Wlan网络优化研究

刘宝锺　 徐欣

1、前言

WLAN称为无线局域网（LAN），非常形象，也就是说，许多无线设备通过一个或多个基站（通常称为热点或AP）实现互连，可以通过无线连接形成一个内部局域网，可以共享文件，如果基站可以连接到互联网，无线设备在局域网可以共享上网。Wlan现在已经应用到各个领域深入我们生活之中，然后wlan当前缺面临着不少挑战和问题：

1）WLAN全业务流程网络可用率48%，最差情况下可用率仅0.25%。

2）覆盖、干扰问题突出，掉线率高。

全网无线弱覆盖、过覆盖、隐藏节点故障案例2187例。无线干扰、无线弱覆盖和无线掉线引发的投诉占比高达45%。

3）入网验收不严格，由于工程质量不过关导致的网络降质或网络故障。

4）简单与2G 、TD合路无法满足WLAN覆盖效果的室内分布系统。

针对当前存在的网络质量问题，对wlan进行测试和分析，进行网络优化是非常有必要的。

2、WLAN网络优化原则

由于在做网络规划时一般已经考虑到实际场景的用户需求，因此在进行无线优化时首先需要根据实际场景的运营情况考虑是否与规划出现偏差，另外一方面就是需要根据用户的反馈制定优化计划。在考虑优化计划时需要遵循以下原则：

1）充分利用现有 WLAN 相关设备。

2）尽量不改变现有 WLAN 网络的物理构架。

3）覆盖优先考虑

4）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。

5）在会议室等一些用户密集型的场所考虑容量和干扰的相互平衡。

3、WLAN网络优化目标

为了对Wlan网络优化，使网络具有更优的性能，我们有以下目标：

1）覆盖所有期望覆盖的区域，区域中的信号强度能符合足要求，并满足需求的用户容量；

2）关注与用户体验相关的各项指标，如 Portal 推送成功率、认证成功率等，各项性能指标达到挑战值要求；

3）完成WLAN网络资源清查及资源数据录入；

4）对现网进行网络优化，解决同邻频干扰、掉线率高等问题，提升端到端性能指标，改善网络质量，提升客户感知。

5） 网管系统性能数据和告警数据准确性到达100%，实现WLAN系统资源及流程管理IT化，达到网络运行质量可监控、可管理的目标；

6）提高维护指标自动采集率、使用率。

4、WLAN网络优化实施

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，甚至无信号，用户无法成功连接CMCC；WLAN信号强度能够满足要求，但是客户端无法显示Portal页面认证，Ping包丢包严重；当用户增加时，出现网络拥塞，上网速度慢。分析问题有三个方面的原因：

1）无线原因：WLAN信号弱，同频、临频干扰，2.4G频段设备干扰（ISM）。

2）设备原因：DHCP/BRAS/Portal服务器有故障，传输链路及设备故障，交换机、AC、AP故障。

3）客户原因：并发用户过多，低速率网卡，用户操作不当。

对WLAN网络优化需要对现有的WLAN网络资源进行调整和优化，从而提高用户体验的各项指标，提升WLAN网络运营质量。主要从六个方面入手，即：

1）组网优化

①AC用户容量扩容：当峰值在线用户数超过AC承载数60%时，需要进行调整，将部分用户分摊到其它AC上。

②IP地址池优化：IP地址池的优化，主要从路由优化、网络安全和用户拨入方面考虑

主要措施如下：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。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%。

③VLAN划分：VLAN的好处有：端口的分隔、网络的安全、灵活的管理。

对于未划分VLAN或划分不合理，需采取如下优化措施： 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。

④数据侧优化：需要开启无线用户二层隔离功能，减少非必要的广播报文对空口带宽的影响。对无线用户进行空口限速，将空口有限资源进行合理分配。调整管理帧的发送间隔、取消对某些无效管理帧的回应，以减少管理报文对有效带宽的影响。关闭低速率应用，在满足覆盖范围的前提下，可以关闭低速率应用以提高空口的带宽利用率。将无线客户端的电源管理属性设置为最高值，以增强无线终端的工作性能，提高数据下载的效率与稳定性。

⑤其它优化：在AC设备上关闭不必要的功能，减轻设备负荷。缩短用户、AP的DHCP租期。

2）工程质量优化

①五类线布防优化：五类线必须牢固绑扎固定，并满足不同情况下的间距要求，若不再管道或管井内，必须套PVC管，且PVC管不能交叉。

②防干扰要求：五类线应避免强电、高压管道、消费管等一起布防，确保其不受强电、强磁等干扰，导致网速慢。

③五类线长度要求：五类线布放不得超过100米，并在接头处预留足够的余量。

④标签粘贴要求：五类线、AP设备、交换机、ONU及设备电源线的标签整齐、可见，便于维护检查。

⑤电源稳定性优化：机柜内设备、挂墙单独布放的设备取电应避免业主可直接关闸切断设备电源，并且在取电位置有明显WLAN电源取电标志。

⑥天线调整优化：根据无线覆盖环境，可选择定下吸顶天线、定向板状，壁挂天线，适当调整天线方向对准目标覆盖区域。

3）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。

①通过调整AP的位置和增大AP的数量来扩大覆盖面积。

对于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，消除局部信号薄弱的问题。

②通过降低AP的发射功率，缩小覆盖范围，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。

③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。

④针对用户密集型区域，实现2.4G与5.8G频段AP混合组网，减少同邻频干扰，实现负载均衡，优化覆盖效果。

4）容量优化

①增加单AP的吞吐量：因WLAN使用的是公共频段，频点只有3个，频点间的互干扰会产生带内阻塞，降低单AP的吞吐量。为减少此现象的发生，可以在AP端安装滤波设备或优化频点，减少同、领频带的干扰，增加单AP的吞吐量。适当降低单AP的发射功率，避免相邻楼层、相邻楼宇间的干扰，也可以提高单AP的吞吐量。

②增加单位面积的容量：分频分段，独立天馈后端合路，在每段合路AP的无限射频信号，各频段信号共用天馈进行覆盖。这样做可以有效减少每AP的覆盖范围，即增加单位面积内的AP数量进而提升容量。这种方式也是WLAN提升容量较多采用的。

5）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，尽可能的降低干扰；合理控制每台AP的发射功率，减少邻频干扰，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。