基于場景的WLAN網絡無線優化策略

盧卓君,鄭航海,薛嵬峰,張敏

（中國移動通信集團浙江有限公司,杭州 310006)

作為四網協同的重要組成部分，尤其是經過2011年的網絡大建設后，WLAN網絡優化工作越來越受到運營商的重視。

目前，WLAN無線優化工作尚處于起步和探索階段。現階段，WLAN無線優化工作特指WLAN熱點交維后，從無線參數、質量、覆蓋、容量等角度出發，通過調整AP&AC網元上的無線網絡工程設計參數和無線資源參數，提升關聯成功率、地址分配成功率、認證成功率、上網速率等KPI指標和用戶需求，全面提升網絡質量、提高客戶感知。

1 WLAN網絡優化的目標

WLAN無線優化目標，是確保在有效覆蓋區域內，WLAN網絡能提供合理的承載能力，邊緣覆蓋場強、覆蓋合格率、信噪比、認證成功率、上網速率等一系列KPI指標合格，且用戶感知良好，如表1所示。

表1 WLAN優化要點、指標及觸發點

2 WLAN網絡優化的難點

WLAN網絡優化的難度主要來自于兩大方面：先天不足和熱點場景個性化差異大。

先天不足特指802.11協議問題和頻率問題：

（1）802.11協議在MAC層采用CSMA/CA沖突規避手段，這意味著終端用戶必須“爭搶”信道資源，當用戶增加或干擾增大時，容易導致信道阻塞，出現延時和丟分組；

（2）目前WLAN規模組網基本使用2.4GHz頻段，但2.4GHz頻段只有3個獨立頻點，尤其在各運營商共存不共建或用戶自建AP較多的網絡中，頻率影響尤其突出。

而熱點場景個性化差異大則指在不同的熱點場景，WLAN網絡將呈現完全不同的用戶模型和優化需求：

（1）不同場景，不同的建筑材料，對覆蓋的影響也不同：不同的建筑材料對WLAN信號的衰減大不相同，如果阻隔材料衰減較大，容易產生弱覆蓋現象，但若阻隔材料衰減小，則易產生信號泄露；

（2）不同場景，頻率干擾也千差萬別：干擾對WLAN網絡質量影響極大，SNR為25dB時，AP吞吐量為無干擾時的89%；當SNR為20dB時，AP吞吐量只有無干擾時的53%；

（3）場景不同導致容量需求不同：不同場景，用戶密度差距極大，受CSMA/CA 競爭性協議的限制，用戶密度過大時，用戶間沖突加劇，網絡質量將急劇下降；

（4）不同場景，主流業務類型不同：場景的差異決定了用戶的類型以及對業務質量的要求。對于寫字樓、賓館酒店等場所，對網絡延時、質量等比較敏感，而大型市場等場景人員流動性較大，業務持續時間短，對業務質量要求較低。

因此，在先天不足的情況下，WLAN網絡優化工作建議從場景出發，總結場景對覆蓋、容量、質量的需求，實施最適合的優化方案，達到WLAN網絡的最佳服務效果。

3 基于場景的WLAN優化策略及應用分析

根據各類場景的業務、覆蓋等需求，建議將場景分為：學校、寫字樓/商住樓、醫療機構、居民住宅、交通樞紐、工業園區、大型市場和賓館酒店等8類。

這8類場景優化要點如表2所示。

表2 各場景優化要點

3.1 學校場景的優化策略及實例

學校場景中的重點優化區域為宿舍樓，優化關鍵是通過頻率規避、參數調整等措施確保WLAN網絡容量。

學校場景的質量優化，主要依靠AP自有的信道監控模式，評估AP所處環境中的干擾情況，選擇最干凈的頻點。

例如某學校在頻率優化時，開啟了AP信道監控模式，發現某AP的環境中存在15個SSID，如圖1所示。

圖1 AP信道監控模式截圖

其中，5個SSID的信道與該AP相同，同為1號頻點，存在同頻干擾，將該AP頻點調整為6號后，閑時測試下載速率由169.6kbit/s提升至179.7kbit/s，提升7%。

而學校場景的容量優化，是指頻率優化后，通過參數、策略調整，盡量擴充AP容量，具體優化手段包括：采用容量類參數模板，盡量減少公共開銷；采用5.8GHz負載分流策略。

例如某學校6號宿舍樓用戶密集，在晚高峰時，會出現網速慢，網頁彈不出等問題。

為了盡量緩解此類問題，一方面可以實施5.8GHz負載分流策略，另一方面，可以實施容量型參數模板，如表3所示。

優化調整后，在晚忙時測試，下載速率仍能達到223kbit/s，緩解用戶容量類投訴。

表3 容量型參數模板

3.2 寫字樓/商住樓場景的優化策略

寫字樓/商住樓場景的優化關鍵是頻率規避。

例如某寫字樓共20層，每層布放6臺獨立放裝型AP對辦公區域進行覆蓋，但用戶投訴網速慢、信號不穩定，并常伴有閃斷等現象。

經現場測試發現，由于設置了AC自動分配頻點，導致AC頻點規劃不合理且時常變動所致，經過開啟AP信道監控模式，統一調整并固定AP頻點，確保頻點隔離度最大后，投訴解決。

寫字樓/商住樓場景由于客戶自建AP較多，環境復雜，建議每月進行AP信道監控，優化頻點。

3.3 醫療機構場景的優化策略

醫療機構場景中的重點優化區域為門診區和住院區，優化關鍵是兼顧覆蓋和質量。

例如某醫院門診區采用100mW獨立放裝型AP進行覆蓋，覆蓋合格率100%。但收到多條用戶投訴，反映網絡速度慢、無法連接網絡。

登陸AC，發現低速率分組占比不小于60%，并檢測出部分關聯用戶的終端信號低于-80dBm，故判斷問題的癥結是過覆蓋。

由于AP過覆蓋，導致周邊未計劃覆蓋區域的、信號弱用戶接入AP，產生大量的低速率報文，致使覆蓋區域內用戶網絡速度慢、無法連接網絡等現象。

第二，在歷史人物形象和性格塑造上，民間口承敘事可以拋開正史中片面、單一的刻板記錄，從多側面豐富人物性格和人物形象，使歷史人物更為飽滿真實。以努爾哈赤的傳說為例，在遼寧滿族民間口承敘事中，將收錄到的罕王傳說按講述內容的縱向時間羅列，可以清晰地勾畫出努爾哈赤從出生、童年、歷練，一直到成為一代帝王、建功立業的生命周期和“英雄式”敘事程式。

通過實施AP的精確覆蓋，并調整發送功率、關閉低速率、降低單AP用戶接入數等參數，投訴得到解決。

醫療機構場景內，樓層高，內部空曠，須精確控制覆蓋，避免非覆蓋區域的用戶接入，從而確保覆蓋區的服務質量。

3.4 居民住宅場景的優化策略

居民住宅場景的優化重點是根據實際情況，采用多種覆蓋優化方案，將覆蓋做到位。

居民住宅場景建筑形式多種多樣，要求優化人員因地制宜，應用多種覆蓋優化措施，提升住宅內部、用戶駐留區的覆蓋合格率。

表4 居民住宅場景覆蓋優化方案

表5 覆蓋型參數模板

表6 工業園區細分覆蓋優化方案

表7 質量型參數模板

3.5 交通樞紐場景的優化策略

交通樞紐場景的特點人流密集、流動性高，優化關鍵是通過參數調整，盡力提升覆蓋區域內的覆蓋效果，建議采用覆蓋型參數模板，如表5所示。

交通樞紐場景在實施覆蓋型參數模板后，將盡力增加網絡覆蓋范圍，并保證邊緣場強用戶的正常使用。

3.6 工業園區場景的優化策略

工業園區場景的優化難點是建筑復雜，覆蓋難，需要將場景進一步細分，分成廠區、宿舍、辦公區，并從容量、質量、覆蓋的需求進行分析，獲得恰當的覆蓋優化方案如表6所示。

3.7 大型市場場景的優化策略

大型市場場景的優化難點是建筑內部隔斷多，精確覆蓋困難，容易導致容量過度集中在某些AP。因此，建議開啟AP負載均衡功能，讓AP較均衡的承擔負荷，保障網絡質量。

AP負載均衡功能，是將數個AP組成負載均衡組，通過選擇流量、用戶數等指標，制定負載均衡門限，或負載差值，當AP負載高于門限值或高于負載差值時，啟動負載均衡，拒絕接入。

適用范圍：適宜解決重疊覆蓋面積大，且覆蓋良好，但用戶密集高負荷熱點；

例如某市場內一區域，AP03下用戶密集，峰值關聯用戶穩定在64人，而周邊AP01和AP02覆蓋也良好，但用戶數只有10～20人，負載極不均勻，質量不穩定。

啟用AP負載均衡后，3個AP的峰值關聯用戶數控制30～40人，整體網絡質量得到提升。

大型市場場景，空間較大且間隔少，重疊覆蓋情況嚴重，且用戶分布不均勻，實施AP負載均衡后，能將同等負載由更多的AP共同承擔，確保最佳的服務質量，

3.8 賓館酒店場景的優化策略

賓館酒店場景的特點用戶群體層次較高，由于房間內通常有固網，故容量要求不高。優化關鍵是通過參數調整，盡力提升覆蓋區域內的網絡質量，建議采用質量型參數模板如表7所示。

賓館酒店場景，部署質量型參數模板后，將提升覆蓋區域的數據傳輸成功率，確保客戶感知。

4 總結

現在，WLAN網絡已成為移動數據業務承載的重要組成部分，本文介紹了一種基于場景的WLAN無線優化策略，根據8類WLAN熱點場景，介紹了相應的覆蓋、容量、質量的無線優化措施及實例。基于場景的WLAN無線優化策略，充分發揚802.11協議的靈活特性，將覆蓋、容量和質量3個優化要點有機地結合，是一項很值得探討和實踐的優化策略。

[1]IEEE Standard for Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer (PHY)Specifications ISO/IEC 8802-11:1999(E)[S].1999.

[2]Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY)Specifications[S]．IEEE 802.11—2007[S].

[3]李浩，高澤華.IEEE 802.11無線局域網標準研究[J].計算機應用研究.2009，(5).