WLAN网络优化分析专家系统技术交流.ppt

WLAN网络优化分析专家系统技术交流,杭州华思通信技术有限公司2012年05月,杭州华思通信技术有限公司简介,杭州华思通信技术有限公司是致力于通信无线及有线宽带领域综合网管和运维支撑系统研发的通讯软件企业;公司核心技术团队来自于华为技术、UT斯达康和原鼎桥网管研发团队；行业影响力介绍中国电信WLAN综合网管市场占有率第一（10个省）中国移动WLAN综合网管市场占有率第一（11个省）中国ERLANG（下一代网管核心云计算技术）技术论坛的理事成员,2023/8/26,2,杭州华思WLAN综合网管成功案例,运营商应用案例（电信10省）吉林电信WLAN综合网管（商用）云南电信WLAN综合网管（商用）宁夏电信WLAN综合网管（商用）重庆电信WLAN综合网管（商用）山西电信WLAN综合网管（商用）江西电信WLAN综合网管（商用）湖南电信WLAN综合网管（商用）北京电信WLAN综合网管（商用）浙江电信WLAN综合网管（商用）陕西电信WLAN综合网管（商用）运营商应用案例（移动11省）湖北移动WLAN综合网管（商用）湖南移动WLAN综合网管（商用）安徽移动WLAN综合网管（商用）重庆移动WLAN综合网管（商用）云南移动WLAN综合网管（商用）陕西移动WLAN综合网管（商用）吉林移动WLAN综合网管（商用）山西移动WLAN综合网管（商用）贵州移动WLAN综合网管（商用）海南移动WLAN综合网管（商用）中移动南基地WLAN综合网管（商用）运营商应用案例（联通3省）北京联通WLAN综合网管（商用）湖北联通WLAN综合网管（商用）辽宁联通WLAN综合网管（商用）运营商应用案例（广电）：杭州华数WLAN综合网管（商用）,2023/8/26,3,华思通信高居中国电信、中国移动WLAN综合网管市场占有率第一！,杭州华思WLAN网络优化分析专家系统成功案例,运营商应用案例（电信2省）浙江电信、江西电信运营商应用案例（移动1省）湖北移动,2023/8/26,4,拥有三份与WLAN网优有关的专利：专利材料1-一种远程分析WLAN同邻频干扰的方法专利材料2-一种判断WLAN弱覆盖的方法专利材料3-一种基于邻AP群组的WLAN信道规划及下发的方法,议程,5,WLAN网优分析背景,网优分析原理与案例,WLAN网优分析功能,WLAN网优分析展望,系统背景简介,2023/8/26,6,WLAN网络的各个发展阶段及关注点,关注网络质量：覆盖/干扰,关注业务价值：流量/用户数,关注网络故障：AP退服率,关注建设进展：AP接入率,网络优化阶段,业务发展阶段,网络维护阶段,网络建设阶段,系统背景简介,7,当WLAN网络的AP数量突破5000时，就需要开展网络优化工作,哪些区域WLAN信号覆盖差？,1,哪些区域存在同/邻频干扰？,2,哪些区域存在容量受限的情况？,3,用户异常下线率高的原因是什么？,4,用户关联失败率高的原因是什么？,5,终端实际速率情况如何？,6,PC和手机终端占比、流量、分布情况？,7,如何调整AP无线射频参数？,8,WLAN网优分析系统与WLAN综合网管的差异,8,WLAN综合网管设备增删改管理告警监控，处理故障报表考核,差异,WLAN网优系统 在设备无故障时的质量劣化关注覆盖、干扰、容量、掉线、限速等优化问题,无线网络的初级阶段,无线网络的成熟阶段,WLAN网优分析系统与WLAN综合网管的对比,9,议程,10,WLAN网优分析背景,网优分析原理与案例,WLAN网优分析功能,WLAN网优分析展望,WLAN网络优化整体思路,WLAN网络优化整体思路,整体分析：通过各种自定义的分析，把全网的问题由面及点地定位到部分区域、热点或AP。由于WLAN网络组网主要是“孤岛”式的热点方式，因此，优化分析、尤其是干扰分析时，都应该着眼于热点粒度来展开。专项分析：通过热点分析确定出问题热点的主要问题后，针对这些问题进行专项分析。无线侧的问题一般可以分为以下几类：覆盖问题：如弱覆盖分析等干扰问题：如同频干扰分析、邻频干扰分析等容量问题：如用户关联拥塞分析等用户问题：如用户使用习惯分析、用户终端类型分析等优化调整：针对专项分析找到的各种问题原因，可以采取相应的优化措施。WLAN网络的优化措施有很多，优化分析系统能够实现的主要是AC/AP参数设置方面的优化调整，如AP信道规划调整、AP发射功率调整、AP信标周期调整、无线用户限速、流量或用户均衡策略，等等。,用户投诉案例,13,问题：4月20号上午接到投诉电话，用户反映在省电信指挥楼6楼601办公室WLAN信号差，无法上网，用户反馈终端为PC，MAC地址为00:1B:77:99:0A:74。,测试与优化：1、现场实测发现用户投诉地点601办公室可以收到 AP“省电信指挥楼南6楼西面楼梯口（MAC为00:23:89:E3:74:E0）、省电信指挥楼南6楼605办公室门口（MAC为00:23:89:A3:48:10）”的信号。2、现场测试人员采取的优化方案为将“省电信指挥楼南6楼西面楼梯口（MAC为00:23:89:E3:74:E0）”这个AP的布放位置调整到601办公室门口吊顶上，调整后的AP距用户2-3米远。,优化前后对比：调整后，我们再次在WLAN网络优化专家分析系统中查询到该终端，该终端基本在“省电信指挥楼南6楼西面楼梯口（MAC为00:23:89:E3:74:E0）”这个AP下上网，且终端下行信号强度维持在-40dBm左右，用户上网感知良好。,覆盖优化案例,14,弱覆盖发现,通过网优平台对弱覆盖数据进行分析时，发现AP名为nc_yxylxq_yyt的AP总体信号强度弱，用户流量较大，关联次数较多，是一个用户数比较多的弱覆盖热点,现场测试,现场测试说明：该热点为天翼卖场，环境小，所以卖场不能存在弱覆盖，观察发现买点右侧有个食堂，食堂无其他ChinaNet信号，只有卖场AP的信号，初步判断：用户在食堂休息时关联到AP上网。现场测试信号强度较弱，但能认证成功，且ping包丢包率低，说明网络比较稳定，信号波动不大，下载发现，该AP速度正常，这就体现出网优上检测的，信号低，流量较大，关联成功高的问题，很好的体现出该热点的弱覆盖问题。解决方案：增加天线，或者在食堂增加AP,干扰优化案例,15,AP“nc_xlt_fzl_5f”受同热点下AP“nc_xlt_fzl_4f”的干扰影响，干扰场强为-54dBm，同时该AP也受到另外两个移动CMCC的AP的同频干扰，干扰场强分别为-55dBm和-54dBm该热点下各个AP的性能统计情况，该热点下4个AP，受干扰的AP“nc_xlt_fzl_5f”一天总共有76个终端关联95次，关联总时长达到21.5小时，是4个AP中最大的，说明该AP下用户较多，但该AP一天的总流量只有7.4MB，峰值总速率仅为11.21Kbps，均值总速率只有0.38Kbps，更是远小于另外几个AP,网优手段：1、使用“优化措施”模块的“信道规划”功能可以看到，建议该AP从当前的6号信道改为11号信道，这样该AP将同时避免来自网内和网外的干扰信号的影响，其信道的上行信噪比将由原来的13dB提升到34dB。2、优化前后对比：优化后一周该AP下的终端流量、速率得到显著提升，4月16号至4月20号终端峰值速率都在400Kbps以上，最高达到7578.57Kbps，流量也呈稳步上升趋势，用户使用感知得到明显提升。,容量受限案例（速率受限）,16,4月24日对南昌所有AP无线侧峰值下载速率进行分析，发现峰值下载速率最大的AP，该AP所属热点：九四住院部，AP名称：nc_94zyb_15f,MAC地址：38:22：D6：AA:4F:E0。AP的整体峰值下载速率如右图：,流量受限：在无线侧峰值下载速率到达20Mbps时关联该AP，对该AP进行实地测试发现AP的峰值下载速率为190KB/s左右，打开大型网站的速率较慢，用户感知较差，不能全满足用户上网需求。,由上分析可以看出当无线侧峰值下载速率到达20Mbps，关联用户数较少时，再接入的用户上网感知较差，不能满足上网需求，因此可以确定资源利用率已接近100%，即无线侧峰值下载速率为20Mbps时资源利用率到达100%较为合理。因此，可以通过AP无线侧峰值下载速率达到20Mbps的70%（即14Mbps）作为AP是否繁忙的判断标准。,容量受限案例（关联用户数受限）,17,4月24日在日常整理用户峰值关联数时，通过筛选，发现用户关联峰值数最大的AP，该AP热点是：南昌大学第二附属医院，AP名：nc_2fyy_mz_1f,MAC地址:38:22:D6:AB:55:80。该AP用户峰值关联数的整体情况如右图：,关联用户数受限：在15时对该AP进行实地测试发现速率变慢，打开大型的门户网站如：淘宝，新浪，搜狐等网站的速度较慢，网络速度不是特别稳定，用户感知较差，进行下载测试发现下载速率较慢如下图：,由上分析可得当峰值关联用户数超过30时用户感知较差，资源利用率基本到达100%，即峰值关联用户数设为30资源利用率到达100%较为合理。因此，可以通过AP峰值关联用户数达到30的70%（即21）作为AP是否繁忙的判断标准。,关联拥塞失败案例（修改最大接入MAC数）,18,在系统中分析出的拥塞次数较多的AP,优化后，该AP一周内都没有一次拥塞失败,在设备中将最大接入MAC数从64调整为124；,将MAC地址老化时间从3600S调整为300S,关联拥塞失败案例（修改负载均衡）,19,问题：4月19日在WLAN网优平台中发现电信老大楼的AP（nc_nd_ldl_6f）拥塞失败次数很高，MAC地址为00:OF:E2:9D:FC:40，用户关联总数为8824次，失败总数为5188次。,分析：分时段对该AP进行逐步分析，发现在凌晨1点到7点中，用户关联数较少的情况下不会出现拥塞失败，而在8点钟以后由于用户数的增多，用户失败数也开始增多，当关联用户数超过20时，开始出现关联失败，而且基本是拥塞失败,结论：根据分析结果，判断造成用户关联失败的原因可能是AP做了负载均衡。因此我们在AC设备上通过MIB查看了该AP的具体设置数据。在该AP所属AC为孺子路AC2【117.21.76.102】，对该AC进行SNMPWALK，发现用户数负载均衡设置已经开启，用户数门限设置为20，负载均衡的差值为5。因此，负载均衡的开启也会造成拥塞次数升高。,议程,20,WLAN网优分析背景,网优分析原理与案例,WLAN网优分析功能,WLAN网优分析展望,系统功能模块图,关键功能点,22,系统功能,23,WLAN网优分析功能,个性化门户,日常优化,专项优化,优化调整,网优报表,GIS分析,个性化门户,24,基本性能指标按日统计最近3个月用户关联失败率统计设备统计昨天各热点类型流量占比最近24小时终端上行信号分布情况最近3个月用户异常下线统计昨天各厂家终端占比,系统功能,25,WLAN网优分析功能,个性化门户,日常优化,专项优化,优化调整,网优报表,GIS分析,日常优化工作,26,Phase 1,Phase 2,Phase 3,筛选问题热点关联失败高的热点无流量的热点无用户的热点低速率的热点,筛选问题AP关联失败高的AP无流量的AP无用户的AP低速率的AP,筛选问题终端弱覆盖区的终端低速率长在线终端速率过低的终端,热点、AP的性能指标自定义组合筛选,27,统计指标选择,统计性能指标的筛选条件设置,热点、AP的自定义筛选模板与结果,28,终端性能指标自定义组合筛选,29,终端筛选：可以按照终端MAC、用户帐号、场强、速率等10余个信息进行组合筛选该功能尤其可用于用户投诉问题重现和问题定位上,单终端信息查看：可以查看单个终端的场强5分钟变化、速率5分钟变化，以及终端在各个AP下的关联情况，如流量、时长、场强、速率等。,终端分析结果示例,30,支持基于终端类型、热点类型、SSID等分组条件的终端分析支持根据流量、速率、时长等条件对终端的用户数、总流量、总时长的分组分析,热点概况,31,AP概况,32,系统功能,33,WLAN网优分析功能,个性化门户,日常优化,专项优化,优化调整,网优报表,GIS分析,专项分析,34,目前弱覆盖分析方法的不足,35,方法一、依靠测试仪表进行现场实测,弱覆盖区域测试判断方法,方法二、依靠用户投诉,测试成本高：由于热点和AP数量众多，因此象方法一那样单纯依赖于测试人员的现场测试，其发现弱覆盖区域的成本相当高。,弱覆盖区域的发现滞后于网络建设和优化的需求：通过方法二那样由用户投诉来发现弱覆盖区域，一方面时间上滞后，另一方面准确性也不是很高，容易出现误判，如A用户觉得信号差，而B用户觉得信号良好。,不足,网优系统弱覆盖分析的原理,36,AP发射功率,STA发射功率,下行链路损耗,上行链路损耗,AP侧接收场强（上行信号强度）,STA侧接收场强（下行信号强度）,下行信号强度=AP发射功率-下行链路损耗上行信号强度=STA发射功率-上行链路损耗 WLAN空中接口为半功率网络上行链路损耗=下行链路损耗下行链路损耗=AP发射功率-下行信号强度=上行链路损耗=STA发射功率-上行信号强度下行信号强度=上行信号强度+AP发射功率-STA发射功率其中：上行信号强度、AP发射功率可通过MIB采集直接得到STA发射功率可通过MAC前六位判断其为何种终端得到,笔记本电脑终端网卡发射功率3040mW，折合为14.816dBm；平板电脑终端网卡发射功率为35mW，折合为15.4dBm；手机终端网卡发射功率为2530mW，折合为1414.8dBm。,弱覆盖分析,37,粒度分析,单AP分析,弱覆盖筛选,38,设置条件,分析结果,专项分析-弱覆盖分析案例,39,专项分析-弱覆盖分析案例,江汉分公司大楼MAC地址为00:27:1D:01:1F:C5的AP覆盖1楼营业大厅，测试发现1楼大厅集团客户服务区WLAN信号正常-50dBm左右，但是普通客户服务区占营业厅2/3区域WLAN信号覆盖弱-74-86dBm；建议检查普通用户区域天馈，或者新增AP解决弱覆盖问题。,40,营业大厅普通用户区域,营业大厅集团用户区域,专项分析-弱覆盖分析案例,永成大厦MAC地址为00:27:1D:00:64:06的AP覆盖，经测试此AP覆盖8楼，走道WLAN信号良好，由于无法进入室内测试；在楼道内模拟室内关闭出口WLAN信号在-76dBm左右，估计用户室内穿过2堵墙之后WLAN信号基本无法正常接入，建议增加发射功率或天线尽量靠近用户门口。,41,八楼走道AP覆盖,八楼楼道（模拟室内情况将出口关闭）,信号分布分析,42,按照省份、地市、区县、热点、AP粒度，统计其场强的分布范围,针对单一热点或AP，查看其下各终端的详细使用情况,目前干扰测试方法的不足,43,网优系统干扰分析步骤,44,系统针对收到多个同邻频干扰AP的现场环境，能够进行AP侧收到STA上行信噪比的计算，计算公式为：,同频干扰分析,45,同频干扰分析案例,46,以2011-08-03的数据对全网同邻频干扰情况进行了初步分析,可以看到每个热点下的被干扰AP数量，其中“武汉工业职业技术学院学生宿舍19”热点下有8个被干扰AP。点击“8”进入链接,可以看到刚才的8个被干扰AP（由于邻AP数据采集到的是SSID，而不是物理AP，因此实际看到的行数会比8个AP数多），其中标为黄底色的2个AP相互干扰，即“HBWH0010AP0363-GW1866”与“HBWH0010AP0360-GW1866”相互干扰,同频干扰分析案例,47,现场实测数据,邻频干扰分析,48,终端类型分析,49,按照终端的厂家、类型，进行分类统计分析全省、各地市、各区县、各热点、各AP下的分布。,点击终端数量，查看终端的明细信息,用户拥塞的原因,造成拥塞有很多种原因：1）大量用户关联，导致DHCP地址池耗尽，无法分配IP地址；2）信号干扰严重，用户的报文无法与AP进行交互，造成报文丢失；3）AP自身能力有限，AP达到最多能接入的终端数；4）空口带宽占用率较高，造成了带宽浪费，导致客户端无法连接。,50,用户拥塞分析按速率筛选,51,按照AP的峰值发送速率进行筛选，挑选出网络中速率受限的AP，并查看AP的详细指标情况。,左图中的AP，最忙时的峰值速率达到19Mbps，需要尽快扩容。,用户拥塞分析按关联用户筛选,52,按照AP的峰值关联用户数进行筛选，挑选出网络中关联用户40的AP，并查看AP的详细指标情况。,左图中的AP，峰值并发关联用户数达到63个，需要尽快扩容。,关联过程说明,无线客户端接入到802.11无线网络的过程分为四个步骤，即扫描、认证、关联、数据收发。,53,无线客户端接入到802.11无线网络的过程分为以下四个步骤：1、STA通过Scanning搜索附近存在的AP；2、STA选择AP后，向其发起Authentication过程；3、通过Authentication后，STA发起Association过程；4、通过Association后，STA和AP之间链路已建立，可以互相收发数据报文。,用户关联失败原因说明,目前系统中能采集到的关联失败原因有八种：1）因无效而导致用户关联失败的次数2）因超时而导致用户关联失败的次数3）因拒绝而导致用户关联失败的次数4）其它原因导致用户关联失败的次数5）由于接入点资源有限而拒绝关联的总次数6）因终端不支持基本速率集要求的所有速率而关联失败的总次数7）由不在802.11标准制定范围内的原因而关联失败的总次数8）由于之前的关联无法识别与转移而导致重新关联失败的总次数,54,关联失败分析,55,各种关联失败占比分析,各种关联失败变化趋势,各种关联失败的AP筛选,指定速率分析与指定报文分析,56,系统功能,57,WLAN网优分析功能,个性化门户,日常优化,专项优化,优化调整,网优报表,GIS分析,现有的频率规划方法,58,基于邻AP群组的WLAN信道规划及下发的方法：采用了邻AP监测数据，以邻AP群组为分析对象，并辅以多种规划算法，因此完全能够弥补上述两种方法的不足。,信道自动规划的原理,59,以上图为例，系统会先规划热点A的AP5的信道，然后再依次规划相邻的AP1、AP2、AP6、AP7、AP8的信道,信道自动规划,60,信道自动规划结果,信道自动规划前后对比,61,规划前,规划后,基于AP群组的信道自动规划能够在复杂的无线环境中，较好地解决同邻频干扰问题,射频调整,62,WLAN各种无线侧参数优化措施,63,系统功能,64,WLAN网优分析功能,个性化门户,日常优化,专项优化,优化调整,网优报表,GIS分析,网优报表,65,根据省端需求提供WORD格式的一键式网优报表，并支持二次编辑,系统功能,66,WLAN网优分析功能,个性化门户,日常优化,专项优化,优化调整,网优报表,GIS分析,GIS分析,67,基于热点和室外AP的经纬度，提供性能指标的独立值专题图,议程,68,WLAN网优分析背景,网优分析原理与案例,WLAN网优分析功能,WLAN网优分析展望,WLAN网优分析展望,69,重现用户投诉时的网络状况,用户异常掉线原因分析与优化,提供优化参数调整前后的指标对比,提供各类帧(管理帧/控制帧/数据帧)的统计,提供超短话单分析,网优分析系统展望,通过5分钟的频度对全网所有终端的上线时间、场强、信噪比、速率、掉线原因、AP并发用户数、AP流量、干扰源场强、干扰源SSID等相关指标的采集，重现用户投诉时刻现场的覆盖、干扰、容量等方面的状况,网优系统支持20余种用户异常掉线原因的采集与分析，能够针对每个认证用户的每次上网记录，给出其掉线原因，因此能够准确定位用户掉线问题，并针对性地采取掉线优化措施,提问,70,