MOTO无线优化介绍.ppt

无线优化介绍 无线覆盖技术指标 1 网络区域无线网卡最低接收电平 80dBm2 无线信号 扩频 信噪比 S N 20dB3 网络数据吞吐率 1MB4 数据 速率为11Mbps时 接受误帧率 FER 10 5 无线设备技术指标 1 网络标准 802 11a b g2 传输速率 1 2 12 24 36 48 54Mbps3 介质访问协议 CSMA CA 载波侦听多点接入 避免冲撞 4 调制 DBPSK 1Mbps DQPSK 2Mbps BPSK 12Mbps QPSK 24Mbps QAM16 36Mbps QAM16 48Mbps和QAM64 54Mbps5 安全 支持64 128 152位WEP及WPA WPA2最新无线安全标准 支持802 1x用户认证安全标准 支持64 128 152位WEP及WPATKIP PSK最新无线安全标准 无线覆盖边缘场强的取定 边缘场强根据AP及无线终端接收天线灵敏度确定 同时根据现场无线环境 干扰源情况 系统容量 数据流量 系统信噪比等因素 系统设定边缘场强 80dBm 信号强度最好为 75dbm 覆盖范围预测 由于高频无线电波室内传播受建筑物墙体等障碍物遮挡的影响 使信号造成散射 衰减和阴影效应 根据无线电波室内传播模型 考虑楼层墙体及障碍物损耗 计算公式 P Pt PLPt表示AP天线发射功率PL 32 45 20lgD 20lgf Lw公式说明 式中PL表示空间损耗 用dB来显示 D表示收 发天线间距离 以Km为单位 f表示频率 用MHz为单位 以AP01 1F为例 其覆盖最远点约30米处场强P为 设Pt为22 5mW 天线增益G为6 5dBi 内置天线 隔墙衰减15dB 则 例子 P 13 5 6 5 32 45 20lg 30 10 3 20lg2400 15 65dBm WLAN网络优化流程 可以将网络优化过程大致分为三个阶段 整理分析基础数据阶段优化实施阶段系统微调和总结阶段 信道规划 在信道配置方面 依据802 11g及国家无委会对2 4G频段扩频设备的使用规定 该频段的工作频率带宽为83 5MHz 最多有13个信道可用在多个频道同时工作的情况下 为保证频道之间不相互干扰 要求两个频道的中心频率间隔不能低于25MHz 故同频道间必须两两隔离 DSSS技术最多可以提供3个不重叠的频道同时工作 应用中一般选择1 6 11三个频道进行频率规划 无线网络的实时监控 采用无线入侵检测 无线sniffer等免费工具同有线网络的监控工具相结合 并根据具体实际 制定有效的监控策略 及时发现无线网络中的各种威胁 利用无线网络监控工具重点监控无线接入设备 确保只有授权了的用户才能访问网络 利用有线网络的监控工具 漏洞扫描 弱密码检测 不规范命名检测 有线入侵检测等 可以监控已经在网络上运行的设备的行为 另外还要根据实际情况 制定有效的监控策略 及时发现无线网络中的各种威胁 整理分析系统基础数据 本阶段的主要内容包括 收集现网无线测试数据 包含信号强度 信噪比 时延 丢包等信息 环境测试 重点对测试数据不理想的区域进行测试 分析AP位置 天线覆盖 邻频和同频干扰程度 初步掌握恶化区域的主要问题 数据网络分析 对网络拓扑 VLAN划分 有线传输链路状况等情况作出分析 统计可能出现的原因 作为重点解决的目标之一 结合1 2 3点 提出在第二阶段实施的优化方案 用一句话概括第一阶段工作 就是 掌握具体情况 整体解决 覆盖效果 1 系统质量 信号优秀点和边缘点的连接质量 2 信号强度 抽取至少4个边缘点接收信号强度需全部 75dBm3 存在干扰的区域 同运营商情况的AP间干扰和不同网络运营商覆盖下的AP干扰 信号覆盖测试 功能指标测试 可实现的功能指标包括 网内业务性能测试1 数据传输速率 2 PINGAC的时延3 PING外网的时延 4 PING端到端的时延 5 丢包率 网关 外网的业务性能测试1 上传下载的速率 2 丢包率 外网 3 时延4 DHCP WEB认证测试 WLAN测试评估的关键性能评估指标 KPI 1 AP信号覆盖测试这个参数主要指AP信号覆盖的范围 通常以AP为中心的半径作为衡量指标 单位为米 2 AP性能测试这个参数主要指AP的下用户总的吞吐量 单位为bps 1 在优化WLAN网络时 首先考虑到的是满足AP跟无线网卡信号的交互 以及用户可有效的接入网络 因此如何提高无线信号覆盖范围是AP安装必须要考虑的因素 2 在进行天线选择时 需尽量考虑到信号分布的均匀 对于重点区域和信号碰撞点 需要考虑调整天线方位角和下倾角 3 AP天线安装的位置应确保天线主波束方向正对覆盖目标区域 保证良好的覆盖效果 4 相同频点的AP的覆盖方向尽可能错开 避免同频干扰 5 需室外覆盖的类型较少 基本为居民小区 或结构类似小区的建筑物 和室外空旷区域 如高尔夫球场 风景区等 WLAN覆盖设计优化时注意事项 6 当使用自带鞭状小天线时 在空旷区域的无线AP最大的覆盖距离建议考虑在50m以内 天线增益12dBi的条件下 开阔视距环境中的覆盖半径达到了500m左右 在半开阔环境中能够达到约300m 7 对小区覆盖而言 从室外透过封闭的混凝土墙后的无线信号几乎不可用 因而只能考虑利用从门 窗入射的信号 8 即使无线信号能通过门 窗直射穿透 纵向最多也只能覆盖2个房间 保证效果 9 被覆盖的区域应该尽可能靠近AP的天线 被覆盖区域与AP的天线尽可能直视 10 建议每个AP下带的用户不超过30 WLAN覆盖设计优化时注意事项 参数的优化 性能参数 性能参数包括天线接收参数 接收速率参数以及Qos参数 天线接收参数建议设置为Fulldiversity Qos参数 Motorola无线网络预置了包括Voice在内多种Profile 同时也可以提供手工微调的方式 在方便配置Qos的同时也保证了无线网络Qos的调优 1 在WLAN的优化过程中 根据具体情况 选择典型应用的环境场所进行测试 并且记录测试结果 对比效果 作为优化的评判依据 2 WLAN网络优化的主要结论 WLAN网络需要综合手段进行优化 包括如何设计WLAN网络架构 包括如何优化覆盖效果 以及使用11n技术来提高网络容量以及Qos保证机制来实现综合建网成本控制最优 获取最佳性能 WLAN网络优化结果 徐州师大室内AP优化案例 徐州师大WLAN简介 徐州师大WLAN项目已经完成了整个校园的初步全覆盖 整个项目已经安装开通了1台RFS7000 安装了245台AP300 其中教学楼安装了94个 宿舍区安装了154个AP300 目前所有的WLANAP无线信号按照三维通信股份有限公司方案设计的要求馈入到现有移动通信室内分布系统 与GSM900 1800系统共用天馈 每层楼合路1个500mWAP 前期方案在充分利用室分系统资源 比较好的解决了无线网络的覆盖问题 但是没有充分考虑高校宿舍楼的大容量并发用户的具体情况 如宿舍楼的是学生用户密集 上网需求分布不均匀 突发大流量主要集中在晚上和周末 学生宿舍场景特殊 学生用户上网内容主要侧重于视频 BT 网游等网络应用 而且学生用户对上网带宽特别敏感 为避免无线网络出现用户集中地区带宽不足的情况 同时为未来一段时间用户需求的增长预留发展空间 徐州师大整体用户3万人 其中拥有计算机的用户约为80 拥有笔记本的用户约为50 根据徐州师范大学泉山校区的实际情况 我们无线主要覆盖了徐州师大21世纪楼 田家炳工程学院 文学院 外语学院等教学办公区域及所有宿舍区 在学生集中的宿舍区容量问题尤其明显 根据系统方案的话务模型 即假设平均每用户带宽需求512Kbps 并发用户比例为50 考虑实际情况 男生宿舍楼该比例较高 假定比例为70 女生宿舍楼该比例较低 假定比例为50 归纳得到以下数据 徐州师大WLAN简介 我们在徐州师大检查了全部AP的安装开通 同时进行了全面 重点测试 主要发现了以下问题 A 丢包 有线B 部分AP掉线 网线 电源C 信号很好 但是网速上不去 干扰或毛包D 信号不好 建筑结构复杂 套间的宿舍楼 徐州师大WLAN简介 对有线网络丢包问题排查 测试发现 有线网络存在比较严重的丢包问题 具体的测试方法是 将PC通过网线直接接在ONU上 然后在PC机上ping网关地址 设置包大小1000bytes 徐州师大有线线路问题 学生宿舍10号楼ONU4上测试情况如下 学生宿舍11号楼ONU4上测试情况如下 该线路有3 的丢包率 显示该线路通信不稳定 该线路有6 的丢包率 显示该线路通信不稳定 徐州师大有线线路问题 整改建议 OLT和BRAS是100M接口 由于目前5200设备只有100M口 需要更换5200设备或增加1000M板卡 改成1000M全双工连接 排查EPON设备 检查端口 板卡以及EPON设备和传输设备的匹配情况 确认是否存在问题 因OLT其处在中心节点位置 故该设备的稳定可靠非常关键 最终措施 BRAS5200有计划将在近期扩容到1000M 届时 OLT和BRAS将更改为1000M接口 EPON线路问题尚待中兴工程师确认 同时 徐州移动和省网的带宽5月将按计划升级到20G 从而也能够提高整网的性能 整改结果 有线网络存在比较严重的丢包问题已经解决 带宽问题徐州移动正在落实中 徐州师大有线线路问题 徐州师大U型宿舍楼扩容方案 徐州师大以17 19 楼为例 楼层布局分三段 共计38个厅 每个厅有两个房间 厅个数分置为20 14 4 其中4个厅为单面布局 每个房间有4个用户 共计一层楼 有20 2 4 14 2 4 4 2 4 304用户 房间笔记本拥有量为两台 按照50 算统计出152个用户 每个用户2M的流量限速 一 按照传统的室内合路方式 只用一台AP合路 容量按15M计算 无法满足实际需要 二 按照分段合路的方法 每个AP按照15M的容量的计算 需要20个AP 徐州师大的U型宿舍楼采用套间的建筑结构 每个大房间被相交错的两堵墙隔成两个 里间卧房 和一个 外间客厅 无线信号从走廊至卧室需穿越两堵墙 导致部署在走廊中的室分系统无法很好覆盖室内 徐州师大U型宿舍楼扩容方案 17 19 整改前的测试数据 徐州师大U型宿舍楼扩容方案 解决方案 AP布放位置如下图 天线采用7 8dbi定向天线对打对过道两侧的房间进行单独覆盖 AP采用分段的方式合每组天线 每2台AP使用1台多频合路器 分段合入室内分布系统 图如下 徐州师大U型宿舍楼扩容方案 扩容优化后的结果 本次扩容试点项目我们选择17 19 宿舍楼 主要通过WLAN三频合路器 滤波器 分段合入两台AP来提升WLAN容量 利用平板天线增强室内信号强度 提升容量 降低干扰 减少平层支分段数量 解决师大WLAN扩容和覆盖问题 具体测试结果如下图 徐州师大U型宿舍楼扩容方案 徐州师大校园网对接问题 校方需求 由于学校这个特殊场所 高校希望师生使用WLAN时 也可以访问学校内部网络资源 一 对校方来说 通过无线访问内部网络时 不要收费 二 对移动来说 通过无线访问因特网 需要收费 实现方式 RFS7000上建立两个SSID 移动CMCC EDU 师大XZSD 通过划分不同的VLAN来实现对接 即校园网SSID XZSD 与移动的SSID CMCC EDU 分别走不同的VLAN 1 在OLT与AC RFS7000 的Trunk链路上添加专用VLAN600 以方便建立适用于校园网的SSIDXZSD 并实现AC RFS7000 对该网络的管理 2 修改AC RFS7000 建立新的SSID XZSD 用于校园网WLAN 同时修改AC RFS7000 使XZSD与VLAN600相关联 并将CMCC EDU 移动网络 和XZSD 徐州师大校园网络 这两个SSID都通过AP广播出去 每个AP同时广播两个SSID 徐州师大校园网对接问题 徐州师大校园用户上网时间的限制 问题与需求 考虑到学生群体的特殊性 需为在校的每位学生提供一个良好的休息环境 从客观上杜绝一切可能影响到学生休息的因素 故根据校方要求 在每天24点需对徐州师范大学的无线网络实现断网 整改建议 实现此功能有两种途径 一 是通过在radius服务器上对账户做具体限制实现用户基于时间的访问控制 二 是通过在BAS BRAS上设置基于时间的访问列表 实现对用户的访问控制 最终措施 在BRAS设备5200做了访问控制列表 整改结果 经过测试能够实现了该功能 专题优化分析 容量提升问题A 传统WLAN提升容量方法 通过降低AP发射功率 缩小单AP覆盖范围 增加覆盖场所内AP数量 B 单AP容量 不超过30个并发用户 带宽15 20M 带宽共享机制 C 高校WLAN容量提升困难 频率干扰问题A 2400MHz 2483 5MHz公用频段 3个不重叠的频点 每个频点22MHz带宽 一般选用1 6 11 B 存在其它运营商WLAN网络频率干扰 C 存在用户自己AP等2 4G设备频率干扰 本次试点项目主要通过滤波器来提升WLAN容量 降低干扰 测试项目一 单AP 4用户单独测试AP的吞吐量 专题优化分析 AP 合路器馈入室内的系统结构图 专题优化分析 AP2测试结果记录 AP1测试结果记录 结论 一个AP通过合路器接入室内系统中 吞吐量大约在20M以上 测试项目二 单AP 滤波器 4用户单独测试AP的吞吐量 专题优化分析 AP 滤波器 合路器馈入室内的系统结构图 专题优化分析 AP2测试结果记录 AP1测试结果记录 结论 一个AP通过合路器 滤波器接入室内系统中 吞吐量大约在20M以上 比没有合器时适当高1 2M容量 可以忽略不计 2AP 3Db网桥 合路器测试 AP 3db网桥 合路器馈入室内的系统结构图 测试项目三 两AP 3db网桥 合路器4用户测试 4用户单AP1测试结果记录 4个用户单AP2测试结果记录 2AP 3Db网桥 合路器测试结果 结论 当一个AP单独工作时 吞吐量大约在20M以上 显示单个AP工作时是正常的 PC1连AP1 PC2连接AP2吞吐量测试结果记录 PC1 PC2连AP1 PC3 PC4连接AP2吞吐量测试结果记录 2AP 3Db网桥 合路器测试结果 结论 当两个AP同时工作时 吞吐量不足20M 结果显示不正常 两AP合路的结果只相当于单个AP的效果 2AP 滤波器 合路器测试 2AP 滤波器 合路器系统结构图 测试项目四 两AP 滤波器 合路器4用户测试 4个用户单AP1测试结果记录 4个用户单AP2测试结果记录 2AP 滤波器 合路器测试 结论 当单个AP同时工作时 吞吐量在20M以上 显示单AP工作正常 PC1连AP1 PC2连接AP2吞吐量测试结果记录 PC1 PC2连AP1 PC3 PC4连接AP2吞吐量测试结果记录 注 在多次测试过程中 如果用户增加时 我们可以看到48Mb以上的吞吐量 2AP 滤波器 合路器测试 结论 当两个AP同时工作时 吞吐量在40M以上 显示两AP工作 就等两AP的容量 显示出滤波器的优异性能 专题优化试验结论 通过对比上述数据对比 得出如下结论 一 通过滤波器合入一台AP和不采用滤波器相比 吞吐量有一定的提高 二 采用3DB电桥分别合入2台AP 容量只是一个AP的吞吐量 而且多用户的话 其它用户经常跑不起来 三 采用滤波器分别合入2台AP 吞吐量超过40M 明显是单AP容量的两倍 显示出滤波器优异的性能 能够作为多AP合路的首选设备 徐州师大优化的主要结论 一 首先要保证有线网络质量正常根据徐州师大网络的多次排查和优化 发现本身的有线网线存在一定的问题 如果不能保证有线网络的质量 那么后端的任何接入应用 都会受到前面的约束 效果肯定会不好 所以一定要保证后端网络的质量 二 保证有线网络的出口带宽足够由于高校师生人员众多 突发需求量大 为了保证每个用户的上网带宽 就要在总体上保证出口带宽 满足大容量用户并发上网的需要 三 针对高校的特殊需要 可以在AP上开启两个SSID 一个用于通过移动出口 访问因特网 另一个SSID访问校园内部网 四 针对室内分布系统 传统的方法是一层楼合路一个AP 这样的话 容量有限 适合用户上网需求少的地方使用 针对高校的特殊楼宇或上网需求量大的楼宇 可以采用专用滤波器来合路两个AP 可以有效提高容量 五 针对高校场景的应用 要保证无线的效果 就要使无线网络覆盖各个应用角落 保证覆盖的信号强度和质量 不能留有盲区 最好能保证信号强度 75dBm 六 做好频率规划工作 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11三个有效可用信道 因此规划好频率是非常重要的一环 七 由于高校师生特发应用量巨大 必须在AC或BARS上做好限速工作 保证每个用户的上网效果 同时应该在AP上启用基于流量的负载分担 有效提高AP利用率 八 设置VLAN之间的负载分担 每个AP可以提供多个虚拟AP功能 并且每个SSID可以绑定多个VLAN 如果若干个用户都属于一个VLAN 将会带来严重的网络性能问题 Motorola针对这种情况专门设计了VLAN之间的负载分担 这样通过这种VLAN之间负载分担的特性 Motorola的无线交换机在大用户量的情况下可以保证有优秀的无线网络性能 WLAN三频合路器 滤波器 WLAN三频合路器 滤波器 指标简介 德阳网通室外AP优化案例 德阳网通市区更换宝丰AP的优化 德阳网通市区早期采用宝丰AP 每个基站在室外进行覆盖 一共8个室外站 一共48套室外型AP 因为是AP的替换 原来设备有用户使用 替换后用户投诉量激增 所以采取优化工作 具体的安装下图 站点密度大的优化介绍 德阳市区站点的密度大 每个站所带的用户基数大 20个 1AP 站点彼此干扰比较严重 所以在调整AP功率和信道规划时 工作异常复杂 必须保证每个站的彼此干扰最小 功率足够覆盖所带的用户 优化采用的手段和注意的问题 1 AP的覆盖区域之间无间隙 AP之间重叠区域最小 第一条原则保证所有的区域都能覆盖到 而第二条原则是要尽可能减少所需的AP数量 2 自动频率优化 自动功率优化 3 注意每个AP的用户限度 在优化的同时关注是否有AP所带的用户过多状况发生 如这种情况发生 增加AP去补点 优化后的效果 1 技术层面的效果 即 ping包测试 FTP下载测试 以上均达到要求 2 用户层面的效果 即 用户投诉率随着优化工作的进行逐渐减少 通过回访用户 用户的满意度增加 最明显的效果 用户的投诉电话减少 德阳网通室外站优化总结 1 除了频率优化 功率优化和负载平衡外 还可以有业务流量平衡 自动覆盖检测等等 但是都是在物理层通过改变ap的发射频段和功率 配合上层使得整个网络性能更好 运行更加稳定的目的 2 优化的同时注意对有线接入网络进行排查 检查是否符合无线网络接入要求 3 但是当ap的数目比较多时 覆盖已经不是问题而ap间的相互干扰成为了主要问题 比如ap1附近集中了大量的用户终端 而在ap2附近用户终端相对稀少 当接入一个ap的用户数大于一定数目时 一般为8个 由于用户们争抢信道十分激烈而导致总信道的容量降低 此时 较好的办法是将一部分离ap2较近的用户分给ap2 这样ap1和ap2的用户数目趋于平衡 这种方法也称为负载平衡 loadbalance 一开始ap1和ap2的发射功率相等 因此在它们交界处的属于ap2的4个终端接受到的ap1的信号等于甚至大于ap2的信号 这对于通信来说是很不利的 当ap1进行了功率优化后 它的覆盖范围缩小到粗实线所示 此时属于ap2的4个用户收到的干扰明显减少 这就是配合负载平衡的ap端发射功率控制的作用 WLAN设计和优化 1 AP的位置首先应根据实际的场景和需求初步进行选择 然后再通过实地测量进行调整2 由于各个区域的用户密度不同 一般情况下用户密度大的区域情况更复杂 所以应先在用户密度高的区域进行AP的布置 然后再布置用户密度低的区域3 WLAN的优化设计不仅要从覆盖范围的角度来考虑 还要考虑其负载能力 以保证服务质量4 在AP的位置已经固定 覆盖范围也已经确定之后 要考虑的是频率分配的问题 在多个频道同时工作的情况下 为保证频道之间的相互干扰最小 可以使用三个互相不重叠的频道 频率分配实质上也就类似于一个用三种颜色给地图涂色的问题