顏汝南

摘要：近年許多高等院校已建設(shè)好校園無線網(wǎng)絡(luò)，然而對校園無線網(wǎng)絡(luò)的上網(wǎng)體驗效果并沒有達到預(yù)期目標(biāo)。本文對校園無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實施過程中的常見的無線網(wǎng)絡(luò)問題、常用部署優(yōu)化方法、測試項目、指標(biāo)和優(yōu)化配置等問題進行研究與分析。

關(guān)鍵詞：WLAN；校園無線網(wǎng)絡(luò)；無線優(yōu)化

中圖分類號：TP3 93 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）25-0027-03

隨著第四代移動通信技術(shù)（4G）和WLAN等主流無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，手持移動終端的大量普及，移動互聯(lián)網(wǎng)的時代已到來，而許多高等院校也已建設(shè)好校園WLAN，然而對無線校園網(wǎng)的上網(wǎng)體驗和效果并沒有達到預(yù)期目標(biāo)。因此，如何優(yōu)化校園無線網(wǎng)絡(luò)就顯得十分重要。

1 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)內(nèi)容與方法

無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要包括兩個方面：部署優(yōu)化和產(chǎn)品配置優(yōu)化。部署優(yōu)化一般涉及實施方案、增加或減少設(shè)備、調(diào)整天線等工程方面的操作。產(chǎn)品優(yōu)化是通過命令配置優(yōu)化和打開設(shè)備特定功能，以實現(xiàn)對無線網(wǎng)絡(luò)性能的提升。

由于部署優(yōu)化成本高、周期長、工作量大，所以一般優(yōu)先考慮配置優(yōu)化，如仍不能解決問題，再實施部署優(yōu)化。部署優(yōu)化適用于大多數(shù)無線產(chǎn)品，而配置優(yōu)化則需要工程人員較熟悉WLAN配置和WLAN產(chǎn)品支持豐富和完善的功能特性。

2 常見的無線網(wǎng)絡(luò)問題

2.1 設(shè)計部署問題

弱覆蓋區(qū)或覆蓋盲區(qū)；工堪失誤，障礙物未正確被記錄和處理；設(shè)計偏差，未選擇合適的方案或天線；設(shè)計未考慮終端的特性和用戶需求；自身網(wǎng)絡(luò)同頻、鄰頻干擾。

2.2 設(shè)備、供電、傳輸問題

AP丟失、AP重啟、工作不穩(wěn)定；POE供電模塊故障；AP與AC之間的二三層傳輸故障。

2.3 AP的用戶容量有限

用戶分布不均衡，部分AP出現(xiàn)飽和，性能下降；AP所承載的用戶數(shù)達到上限時，新用戶無法接入。

2.4 信道資源問題

低速報文過多；11b用戶拖慢了整網(wǎng)速度；管理和廣播報文過多；某此用戶高速下載，占用資源；過多用戶接入，沖突碰撞加劇，導(dǎo)致用戶網(wǎng)速變慢。

3 常用部署優(yōu)化方法

常用的部署優(yōu)化方法如表1所示：

4 測試與優(yōu)化工具

常用的測試與優(yōu)化工具如表2所示：

5 測試項目和指標(biāo)

針對本網(wǎng)絡(luò)測試的項目和指標(biāo)如表3所示：

要求：打開時延不大于8秒。＼&漫游穩(wěn)定性＼&1）通過web認證后，使用瀏覽器訪問Internet；

2）在多個AP覆蓋的連續(xù)區(qū)域內(nèi)，進行下載，并同時在區(qū)域內(nèi)移動，從區(qū)域的一邊移動到另一邊；

3）移動完成后，嘗試打開網(wǎng)頁，并記錄是否有發(fā)生過掉線的現(xiàn)象；

4）用戶離線15分鐘，是否需要重認證。

要求：

1）不應(yīng)該出現(xiàn)web認證掉線的現(xiàn)象；

2）不應(yīng)該出現(xiàn)802.11解關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象；

3）漫游后網(wǎng)頁打開正常；

4）需要啟用web認證防抖動功能。＼&用戶穩(wěn)定性測試＼&找一個位置同時可以被多個AP覆蓋的，并且信號均可達到信號閥值，進行測試看其STA是否會在幾個AP之間來回關(guān)聯(lián)，從而影響客戶體驗。＼&同頻AP數(shù)量＼&1）使用信號強度測試工具與接收能力正常的筆記本網(wǎng)卡；

2）在被測試AP2米以內(nèi)的位置進行測試；

3）檢測到的所有信號強度高于-75dbm的AP均視為同頻ap；

4）記錄同頻AP數(shù)量。

要求：

同頻AP數(shù)量超過10個，就肯定會照成性能下降，用戶體驗下降，用戶體驗的測試結(jié)果會受到影響同頻AP數(shù)量小于10個，需要進行信道占用率測試，才能確定是否會對用戶體驗照成影響。＼&信道占用率＼&1）使用艾爾麥分析儀或者其他頻譜分析儀工具進行測試；

2）在被測試AP2米以內(nèi)的位置進行測試；

3）記錄被測試AP信道的占用率；

4）測試時，被測試AP不與任何STA關(guān)聯(lián)；

5）如果分析儀能夠檢測非WLAN干擾，進行記錄。

要求：

信道占用率超過40%，會降低遠處用戶（信號強度低于-70dbm）使用效果，也會降低多用戶（>10個）情況時的使用效果，信道占用率超過80%，會降低所有用戶使用效果。＼&]

6 問題分析與優(yōu)化

6.1 樓棟間同頻干擾嚴重

問題描述：教學(xué)樓的AP信道采用的是自動規(guī)劃，樓棟間相隔較近如果信道規(guī)劃不合理，同頻干擾影響無線用戶的體驗如圖1所示。

圖1 樓棟間同頻干擾嚴重

原因分析：同頻干擾產(chǎn)生的原因是存在與AP工作在相同頻段的設(shè)備。 同頻干擾導(dǎo)致AP雙方都進行退避，進入等待，使各自都有流量損失，但AP總流量是不變的，可以這樣認為，同一個區(qū)域里的總流量為1的話，那么1個AP滿負荷發(fā)包可以達到1的流量，2-8個AP滿負荷發(fā)包同樣可以接近1的流量。

AP只有要發(fā)包時才會出現(xiàn)相互干擾的情況，在沒有流量的情況下，單個AP的信道使用率要小于2%，影響很小如圖2所示。 流量大=信道占用率大=干擾大。

圖2 AP只有要發(fā)包時才會出現(xiàn)相互干擾的情況

解決方案：合理的規(guī)劃信道資源，避免設(shè)備間同頻干擾，可以通過手動規(guī)劃AP信道，達到錯開同樓層上下樓層的AP信道，如圖3所示。

圖3 合理的規(guī)劃信道資源

6.2 AP配置只使用了兩根天線收發(fā)

問題描述：在圖書館中大部分AP每個raido都安裝了3根天線，但是在對AP的配置中只使用了2根天線。

原因分析：AP每個radio安裝了3根天線，但是只使用了兩根天線進行收發(fā)，沒有充分利用3根天線增強信號的優(yōu)勢。

解決辦法：將每個radio安裝了3根天線的AP的每個radio的天線配置為3收3發(fā)。

Antenna receive 7 radio 1

Antenna receive 7 radio 2

Antenna transmit 7 radio 1

Antenna transmit 7 radio 2

6.3 無線終端漫游問題

問題描述：當(dāng)用戶在一棟樓認證成功后移動到另外一棟樓時漫游不成功需要重新進行關(guān)聯(lián)和認證。

在教學(xué)樓到圖書館之間無線漫游沒得問題，但是從教學(xué)樓到學(xué)術(shù)交流中心是會出現(xiàn)漫游不成功的問題。

原因分析：由于樓棟之間沒有無線信號覆蓋并且在現(xiàn)在的無線部署情況下，AP需要跨三層進行通信，在采用本地轉(zhuǎn)發(fā)的情況下無法實現(xiàn)無線用戶的漫游功能。在目前這種情況下，盡量保證在同一樓棟的無線漫游體驗。

解決方案：從現(xiàn)場的環(huán)境來看，教學(xué)樓到學(xué)術(shù)交流中心相隔較遠，無線漫游的需求應(yīng)該不是很大，如果實在有這個需求可以，需要將AP部署在同一個子網(wǎng)里面，這種方案的優(yōu)點是對現(xiàn)網(wǎng)改動較小，缺點是只能在一定程度上面提升無線漫游的體驗。

6.4 Beacon使用最小速率進行發(fā)送，消耗空口資源

問題描述：beacon報文一般在發(fā)送時都是以最小速率進行的，占用信道，消耗空口資源，從圖53中可以看到beacon幀占到了管理幀的65%。

原因分析：默認情況下，每一個AP發(fā)送一個Beacon報文時是以每100ms進行發(fā)送，這個報文和無線網(wǎng)卡的同步信息通告無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)【3】。

在教學(xué)樓分別抓包分析，Beacon報文是較高的優(yōu)先級以每100ms進行發(fā)送，為了有效降低空口資源，將間隔時間調(diào)到200ms左右，從一定程度上可以增強用戶的無線體驗。

7 結(jié)束語

隨著國家對教育信息化建設(shè)的重視，人力物力投入也在逐漸加大，已有越來越多的高校已經(jīng)或在開始建設(shè)校園無線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)也必將成為網(wǎng)絡(luò)普遍的接入方式。本文從校園無線網(wǎng)絡(luò)的特性和實際情況提出了一些優(yōu)化與分析的方法，旨在對校園無線網(wǎng)絡(luò)的管理與運維提供幫助。

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