中国移动贵州公司WLAN网络优化手册.doc
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1、中国移动通信集团贵州有限公司WLAN网络优化手册中国移动通信集团贵州有限公司WLAN无线网络优化手册版本:V1.0.0中国移动贵州公司网络部网优中心2011年5月目 录一、WLAN网络优化概述3二、优化目标及原则32.1优化目标32.2场景分析42.3优化原则5三、 WLAN优化思路53.1 组网优化53.2 覆盖优化63.3 容量优化63.4 频率优化7四、 WLAN优化评估方法114.1 WLAN网络测试方法114.2测试统计指标154.3 WLAN覆盖评估164.4 WLAN频率评估18一、 WLAN网络优化概述近年来基于 IEEE802.11 标准系列的无线局域网技术发展速度迅猛。但随
2、着接入点AP(Access Point)数目的不断增多,AP 之间距离的不断减小,同频段的干扰问题将会严重影响到无线局域网的总容量。传统蜂窝小区的网络优化方法对于无线局域网已经不再适用,这是因为无线局域网AP 数目多,且结构可能并不稳定,即AP 可能根据业务需要增加、减少甚至移动。WLAN 是无线局域网的英文缩写,是近年来发展迅猛的无线数据通信技术。它的发展从1997 年6 月制订第一个WLAN 标准IEEE802.11 开始,到1999 年8月,IEEE 推出了新的高速标准802.11b 和802.11a 进入快速发展。IEEE802.11b在2.4GHz 频段提供最高11Mbps 的速率;
3、IEEE802.11a 则在5.8GHz 频段提供54Mbps 的数据传输速率。2001 年11 月,IEEE 试验性地批准了802.11g,用以兼容802.11b 和802.11a。几乎同时,欧洲电信标准化协会(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组也着手制订Hiper(High Performance Radio)接入标准,并推出HiperLAN1 和HiperLAN2。IEEE802.11 和HiperLAN 家族在技术上的突破及WLAN 产品成本的大幅下降,使得无线局域网在宽带无线接入中可以大显身手,不仅企业把WLAN 作为他们有线LAN 的延伸,机场、酒店、会议中心、咖啡厅等
4、地也将成为WLAN 应用的重点。随着人们对于无线数据业务的需求的增大,在将来,大部分热点地区仅仅有一个或者两三个WLAN 接入点AP(AccessPoint)是不够的。因此在业务繁忙的地区,需要布置一个能够满足业务带宽需求的小型无线网络。这种网络的特点在于:网络接入点AP 数目比较多;AP 位置比较不确定,可能根据需要增加、减少或者移动节点。由于AP 数目比较多,而可用的频段相对的少(在802.11b/g 标准中相互独立无干扰的频段只有3 个),因此,部分AP 之间将会存在相互干扰,这种干扰随着AP 间的距离越近对于系统容量的影响越大。如何在AP 间分配频率和功率资源,使得AP 间的干扰最小、
5、容量最大是必须解决的关键技术之一:无线网络优化。现有的 2G 网络优化主要采用小区建模计算和实地路测结合的方式进行,同样WLAN 也可以采用类似的优化手段。二、 优化目标及原则2.1优化目标1. 无线网络的优化使无线接入设备能覆盖所有期望覆盖的区域,区域中的信号强度能够符合接收的要求,并具有足够承担预期负载的能力;2. 运营级的无线宽带网络需要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. 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、可
6、控、可管理的目的。5完成手机终端测试及使用WLAN问题梳理,推进在数据业务高发区域建设WLAN,研究终端分流WLAN的评估分析方法。2.2场景分析WLAN网络现阶段主要建设在用户密集、速率需求高的局部热点区域,重点覆盖建筑物室内。根据覆盖环境和规模的不同,可以将覆盖场景大致分为高校场景和非高校场景。具体分类及典型应用如下表所示:场景分类场景类型典型应用高校高校场景高校宿舍区、教学区、图书馆等非高校会议室、会展中心大型会议场所、开阔展厅宾馆酒店星级宾馆酒店休闲场所咖啡厅、茶座等交通枢纽机场、火车站公司内部区域办公楼、营业厅等其他住宅小区、卖场等根据WLAN网络场景的环境结构及用户需求情况不同,各
7、种不同的场景类型有着各自的特点,在WLAN网络组网建设和优化中关注侧重点也有所区分。场景类型场景特点WLAN网络优化侧重点高校场景用户密度高1、网络容量问题并发用户数高2、同邻频干扰问题持续流量极高3、覆盖问题覆盖范围大4、传输容量问题覆盖环境有宿舍大门、盥洗室等阻挡会议室、会展中心用户密集极高1、网络容量问题并发用户数高2、同邻频干扰问题突发流量大3、传输容量问题网络质量敏感覆盖区域开阔、无阻挡宾馆酒店用户密度低1、覆盖问题并发用户少2、同邻频干扰问题持续流量较小覆盖范围大覆盖区域受住宿房间阻挡休闲场所用户密度不高1、覆盖问题持续流量较小2、同邻频干扰问题覆盖范围小覆盖区域基本无阻挡交通枢纽
8、用户流动性大1、覆盖问题覆盖范围较大2、同邻频干扰问题覆盖区域较开阔、无阻挡网络质量敏感度低公司内部区域网络质量敏感度高1、网络容量问题用户密度较高2、网络覆盖问题持续流量高3、网络质量保障方案其他覆盖环境较为复杂网络覆盖问题2.3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:AP 的覆盖区域中不存在弱区,保持适度的AP 间的重叠区域。第一条原则是保证所有的区域信号强度都能符合或高于验收规范的要求,第二条原则是要在不影响用户体验
9、的情况下尽可能减少所需的AP 数量。 充分利用现有 WLAN 相关设备。 尽量不改变现有 WLAN 网络的物理构架。 覆盖优先考虑 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。 在会议室等一些用户相对集中的场所考虑容量和干扰的相互平衡。三、 WLAN优化思路WLAN网络优化主要从四个方面入手,即组网优化覆盖优化容量优化频率优化。3.1 组网优化(1)AC用户容量扩容当峰值在线用户数超过AC承载数60%(或80%)时,需要采取如下优化措施:A 、进行网络调整,将部分用户分摊到其它AC上;B 、更换大容量AC。(2)IP地址池优化IP地址池的优化,主要从路由优化、网络安全
10、和用户拨入方面考虑,主要措施如下:A 、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(如:设备地址分配私有IP只能访问网管设备)。B、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%(或80%)。(3)其它优化在上层设备上关闭不必要的功能,减轻设备负荷。3.2 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、小区域直放AP覆盖覆盖环境开阔、覆盖场景零散的场景,如咖啡店,可以采用AP直放方式进行WLAN覆盖,用以满足小范围大容量的WLAN网络需求。2、大区域覆盖覆盖
11、环境有物理阻隔,且覆盖环境较大的场景,可以灵活采用直放和合路两种覆盖策略:当该热点的天馈系统已通过TD改造验收的,且单AP所带的天线数均小于6的情况下,可以考虑使用合路覆盖,其他情况建议直放AP覆盖。天线口设计功率建议控制在10-15dBm。3、多种天线结合方式覆盖:针对用户需求位置,如办公室纵深较大,可以使用定向板状天线替换全向天线的覆盖方式,增加深度覆盖效果。定向天线在穿越两堵砖墙后的场强较全向天线提高7dBm左右。在单边的楼宇可以采用定向吸顶天线进行覆盖,以减少楼层间的干扰。3.3 容量优化功率调整分流现网配置中,为保障网络质量,每个AP限制接入用户数不超过20个,当AP接入用户数超过限
12、制时,用户无法正常接入。为避免此现象的发生,可以调整AP发射功率,减小AP覆盖范围及覆盖用户,增大临近AP覆盖范围,将用户分流到其它AP上进行接入。增加单AP的吞吐量A. 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、邻频带来的干扰,增加单AP的吞吐量。B. 适当控制AP覆盖范围,避免相邻楼层、相邻楼宇间的干扰,也可以提高单AP的吞吐量增加单位面积的容量A. 分频分段,独立天馈后端合路将原有的GSM室内分布系统在支路中分成多段,在每段合路AP的无线射频信号,各频段信号共用天馈进行覆盖。
13、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。这种方法也是WLAN提升容量较多采用的。如下图:B802.11a的应用WLAN b/g模式受到频点的限制,在工程中不可避免的出现干扰情况。为提升容量,可以采用b/g和a模式共建的思路。通过b/g模式进行广域覆盖,在数据业务较密集区域布放a频段的AP,通过a频段来吸收一部分数据业务流量,进而提升WLAN容量。3.4 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的信道的,尽可能的降低干扰;合理控制每台AP的发射功率,减少邻层干扰,提高通信质量;对两个
14、AP覆盖重叠区域利用定向天线降低相邻间同频信号干扰。WLAN频率规划原则:WLAN共划分14个频段,各频段之间相互交叉,其中14号频段未在国内使用。14个频段共划分为5个频率组,在国内广泛使用的为1、6、11信道。图一 WLAN频率划分在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,频率规划参照图二模型进行。图二 WLAN频率规划模型实际建设过程中,受到地形环境的影响,WLAN频率无法
15、做到模型所示的理想状态,必须在规划完成后,根据现场测试情况,进行频率、功能大小的调整。调整原则以避免同邻频干扰为目的楼宇WLAN频率复用模板WLAN网络在大楼内进行规划时,由于大楼的立体性,根据WLAN信号的楼板间损耗,可以采取上下层频率复用的方式,合理分配WLAN频率。(1)单层单AP方案方案一:每层布放一个AP,三频率交替使用,频率分配参考方案。1F2F3F4F5F161116方案二:接上图,每层布放一个AP,两频率交替使用,频率分配参考方案。1F2F3F4F5F1111111方案三:接上图,每层布放一个AP,两频率,三频率方案交替使用。1F2F3F4F5F1111611(2)单层双AP方
16、案方案一:每层布放两个AP,三频率交替使用,频率分配参考方案。1F2F3F4F5F1116111611161方案二:接上图,每层布放两个AP,两频率交替使用,频率分配参考方案。1F2F3F4F5F111111111111111 方案三:接上图,每层布放两个AP,两频率、三频率方案交替使用。1F2F3F4F5F1111611611116(3)单层三AP方案每层布放三个AP,平层和楼层间交替使用1、6、11三个频率。1F2F3F4F5F11161116111611161116以次类推,建议一般同层AP数量不要超过4台,以免信道数量规划不足。(4)与其他运营商共存 优化中如果遇到已经有其他运营商进行
17、WLAN的覆盖的信号,会遇到信道重叠的问题,一般建议如下规划,如果其他运营商选择了 1、6、11信道。那么在站点规划中必须避免使用相同信道进行规划。仍以6层楼为例: 注: 绿色为其他运营商 红色为移动 单层1个AP6楼11信道 1信道5楼6信道 11信道4楼1信道 6信道3楼11信道 1信道2楼6信道 11信道1楼1信道 6信道单层2个AP6楼11信道 6信道1信道 9信道5楼6信道 9信道11信道 1信道4楼1信道 11信道6信道 9信道3楼11信道 6信道1信道 13信道2楼6信道 1信道11信道 9信道1楼1信道 9信道6信道 13信道四、 WLAN优化评估方法4.1 WLAN网络测试方
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