澳门WLAN的网络优化方案

1、澳门WLAN网络优化方案大唐电信（天津）技术服务有限公司2010年4月目录一、WLAN网络优化背景2二、WLAN网络优化31.有线侧优化32.无线侧优化42.1.抗干扰技术优化42.1.1.WLAN信道的合理优化42.1.2降低AP发射功率优化42.1.3 802.11b用户干扰52.2用户业务VLAN的细化62.2.1 VLAN细化前后的分析62.2.2 VLAN细化带来的优势72.2.3 增加访问控制列表（ACL）过滤用户VLAN内病毒的传播82.3合理限制用户带宽82.4端口隔离功能82.5网络性能监控92.6 AP覆盖区域优化92.7 AP容量负荷的优化102.8 天线安装位置及数量的

2、优化（某高校为例）102.8.1 天线位置调整一102.8.2 天线位置调整二11一、 WLAN网络优化背景随着澳门WLAN网络的建设，随后将会出现WLAN网络干扰源多，用户密集，用户下载，视频业务以及网游业务较多，对网络QoS要求高等特点，我们采用多种技术手段优化WLAN网络。二、 WLAN网络优化1. 有线侧优化1、将用户的认证和AP设备的管理和控制和进行分离如果把有线和无线用户的认证、计费、带宽管理由BRAS完成，AC主要负责AP的集中管理和控制，采用BRAS+Radius+Portal这种认证方式方案，通过如此改造优势如下：2、网络结构清晰合理，层次分明。业务扩展好，可以快速部署增值业

3、务，便于定制各种套餐业务，以发展个性化用户群体。方便维护管理，维护人员熟悉BRAS，可以开展各种业务，不用对AC进行配置。 3、业务与设备控制分离，符合未来网络发展趋势。将用户的DHCP Server功能从AC上分离AC主要功能是对AP的管理和控制以及无线网络的动态管理，启用DHCP Server功能会消耗AC的资源，大大影响AC的性能。而且当启用DHCP Server功能分配一定的IP地址后，AC的DHCP性能会下降，有可能出现AC分配IP地址慢或失败等现象。另一个方面，由BRAS设备或专门的DHCP Server给用户分配IP地址有利于运营商对整体网络的统一规划。4、将NAT功能从AC上分

4、离由于瘦AP架构下，AC与AP通过CAPWAP协议通信，AC需要完成所管辖的所有AP的隧道数据的打包和解包工作，如果再由AC完成NAT转换，进行IP地址转换，IP头校验等，则会消耗AC的资源，大大影响AC的性能。另一方面，由BRAS等上层设备完成NAT转换更合理，有利于运营商整体网络规划，而且当AC下有AP需要设为本地转发模式时，由于流量不经过AC，也影响了业务实现。5、保证有线端传输质量如果有线端传输质量无法保证，出现时延较高、丢包率较高等问题，将严重影响AP下连接用户的上网体验。2. 无线侧优化2.1. 抗干扰技术优化2.1.1. WLAN信道的合理优化一般情况下，WLAN使用的都是1、6

5、、11三个信道。但是，在实际的网络部署中，无同频干扰的情况是很难避免的。我们可以通过合理的信道调整，最大可能的避免同频干扰。如下图立体的三维网络结构：2.1.2降低AP发射功率优化实际测试表明当同频干扰信号在-75dBm的信号强度或者更高时，对AP的吞吐量造成的影响比较明显，AP的吞吐量下降到30%，显然这对网络质量造成巨大影响。通常，我们只要能满足用户的正常需求，就降低AP的发射功率，如降低50%，信号之间的会减少3dB，但是在AP的边缘覆盖区域，信号可能下降高达十几dB，尽量将同频干扰信号强度控制在-75dBm或者更低，才可以有效的减少同频干扰情况。此优化方法针对于AP单独布防的组网改进比

6、较明显，但是对于AP室分合路的部署方案，由于AP功率的大小，依据连接天线的数量的多少配置稍有差别。后期优化需要根据每个AP实际配置安装天线的多少来调整AP的功率大小。2.1.3 802.11b用户干扰如果网络中客户端以802.11b模式接入到网络，那么对整体的网络影响很大。例如，下面2个图分别是相距40m的两个802.11b的AP使用1、6信道和1、1信道时的网络吞吐量.在使用非干扰频段时,两AP总吞吐量可以接近11Mbit/s;在同频时总吞吐量不足6Mbit/s,此时2个AP与非干扰情况下1个AP的吞吐量接近.所以,在有限范围内单纯采用增加AP的办法是无法提高网络容量的。具体解决办法，关闭8

7、02.11b的低速率的广播，使802.11b用户无法接入网络。2.2用户业务VLAN的细化由于网络AP数量较多，我们把整个网络划分为一个用户业务VLAN，高峰期时，同一个VLAN内会有大量的用户，出现大量的广播报文。广播报文的泛滥，必然影响到数据传输的速率。因此，可以将用户VLAN做更细一步的优化，比如到一栋楼或者一层楼一个用户VLAN，来隔离广播报文，有效的降低广播报文占用过多资源的情况。2.2.1 VLAN细化前后的分析例如：前期我们在林业大学已经做过部分的优化， 业务VLAN优化前：ARP广播包占36%业务VLAN优化后：ARP广播包占1.982.2.2 VLAN细化带来的优势VLAN的

8、细化，可以减少由于交换机偶尔的配置疏忽，导致交换机设备环路引发的同一VLAN下业务瘫痪的问题。有效限制环路交换机设备数量，提高故障排查率。2.2.3 增加访问控制列表（ACL）过滤用户VLAN内病毒的传播由于业务VLAN内Nbns等netbios广播和其他由于客户端病毒引起的广播过多占用带宽，使得高峰期用户上网质量大大下降，严重时候可能造成网络拥塞，这些病毒主要由于客户端windows XP系统默认打开了135、137、138、139等端口。例如，著名的冲击波病毒就是由135端口进入，导致用户机器中毒无法正常的浏览网页和收发邮件，同时使得局域网拥塞严重。通过在业务VLAN内实施ACL丢弃基于这

9、些端口的报文，对于优化网络质量起到很好的作用。2.3合理限制用户带宽如果澳门WLAN用户经常使用下载工具下载文件，这类大流量业务会耗尽空口带宽，从而导致其他用户访问网络慢，ping丢包等问题。为了保证WLAN网络的运行稳定，用户之间影响减少，对用户做适当的限速。例如1Mbps或者2Mbps。2.4端口隔离功能如果澳门WLAN网络中存在大量的广播报文，每一个广播报文都会向所有有用户的AP上广播一份，而且在空间媒质中，广播报文通常会使用最低速率发送广播报文，所以，当广播报文比较多的时候，会占用较多的空间带宽，从而在一定程度上影响到整个网络应用。可以在AC、AP或2层交换机上启用二层隔离功能，从而控

10、制用户只能访问网关设备，而不能互相访问，这样可以减少WLAN网络内部的广播流量，提高整体的网络性能。2.5网络性能监控随着WLAN网络规模的不断壮大，对网络设备的性能监控尤为重要。网络设备的性能数据：如网络流量，用户数等指标可以全面反映整个网络的健康和负荷状况。在接入网部分，AP、ONU交换机是重要的网络设备，可以通过单个AP的用户数、输入输出流量，ONU交换机的输入输出流量等，通过这些指标可以判断接入网是否健康，是否需要扩容。在核心网部分，OLT、核心交换机、AC是重要的网络设备，可监控OLT、核心交换机以及AC的输入输出流量，来判断核心网是否健康，是否需要扩容。下面是我们前期针对某地用户数

11、和用户下载速率的一个平均计算，可以反映到整个校园上行带宽的问题。无论用户数增加还是减少，整个网络业务带宽的都在300M左右。要么广播包占用很大带宽，要么整个网络带宽不够，需要扩容进行的一个判断。时间学校用户数下载速率总带宽（bps）2009-12-1012:3032811713:006325313:3036410914:002122042.6 AP覆盖区域优化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。定位需要遵循两个原则：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。AP覆盖区域

12、的确定需要根据接收到的信号强度来决定，做法是先设定一个信号强度阀值，例如为满足某个区域的无线终端点播流媒体课件的需求，通过测量得知信噪比SNR10dB是能够保证点播流媒体课件质量稳定的最低信号强度，所以可将10dB作为阀值，凡是信号强度不低于这个阀值的区域就确定为AP的覆盖区域；然后进行实地测量，并记录，产生AP的覆盖区域图；最后根据定位原则进行调整，直到满意为止。2.7 AP容量负荷的优化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。以布置无线教室为例，假设实际的需求是要保证30个学生同时点播多媒体课件，一个AP不能满足要求，需要在同一教室里面布置两个A

13、P。由于用户需求是动态变化的，AP的实际负载可能会加重或减轻，这些变化可以通过对WLAN监视得知。网络管理员应根据实际变化对AP的数量和分布作出调整。总之，良好的WLAN设计不仅可以保证较好的服务质量，也可以减少AP的使用数量从而节约成本，其前提是事先经过充分的实地测量和评估。2.8 天线安装位置及数量的优化（某高校为例）2.8.1 天线位置调整一目前我们的设计方案，为每个宿舍门口安装一根天线来解决宿舍内的覆盖问题，由于天线安装环境导致天线距离墙壁太近，不足10CM，天线主波瓣并没有完全覆盖宿舍，导致宿舍内信号不稳定，反而使更多的反射波影响到对面的其他的宿舍，使该宿舍的用户并没有完全使用该覆盖区域的AP。建议更改天线位置。 设计天线安装图2.8.2 天线位置调整二鉴于此高校宿舍楼的结构复杂性，建议更换部分天线，改为水平角度为60的天线，这部分天线的安装B区宿舍墙上，穿过C区宿舍的阳台来覆盖C区宿舍内部。存在问题是，目前我们设计每个AP接有6根天线，可能会因为功率太低而影响用户使用，必须减少天线数量，经观察分析，可减少到每个AP接2根天线，这样，覆盖C区的天线，在水平覆盖上，该AP要影响更远的宿舍，必须至少要穿过两堵墙，无线干扰环境会发生很大的改善。下图为某宿舍可接收到的所有AP信号