运营级WLAN网络优化研究

【摘 要】本文根据自己的实践经验，以运营级WLAN的网络结构为核心范围，针对有信号无法连接及连接断线两种常见状况，在网络各个层次可能所存在的问题进行了分析研究，并提出了优化策略，为未来网络优化工作提供了方法及思路。

【关键词】WLAN网络；运营级；优化；策略

前言

在Ipad2、Iphone4、智能手机、笔记本等各类WLAN终端普及和爆发式增长背景下，WLAN数据传输系统基于技术上的便利性与分流3G网络流量能力，独立用户的高速数据业务需求旺盛，带来了电信级、可运营的WLAN网络诞生。而随着一定规模的形成，通过评估当前WLAN网络各个环节存在的缺陷及问题，研究WLAN网络优化的主要技术手段，制定系统化的优化流程，为后续优化工作开展夯实基础，有着十分重要的意义。

1 运营级WLAN网络优化总体思路

1.1 WLAN网络的评估优化

WLAN网络评估及优化就是利用前期测试所得的数据，根据现场网络情况进行评估，对网络的各个环节存在的缺陷及问题进行整改，提升WLAN网络的各项指标，提高用户感知度。

1.2 优化主要节点与内容

（1）主要节点。WLAN无线宽带系统从无线侧到核心网侧的主要节点（如图1所示）。

WLAN网络结构自下而上为AP-L2接入网-L3VPN-AC-BRAS-后台系统。网络架构中任一环节出现故障最终都会影响用户感知。

（2）主要内容。优化主要内容是有信号无法连接与网络连接断线。

①有信号无法连接以及网络连接断线常见原因（如图2所示）。

2 WLAN网络运营问题与优化策略

2.1 AP及无线网络侧

2.1.1 无线干扰

（1）系统外干扰。WLAN所在的2.4G频段为公开频段，无绳电话、蓝牙手机、微波炉乃至智能仪表都可能对WLAN造成干扰。

优化策略：通过频谱仪进行宽频扫频测试，定位干扰源位置和类型，排除干扰。

（2）系统内干扰。由于信道内同时存在多种信号干扰，不同的干扰情况不同方法予解决。

①频点规划不理想，天线参数设置不合理，导致可见同频信号较强。

优化策略：调整AP信道频点，避免在水平面和垂直面上出现过多同频点强信号。调整AP发射功率、天线方向角、全改定等，保证主覆盖区域信号的强度和质量，并将其他可见干扰信号强度降低至最小。

②覆盖方式不合理，混搭覆盖造成信号杂乱，泄露现象严重。由于AP覆盖方式及天线位置部署不合理，会导致可见信号太多，引起同频干扰，造成用户无法接入网络。

优化策略：分析现有覆盖方式的合理性，对其进行结构性调整优化，统一按照小分布方式来建设。

③终端用户比较活跃，无线环境隐藏节点较多。

优化策略：开启CTS/RTS参数调整，增大BEACON帧间隔，减小系统内干扰。

2.1.2 容量负荷导致的拥塞

（1）用户数引发用户无法接入

由于现有AP同时支持的用户数及吞吐量有限，当用户数及用户行为导致的流量超过设计负荷时，AP流量饱和，造成新用户无法再接入网络。

优化策略：在规划设计前期，有的放矢的进行AP 规划。对于存在放装型AP重叠覆盖的区域，开启基于AP连接用户数的负荷分担或者基于AP流量的负荷分担。也可考虑关闭二层交换功能，或引入5.8Ghz 频段进行扩容。

（2）AP负荷过重引发重启导致掉线

用户同时大规模下载导致AP负荷过重，引发AP重启导致掉线。

优化策略：AP重启问题，厂家在近期会出一个新的版本解决该问题。

2.1.3 无线覆盖不足

由于用户未处在WLAN主覆盖区域内，导致边缘信号较弱，出现掉线现象或无法接入问题。

优化策略：设置最小信号接入电平，使得信号弱的用户无法接入网络，就不会产生掉线。

2.1.4 主设备故障

集中转发AC上联链路故障时，AC下挂AP状态正常，用户感知有信号、无法连接；FatAP架构下AP进程吊死或本地转发AC架构下，AP上联业务路由故障，AC下挂AP状态正常，用户感知有信号、无法连接。

优化策略：加快Fat转Fit的替换进程，使用集中转发为主体的FitAP+AC的架构模式，检查端口配置参数或及时消除物理链路故障。

2.1.5 参数配置

AP上最大允许接入用户数设置过小，用户密集区域当关联用户超过设置上限时，造成新增用户出现有信号无法连接问题。参数调整设置低速报文接入限制或禁止弱信号终端接入功能，由于AP部分区域AP 信号上下行的不对称性，造成用户有信号无法连接。

优化策略：将参数进行调整，使得各项参数更为合理。

2.2 L2接入层

接入VLAN Spanning Tree和端口配置导致IP地址获取速度变动。WLAN业务接入VLAN穿过城域网二层网路时，需要正确配置spanning tree参数，使接入VLAN的spanning tree能够迅速收敛。当配置有误时，将可能因spanning tree摆动或重新计算导致获取地址缓慢或者网络连接断线。

优化策略：正确配置VLAN 生成树参数。发生故障时重启WLAN 接入汇聚交换机。

2.3 AC侧

（1）端口配置不当

AC设备的业务板与主控板之间的端口聚合未匹配，导致二层链路出现环路，从而导致用户无法获取地址。AC设备的主控板与AC汇聚交换机之间的端口聚合不匹配，导致二层链路出现环路，使得网络连接不稳定，用户无法获取地址或者断线。

优化策略：检查端口配置，并同步相关端口配置。

（2）主备配置不一致

AC1（主）与AC2（备）WLAN RRM模块下配置不同，导致无线客户端发送的mandatory的速率集不能满足AC设备要求支持的mandatory速率集，由于主备AC板卡关于WLAN的参数设置不统一，导致客户端无法正常连接。

优化策略：在实施1+1备份方案，必须保证在主AC和其备份AC上的AP配置、射频配置完全一致。

2.4 BRAS侧

（1）城域网参数有误

BRAS业务子接口与AC上给热点下发的业务vlan不统一，导致无法获取IP地址，无法连接上网络。

优化策略：统一修改相关数据配置，保证AC、BRAS配置一致。

（2）接入端口配置错误

对于开放pppoe和DHCP业务的接入端口，在BRAS上需要同时配置两种业务的控制参数，如果漏配DHCP业务参数将出现pppoe接入正常但是DHCP无法获取地址的情况。

优化策略：检查参数配置，规范数据制作。

（3）BRAS双挂

对于AP或AC设备上行使用双路由双挂BRAS或双挂同一BRAS下双端口的场景下，因VLAN同时透传至两台BRAS，或双透至同一BRAS的两个端口，由于2台BRAS或同BRAS下双端口同时做出DHCP响应，形成竞争，反而导致用户无法正确获取IP地址或者认证失败。

优化策略：现网中AP或AC上行改成单挂BRAS及单端口。

（4）双AP及双BRAS间认证摇摆

用户终端在某些区域能同时收到AP1和AP2两个WLAN 信号，AP1通过移动AC送至BRAS1认证，而AP2通过电信AC送至BRAS2认证，由于用户终端在两个AP之间频繁切换，每次切换后由于认证服务器发生变化，导致用户断线投诉。

优化策略：在认证摇摆区域关闭移动共享AP的SSID：“ChinaNet”。

（5）主机命名不规范

BRAS侧变更主机名称但未在策略服务器做注册，导致拒绝向用户分配IP 地址。

优化策略：将BRAS的名称正确注册到策略服务器上。

（6）软件bug

Juniper BRAS板卡重启后，因软件Bug可以获取地址但是无法打开Portal。

优化策略：对软件进行补丁更新或者通过调整配置进行规避。

2.5 后台系统

（1）DHCP server 数据库参数设置不当

E320正常情况下，用户上线时会建立相应的记录，用户下线时清除。但是一些异常情况下，相应记录没有清除，导致这张表的异常增长，就可能造成用户一段时间内获取不到地址。

优化策略：定期检查E320，记录条目过多，要求BRAS维护部门重建SSCC连接，刷新数据。

（2）策略服务器参数有误

当策略服务器参数配置有误，导致策略服务器无法正常控制BRAS的用户接入，或策略服务器与BRAS间出现通信异常，又没有正常管理到端口，导致用户无法获取IP地址。

优化策略：对策略服务器或BRAS的控制参数进行校核、检查两者之间的网络连接。

（3）DHCP 地址池空间不够

因DHCP地址池满而造成同一BRAS下面用户大面积出现获取IP地址困难或受限的情况。

优化策略：及时掌握DHCP地址池的开销占用情况，在其峰值占用达到80%时及时扩充。

（4）DNS 解析错误

认证页面无法打开问题各本地网WLAN接入的portal使用相同的域名，但是服务器地址各不相同。优化策略：在各本地网DNS服务器中正确配置域名的解析地址。

3 结语

本文针对优化过程中最常见有信号无法连接与网络连接断线两类问题，进行了深入研究与分析。根据运营级WLAN网络的结构，对各个层次进行了深入研究、分析，归纳出各种可能存在的问题，并对优化工作问题提出了具体的优化策略。表达了努力为易于随身携带无线终端的客户，创造一个无处不在的无线网络、高速传输的数据流量、丰富多样的数据应用。

参考文献：

[1]H3C，《WLAN运营商一体化局域网解决方案》.

[2]中国移动通信企业标准，《中国移动WLAN优化策略》.

[3]耿学敏.等.WLAN瘦AP组网架构分析.中国电子商务，2011.