Wlan網絡優化研究

劉寶鍾　 徐欣

1、前言

WLAN稱為無線局域網（LAN），非常形象，也就是說，許多無線設備通過一個或多個基站（通常稱為熱點或AP）實現互連，可以通過無線連接形成一個內部局域網，可以共享文件，如果基站可以連接到互聯網，無線設備在局域網可以共享上網。Wlan現在已經應用到各個領域深入我們生活之中，然后wlan當前缺面臨著不少挑戰和問題：

1）WLAN全業務流程網絡可用率48%，最差情況下可用率僅0.25%。

2）覆蓋、干擾問題突出，掉線率高。

全網無線弱覆蓋、過覆蓋、隱藏節點故障案例2187例。無線干擾、無線弱覆蓋和無線掉線引發的投訴占比高達45%。

3）入網驗收不嚴格，由于工程質量不過關導致的網絡降質或網絡故障。

4）簡單與2G 、TD合路無法滿足WLAN覆蓋效果的室內分布系統。

針對當前存在的網絡質量問題，對wlan進行測試和分析，進行網絡優化是非常有必要的。

2、WLAN網絡優化原則

由于在做網絡規劃時一般已經考慮到實際場景的用戶需求，因此在進行無線優化時首先需要根據實際場景的運營情況考慮是否與規劃出現偏差，另外一方面就是需要根據用戶的反饋制定優化計劃。在考慮優化計劃時需要遵循以下原則：

1）充分利用現有 WLAN 相關設備。

2）盡量不改變現有 WLAN 網絡的物理構架。

3）覆蓋優先考慮

4）保證覆蓋的前提下通過調整 AP 相關參數或者物理位置降低同頻干擾情況。

5）在會議室等一些用戶密集型的場所考慮容量和干擾的相互平衡。

3、WLAN網絡優化目標

為了對Wlan網絡優化，使網絡具有更優的性能，我們有以下目標：

1）覆蓋所有期望覆蓋的區域，區域中的信號強度能符合足要求，并滿足需求的用戶容量；

2）關注與用戶體驗相關的各項指標，如 Portal 推送成功率、認證成功率等，各項性能指標達到挑戰值要求；

3）完成WLAN網絡資源清查及資源數據錄入；

4）對現網進行網絡優化，解決同鄰頻干擾、掉線率高等問題，提升端到端性能指標，改善網絡質量，提升客戶感知。

5） 網管系統性能數據和告警數據準確性到達100%，實現WLAN系統資源及流程管理IT化，達到網絡運行質量可監控、可管理的目標；

6）提高維護指標自動采集率、使用率。

4、WLAN網絡優化實施

一般來說在網絡優化前會出現如下一些主要問題： WLAN信號差，甚至無信號，用戶無法成功連接CMCC；WLAN信號強度能夠滿足要求，但是客戶端無法顯示Portal頁面認證，Ping包丟包嚴重；當用戶增加時，出現網絡擁塞，上網速度慢。分析問題有三個方面的原因：

1）無線原因：WLAN信號弱，同頻、臨頻干擾，2.4G頻段設備干擾（ISM）。

2）設備原因：DHCP/BRAS/Portal服務器有故障，傳輸鏈路及設備故障，交換機、AC、AP故障。

3）客戶原因：并發用戶過多，低速率網卡，用戶操作不當。

對WLAN網絡優化需要對現有的WLAN網絡資源進行調整和優化，從而提高用戶體驗的各項指標，提升WLAN網絡運營質量。主要從六個方面入手，即：

1）組網優化

①AC用戶容量擴容：當峰值在線用戶數超過AC承載數60%時，需要進行調整，將部分用戶分攤到其它AC上。

②IP地址池優化：IP地址池的優化，主要從路由優化、網絡安全和用戶撥入方面考慮

主要措施如下：設備（交換機、ONU和AP等）管理地址應該和用戶地址分離，以便于管理和控制。及時根據IP地址池預警信息擴充IP地址池，以防止用戶獲取不到地址。一般預警門限設置為60%。

③VLAN劃分：VLAN的好處有：端口的分隔、網絡的安全、靈活的管理。

對于未劃分VLAN或劃分不合理，需采取如下優化措施： 重新規劃VLAN，全局考慮AC、熱點和傳輸信息，避免VLAN重復，有效預防網絡風暴；對于高校設備密集區建議一個樓宇至少一個以上VLAN。

④數據側優化：需要開啟無線用戶二層隔離功能，減少非必要的廣播報文對空口帶寬的影響。對無線用戶進行空口限速，將空口有限資源進行合理分配。調整管理幀的發送間隔、取消對某些無效管理幀的回應，以減少管理報文對有效帶寬的影響。關閉低速率應用，在滿足覆蓋范圍的前提下，可以關閉低速率應用以提高空口的帶寬利用率。將無線客戶端的電源管理屬性設置為最高值，以增強無線終端的工作性能，提高數據下載的效率與穩定性。

⑤其它優化：在AC設備上關閉不必要的功能，減輕設備負荷。縮短用戶、AP的DHCP租期。

2）工程質量優化

①五類線布防優化：五類線必須牢固綁扎固定，并滿足不同情況下的間距要求，若不再管道或管井內，必須套PVC管，且PVC管不能交叉。

②防干擾要求：五類線應避免強電、高壓管道、消費管等一起布防，確保其不受強電、強磁等干擾，導致網速慢。

③五類線長度要求：五類線布放不得超過100米，并在接頭處預留足夠的余量。

④標簽粘貼要求：五類線、AP設備、交換機、ONU及設備電源線的標簽整齊、可見，便于維護檢查。

⑤電源穩定性優化：機柜內設備、掛墻單獨布放的設備取電應避免業主可直接關閘切斷設備電源，并且在取電位置有明顯WLAN電源取電標志。

⑥天線調整優化：根據無線覆蓋環境，可選擇定下吸頂天線、定向板狀，壁掛天線，適當調整天線方向對準目標覆蓋區域。

3）覆蓋優化

根據WLAN網絡覆蓋環境是否開闊無阻隔、以及用戶是否密集的特點，可以采取相對較為典型的覆蓋方式。

①通過調整AP的位置和增大AP的數量來擴大覆蓋面積。

對于個別區域因為環境的影響，信號比較薄弱時，可以適當的調整AP的位置，使其可以兼顧信號薄弱區域，如果通過調整位置仍不能改善的話可以增加AP的數量來解決。 除通過添加設備的方式外還可以通過更換高功率的設備、增加天線增益或添加功放等方式來提高AP的覆蓋范圍，消除局部信號薄弱的問題。

②通過降低AP的發射功率，縮小覆蓋范圍，調整天線的覆蓋角度，減小不同AP在相同區域的重疊覆蓋面積，以減少干擾。

③當室內結構復雜或墻體對信號阻擋嚴重時，可以通過改變覆蓋方式達到網絡優化的效果，例如把室外覆蓋改為室內覆蓋。

④針對用戶密集型區域，實現2.4G與5.8G頻段AP混合組網，減少同鄰頻干擾，實現負載均衡，優化覆蓋效果。

4）容量優化

①增加單AP的吞吐量：因WLAN使用的是公共頻段，頻點只有3個，頻點間的互干擾會產生帶內阻塞，降低單AP的吞吐量。為減少此現象的發生，可以在AP端安裝濾波設備或優化頻點，減少同、領頻帶的干擾，增加單AP的吞吐量。適當降低單AP的發射功率，避免相鄰樓層、相鄰樓宇間的干擾，也可以提高單AP的吞吐量。

②增加單位面積的容量：分頻分段，獨立天饋后端合路，在每段合路AP的無限射頻信號，各頻段信號共用天饋進行覆蓋。這樣做可以有效減少每AP的覆蓋范圍，即增加單位面積內的AP數量進而提升容量。這種方式也是WLAN提升容量較多采用的。

5）頻率優化

頻率優化手段主要有利用AC的自動分配信道，以方便后期的維護；對于用戶密集的宿舍區，經過大量的測試，手動規劃AP的信道，盡可能的降低干擾；合理控制每臺AP的發射功率，減少鄰頻干擾，提高通信質量；對兩個AP覆蓋重疊區域利用定向天線降低相鄰間信號干擾。

在WLAN實際規劃過程中，由于各個AP覆蓋范圍不同，肯定存在同一個地方有多個AP無線信號，由于WLAN可用頻段只有1、6和11三個，因此規劃好頻率是非常重要的一環。 WLAN頻率規劃時，1、6、11信道交叉使用，避免產生同、鄰頻干擾，各AP覆蓋區域形成間隔保護，頻率規劃參照模型進行。