下关键因素：​（1）调整信道，对仓储中心内各AP的工作信道进行重新规划和配置，避免同频信道之间产生干扰，减少信号冲突导致的数据传输延迟或中断问题。​（2）调整功率，结合仓储中心的空间布局（如货架分区、通道分布），合理调整AP的发射功率，减少不同AP之间的网络覆盖重叠区域，避免重叠区域内的信号干扰，同时确保货架深处、角落等关键作业区域的信号稳定覆盖。​项目描述（3）限制低速率、低功率终端接入，仓储中心常用终端为专业扫码枪、工业级仓储管理终端，需屏蔽低速率、低功率的非作业终端（如私人手机、老旧设备）接入，防止这类终端占用网络资源，避免其拖慢全网传输速率，影响作业终端的正常数据交互。​（4）对用户限速，针对仓储作业数据传输的特性（多为小体积实时数据），对接入网络的终端进行限速设置，防止个别非作业用途的大流量下载、文件传输占用过多带宽，避免网络资源分配不均，保障所有作业终端的网络带宽稳定充足。项目相关知识项目相关知识无线网络优化主要是通过调整各种相关的无线网络工程设计参数和无线资源参数，满足系统现阶段对各种无线网络指标的要求。优化调整过程往往是一个周期性的过程，因为系统对无线网络的要求总在不断变化。7.1信道绑定在WiFi中，每个信道的带宽是22MHz。但是，实际使用中，有效的带宽是20MHz，其中有2MHz是隔离频带，起保护作用。随着WiFi协议的发展，不同的Wi-Fi协议支持不同的带宽选项，如表7-1所示。表7-1不同协议支持的信道带宽协议版本支持的信道带宽802.11n(Wi-Fi4)20、40802.11ac(Wi-Fi5)20、40、80、160和80+80802.11ax(Wi-Fi6)20、40、80、160和80+80802.11be(Wi-Fi7)20、40、80、160、80+80、160+160和3207.1信道绑定单个信道的带宽是20MHz，为了提升传输速率，就需要增加信道的带宽。在2.4GHz中如果要增加信道带宽，就需要将两个相邻的不重叠的信道进行捆绑，形成40MHz的信道，如图7-1所示。在5GHz中可以通过将两个相邻的信道绑定形成40MHz的信道，80MHz的信道是将两个相邻的40MHz的信道绑定。图7-1信道绑定7.1信道绑定信道绑定技术通过增加信道带宽可以显著提高无线网络的数据传输速率；在实际工作中，捆绑的两个信道一个为主信道，一个为辅信道，主信道负责传输控制帧和管理帧，辅信道仅用于数据帧传输。频段带宽可用信道2.4G20MHz1、6、1140MHz1(占用1~5信道资源)、11（占用9和13信道资源）5G20MHz36、40、44、48、52、56、60、64、149、153、157、161、16540MHz36（36和40）、44（44和48）、52（52和56）、60（60和64）、149（149和153）、157（157和161）共6个可用信道80MHz36（36、40、44和48）、52（52、56、60和64）、149（149、153、157和161）共3个可用信道160MHz36（36、40、44、48、52、56、60和64）表7-2不同带宽下的可用信道7.2AP功率无线AP有一个重要的参数：发射功率，简称功率。在AP中，AP功率是一个重要的指标，因为它与AP的信号强度有关。AP通过天线发射无线信号。通常AP的发射功率越大，信号就越强，其覆盖范围就越广。典型的无线AP产品分为室内型AP和室外型AP。室内型AP的功率普遍比室外型AP的功率要小，室外型AP的功率基本都在500mW以上，而室内AP的发射功率通常不高于100mW。需要注意的是，功率越大，辐射也就越强，而且AP信号的强度不仅和功率有关，还与频段干扰、摆放位置、天线增益等有关，所以在满足信号覆盖的情况下，不建议一味地选择大功率的AP。

7.2AP功率当同一个房间里部署超过4个AP时，由于AP数量较多，如果AP的发射功率较大，采用相同频段的AP其信号覆盖范围会重叠较多，导致无线客户端在AP之间频繁切换，影响网络稳定性和数据传输效率。降低AP功率可以减少信号的重叠区域，使每个AP的覆盖范围更加合理，如图7-2所示，让无线客户端能稳定地连接到信号最强的AP上。图7-2AP功率调整7.3AP密度AP密度是指固定面积建筑物环境下部署无线AP的数量。每一台无线AP可接入的用户数量是相对固定的，因此，确定无线AP的部署数量不仅需要考虑无线信号在建筑物的覆盖质量，还要考虑无线用户的接入数量。在不考虑无线信号覆盖的情况下，应考虑无线AP的无线接入用户数上限，对于无线用户数量较多的场合就需要部署更多无线AP。在无线网络项目部署中，通常要针对无线AP的覆盖范围、无线用户接入数进行综合考虑。例如，会展中心无线网络部署属于典型的高密度无线AP部署场景；仓储中心无线网络部署通常属于低密度、高覆盖无线AP部署场景。7.4同频干扰WLAN采用带冲突避免的载波感应多路访问（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance，CSMA/CA）的工作方式，并且以半双工的方式进行通信，同一时间同一个区域内只能有一个设备发送数据报。AP之间的同频干扰会导致双方都进行退避，各损失一部分最大流量，但总流量基本不变。可以这样认为，同一个区域里的总流量为1，那么1台AP满负荷发送数据报可以达到1的流量，2～8台AP满负荷发包同样可以接近1的流量。理论上讲，信道带宽20MHz时，2.4GHz频段有1、6、11这3个互不干扰的信道，在部署多台AP时，可以将相邻的两台AP调整为不同的信道，如图7-3所示的信道部署，这样可以很大限度上避免同频干扰。信道带宽扩展到40MHz时，2.4G频段可用的信道有1和11信道，可以按照图7-4所示进行信道部署；5G频段可用信道有6个。信道带宽扩展到80MHz时，2.4G频段不支持，5G频段可用信道有3个，在部署多台AP时需要合理部署信道，避免同频干扰。图7-3三信道部署图7-4两信道部署7.5低速率和低功率低速率是指终端本身的无线传输速率较差，而低功率是指终端本身的传输速率较快，但因为终端距离AP较远，导致无线传输的功率较低。在CSMA/CA的工作方式下，一台AP只能与一个终端进行数据传输，当AP与低功率或者低速率的用户传输时，只有等数据传输完成后才会开始下一段传输。因此，在一个无线网络中，低速率终端和低功率终端会影响整个网络的传输。基础速率集（Basic-Rate）是指Sta成功关联AP时，AP和Sta都必须支持的速率集。只有AP和Sta都支持基础速率集中的所有传输速率，Sta才能成功关联AP。例如配置基础速率集为6Mbit/s和9Mbit/s，配置下发到AP后，只有能同时支持6Mbit/s和9Mbit/s传输速率的Sta才能成功关联此AP。7.5低速率和低功率支持速率集(Supported-Rate)是在基础速率集的基础上AP支持更多的速率的集合，目的是让AP和Sta之间能够支持更多的数据传输速率。AP和Sta之间的实际数据传输速率是在支持速率集和基础速率集中选取的。Sta可以不支持通过此命令配置的支持速率集，只支持基础速率集，也能够成功关联AP，但此时AP和Sta之间的实际数据传输速率只会从基础速率集中选取。例如配置基础速率集为6Mbit/s和9Mbit/s，支持速率集为48Mbit/s和54Mbit/s。配置下发到AP后，同时支持6Mbit/s和9Mbit/s速率的Sta能够成功关联此AP，AP和Sta之间的实际数据传输速率从6Mbit/s和9Mbit/s中选取；如果Sta支持6Mbit/s、9Mbit/s和54Mbit/s，成功关联此AP后，AP和Sta之间的实际数据传输速率从6Mbit/s、9Mbit/s和54Mbit/s中选取。项目规划设计项目拓扑本项目主要基于网络已建成（参考项目6）进行网络优化，其网络拓扑如图7-5所示。图7-5无线网络的优化测试项目的网络拓扑项目规划根据图7-5所示都网络拓扑和项目描述进行项目的业务规划，项目7的WLAN规划、AP规划见表7-3~表7-8。表7-3

项目7

VAP规划VAPVLANSSID加密方式是否广播流量模板vap10Warehouse否是Warehouse-traffic表7-4

项目7

AP组规划AP-GROUPVAPWLAN-IDRADIO-ID射频模板GXvap10Warehouse-2gGXvap11Warehouse-5g表7-5项目7AP规划AP名称MAC地址AP组2.4GHz信道/频宽5GHz信道/频宽功率GX-AP7050DN-1c4b8-b469-3a40GX1/40mhz36/80mhz20dBmGX-AP7050DN-2c4b8-b469-33e0GX11/40mhz52/80mhz20dBm项目规划根据图7-5所示都网络拓扑和项目描述进行项目的业务规划，项目7的WLAN规划、AP规划见表7-3~表7-8。注：RRM模板即无线资源管理（RadioResourceManagement）模板。表7-6

项目7

射频规划射频模板名称协议标准速率集引用RRM模板Warehouse-2g802.11b\g6、9、11Warehouse-rrmWarehouse6-5g802.11a12、18Warehouse-rrm项目规划根据图7-5所示都网络拓扑和项目描述进行项目的业务规划，项目7的WLAN规划、AP规划见表7-3~表7-8。RRM模板名称信道自动调优功率自动调优Warehouserrm关闭关闭表7-7

项目7

RRM模板配置规划表7-8

项目7流量模板配置规划流量模板名称下行速率限制（kbps）上行速率限制（kbps）Warehouse-traffic80008000项目实践任务7-1AP信道及频宽的调整优化任务描述在本任务中，AC的信道及频宽的优化调整包括以下内容：（1）关闭信道自动调优功能。（2）手动配置AP信道绑定。任务7-1AP信道及频宽的调整优化任务操作1.关闭信道自动优化功能创建RRM模板，关闭信道自动调优功能，并将RRM模板应用到AP组中。AC2的配置命令与AC1的配置命令相同。[AC1]wlan//进入WLAN视图[AC1-wlan-view]rrm-profilenameWarehouse-rrm//创建RRM模板[AC1-wlan-rrm-prof-Jan16-rrm]calibrateauto-channel-selectdisable//关闭信道自动调优功能[AC1-wlan-rrm-prof-Warehouse-rrm]quit//退出[AC1-wlan-view]radio-2g-profilenameWarehouse-2g//进入2.4GHz射频模板[AC1-wlan-radio-2g-prof-wlan-radio2g]rrm-profileWarehouse-rrm//引用RRM模板[AC1-wlan-radio-2g-prof-wlan-radio2g]quit//退出[AC1-wlan-view]radio-5g-profilenameWarehouse-5g//进入5GHz射频模板[AC1-wlan-radio-5g-prof-wlan-radio5g]rrm-profileWarehouse-rrm//引用RRM模板[AC1-wlan-radio-5g-prof-wlan-radio5g]quit//退出[AC1-wlan-view]ap-groupnameBGL//进入AP组[AC1-wlan-ap-group-BGL]radio-2g-profileWarehouse-2gradio0//引用2.4GHz射频模板[AC1-wlan-ap-group-BGL]radio-5g-profileWarehouse-5gradio1//引用5GHz射频模板[AC1-wlan-ap-group-BGL]quit//退出任务7-1AP信道及频宽的调整优化2.手动配置AP信道绑定在AC上为2台AP配置射频卡的信道。AC2的配置命令与AC1的配置命令相同。[AC1-wlan-view]ap-id1//选择AP1[AC1-wlan-ap-1]radio0//进入射频卡0[AC1-wlan-radio-1/0]channel40mhz-minus1//配置射频卡0的工作带宽为40MHz,信道为1[AC1-wlan-radio-1/0]quit//退出[AC1-wlan-ap-1]radio1//进入射频卡1[AC1-wlan-radio-1/1]channel80mhz36//配置射频卡1的工作带宽为80MHz，信道为36[AC1-wlan-radio-1/1]quit//退出[AC1-wlan-view]ap-id2//选择AP2[AC1-wlan-ap-2]radio0//进入射频卡0[AC1-wlan-radio-2/0]channel40mhz-minus11//配置射频卡0的工作带宽为40MHz，信道为11[AC1-wlan-radio-2/0]quit//退出[AC1-wlan-ap-2]radio1//进入射频卡1[AC1-wlan-radio-2/1]channel80mhz52//配置射频卡1的工作带宽为80MHz，信道为52[AC1-wlan-radio-2/1]quit//退出任务7-1AP信道及频宽的调整优化任务验证（1）通过在AC1上使用“displayradioall”命令查看信道情况，如下所示。可以看到AP的信道和频宽信息。[AC1]displayradioallCH/BW:Channel/BandwidthCE:CurrentEIRP(dBm)ME:MaxEIRP(dBm)CU:ChannelutilizationST:Status-------------------------------------------------------------------------APIDNameRfIDBandTypeSTCH/BWCE/MESTACU-------------------------------------------------------------------------1GX-AP7050DN-102.4Gbgnon1/40M9/2806%1GX--AP7050DN-115Gan11acon36/80M10/2807%2GX--AP7050DN-202.4Gbgnon11/40M9/2808%2GX--AP7050DN-215Gan11acon52/80M10/2805%-------------------------------------------------------------------------Total:4任务7-2AP功率的调整优化任务描述在本任务中，AC的AP功能调整优化包括以下内容：（1）关闭功率自动调优功能。（2）手动配置AP功率。任务7-2AP功率的调整优化任务操作1.关闭功率自动调优功能进入AP已关联的RRM模板，关闭功率自动调优功能。AC2的配置命令与AC1的配置命令相同。[AC1]wlan//进入WLAN视图[AC1-wlan-view]rrm-profilenameWarehouse-rrm//进入RRM模板[AC1-wlan-rrm-prof-Warehouse-rrm]calibrateauto-txpower-selectdisable//关闭功率自动调优功能[AC1-wlan-rrm-prof-Warehouse-rrm]quit//退出任务7-2AP功率的调整优化2.手动配置AP功率为2台AP配置射频卡的功率。AC2的配置命令与AC1的配置命令相同。[AC1-wlan-view]ap-id1//选择AP1[AC1-wlan-ap-1]radio0//进入射频卡0[AC1-wlan-radio-1/0]eirp20//配置功率为20dBm[AC1-wlan-radio-1/0]quit//退出[AC1-wlan-ap-1]radio1//进入射频卡1[AC1-wlan-radio-1/1]eirp20//配置功率为20dBm[AC1-wlan-radio-1/1]quit//退出[AC1-wlan-view]ap-id2//选择AP2[AC1-wlan-ap-2]radio0//进入射频卡0[AC1-wlan-radio-2/0]eirp20//配置功率为20dBm[AC1-wlan-radio-2/0]quit//退出[AC1-wlan-ap-2]radio1//进入射频卡1[AC1-wlan-radio-2/1]eirp20//配置功率为20dBm[AC1-wlan-radio-2/1]quit//退出任务7-2AP功率的调整优化任务验证（1）在AC1上使用“displayapconfig-infoap-id1”命令查看AP功率情况，如下所示。可以看到AP的功率已调整为20dBm。[AC1]displayapconfig-infoap-id1……

ConfigEIRP

:20

ActualEIRP

:9

MaximumEIRP

:28……任务7-3AP速率集的调整任务描述在本任务中，AP的速率集的调整包括以下内容：（1）通过RRM模板调整AP速率集。防止个别低速率、低功率终端影响全网用户体验。任务7-3AP速率集的调整任务操作1.进入RRM模板，对AP速率集进行调整。AC2的配置命令与AC1的配置命令相同。[AC1]wlan//进入WLAN视图[AC1-wlan-view]radio-2g-profilenameWarehouse-2g//创建2.4GHz射频模板[AC1-wlan-radio-2g-prof-Warehouse-2g]dot11bgsupported-rate6911//指定支持的支持速率集为6、9、11[AC1-wlan-radio-2g-prof-Warehouse-2g]quit//退出[AC1-wlan-view]radio-5g-profilenameWarehouse-5g//创建5GHz射频模板[AC1-wlan-radio-5g-prof-Warehouse-5G]dot11asupported-rate1218//指定支持的支持速率集为12、18[AC1-wlan-radio-5g-prof-Warehouse-5G]quit//退出任务7-3AP速率集的调整任务验证（1）在AC1上使用“displayradio-2g-profilenameWarehouse-2g”命令查看AP的2.4GHz速率集情况，如下所示。可以看到2.4GHz速率集已经调整为6、9、11。[AC1]displayradio-2g-profilenameWarehouse-2g……802.11bgbasicrate:12802.11bgsupportrate:6911……任务7-3AP速率集的调整（2）在AC1上使用“displayradio-5g-profilenameWarehouse-5g”命令查看AP的5GHz速率集情况，如下所示。可以看到5GHz速率集已经调整为12、18。[AC1]displayradio-5g-profilenameWarehouse-5g……802.11abasicrate:61224802.11asupportrate:1218……任务7-4基于无线用户限速的配置任务描述基于无线用户限速的配置需要进入WLAN配置模式并对用户进行限速。以防止部分用户或应用程序使用大流量下载造成资源分配不均。基于无线用户限速的配置包括以下内容：（1）配置流量模板：创建流量模板对终端传输速率进行限制。（2）引用流量模板：在VAP文件中引用流量模板。任务7-4基于无线用户限速的配置任务操作1.流量模板配置创建流量模板对终端传输速率进行限制。AC2的配置命令与AC1的配置命令相同。[AC1]wlan//进入WLAN视图[AC1-wlan-view]traffic-profilenameWarehouse-traffic//创建流量模板[AC1-wlan-traffic-prof-wlan-traffic]rate-limitclientdown8000//配置每个终端的下行速率限制为8000Kbps[AC1-wlan-traffic-prof-wlan-traffic]rate-limitclientup8000//配置每个终端的上行速率限制为8000Kbps[AC1-wlan-traffic-prof-wlan-traffic]quit//退出任务7-4基于无线用户限速的配置2.VAP引用流量模板进入VAP模板，引用刚刚创建的流量模板。AC2的配置命令与AC1的配置命令相同。[AC1-wlan-view]vap-profilenamevap//进入VAP模板[AC1-wlan-vap-prof-vap]traffic-profileWarehouse-traffic//引用流量模板[AC1-wlan-vap-prof-vap]quit//退出任务7-4基于无线用户限速的配置任务验证（1）在AC1上使用“displaytraffic-profilenameJan16-traffic”命令查看AP限速情况，如下所示。

可以看到，上行速率和下行速率限制均为8000kbps。[AC1]displaytraffic-profilenameWarehouse-traffic----------------------------------------------------ProfileID

:1Prioritymapdownstreamtrust:DSCPUserisolatemode

:disableRatelimitclientup(Kbps)

:8000Ratelimitclientdown(Kbps)

:8000……项目验证项目验证（1）在AC1上使用“displaycurrent-configurationconfigurationwlan-view”查看WLAN的配置，可以看到信道及频宽的配置、AP功率的配置、速率集的配置，以及限速的配置。[AC1]displaycurrent-configurationconfigurationwlan-viewwlanacprotectenableprotect-ac192.168.99.2traffic-profilenamedefaulttraffic-profilenameWarehouse-traffic

rate-limitclientup8000rate-limitclientdown8000......radio-2g-prof