三网立体式网络融合研究结题报告(1).ppt
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1、中国移动集团重点/联合研发项目结题汇报报告,2010年10月30日,项目名称:三网立体式网络融合研究项目编号:2010_LH_52,研究课题组,一.开题计划完成情况,目 录,二、主要研究成果(整合后),一 研究背景及目标,高等院校由于用户高度集中且学生的话务模型的特殊性,在部分时间话务和数据业务会出现高峰,给大学校园的覆盖和容量带来较大冲击,影响用户对移动网络质量的感知,目前手机已支持WiFi,用户通过WiFi访问移动互联网及运营商自有数据业务将成为发展趋势随着数据业务使用量激增,用户对于高速率上网的需求提升,蜂窝网容量面临巨大压力。WLAN的引入能够有效分流2/3G网络的数据流量,在校园等高
2、密集业务区室内覆盖场景下尤为明显,对业务密集区域进行三网建设,满足用户对各种业务的需求,且可以降低网络建设成本,提高网络效用,通过对WLAN与2/3G网络融合方案的研究,可以充分利用WLAN网络的高带宽优势,实现对热点地区数据流量的有效分流,减轻蜂窝网络负担,可以完善网络覆盖与质量,从而提升用户感知,研究目标,二 主要研究内容及分工,针对校园特殊场景研究合适方案使三网都能达到良好的覆盖效果,主要研究内容,充分利用现有的基站资源无线资源的动态调配多种优化手段并用,设备性能分析网络质量优化工程建设问题与建议,TD/GSM/WLAN三网融合建设方案,针对特殊室内应用场景的网络覆盖,微蜂窝+室内分布系
3、统的应用TD需求及容量分析WLAN:AP等配置与动态网络调整分析,特殊室内场景容量的解决,据场景和需求进行容量分析,网络质量与用户感知度提升,四、项目研究成果总结,在研究项目通过集团公司的开题评审后,山东公司按照分工对课题确定的研究内容进行深入的探讨和分析,对各种解决方案进行了试验和对比,总结出了一系列的问题解决方案,主要的研究成果包括以下几个方面:4.1WLAN覆盖与容量相关分析4.2山东公司WLAN建设原则与各种热点的建设方案4.3青岛远洋船员学院三网合一工程建设与优化4.4青岛其他高校工程建设4.5WLAN室外基站应用,4.1WLAN覆盖与容量提升解决方案,4.1.1概述4.1.2WLA
4、N覆盖提升方案4.1.3WLAN容量提升方案4.1.4三网合一分布系统,WLAN覆盖提升,AP覆盖规划:根据已有WLAN室内传播模型和WLAN室外传播模型,确定初步建设方式,AP信号穿透损耗:现阶段可提供的2.4G电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值,根据经验值考虑覆盖,AP室内覆盖规划方案 设计之前进行现场勘测,现场勘测主要了解覆盖区域的面积,信号覆盖质量要求 和特殊需求等,硬件性能:选择宽频天馈系统,天线选取高增益及稳定性好系列;合路器等无源器件的性能,选取隔离度性能良好以避免系统间干扰;AP采用大功率设备,我们采用500mW;适当使用AP干放加强覆盖,方案设计:在天馈系统支路合路;根
5、据天线布放位置设计天线口功率;多天线,小功率;预留AP接口与交换机接口,WLAN覆盖,室外室内覆盖原则,室外:在WLAN室外覆盖规划时,首先考虑到的是AP跟无线终端间信号的交互,保证用户可有效的接入网络。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。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。相同频点的AP的覆盖方向尽可能错开,避免同频干扰。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。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
6、。室内:WLAN室内规划一般只考虑在同一楼层区域内通过WLAN方式接入该区域的数据用户,楼内不同楼层应该分别考虑进行覆盖规划。在规划WLAN网络时,首先应该考虑的是AP与无线终端之间无线信号的有效交互,其次是接入用户的有效带宽。室内单独建设方式布放AP点位选择比较灵活,基本可以使用适合WLAN覆盖的最佳点位;并且由于使用了较多的AP,可以获得较大的网络容量。,WLAN容量,WLAN业务总容量预测 借助一些先进的商业预测模型对该业务未来的发展情况及业务容量进行初步的预测,未实际项目提供有效的参考数据。WLAN容量设计基础理论 根据网络容量的定义式,计算最优网络容量 干扰影响 干扰对网络容量有较大
7、影响,因此在方案设计阶段的频点规划与网络开通后的干扰控制比较重要,尽量避免干扰,以提高吞吐量。考虑隔层楼层之间穿透导致的同频或者邻频干扰问题。AP的功率控制,由于功率设置过高导致同频或邻频干扰,所以对于覆盖能满足要求的位置,能降低AP功率的就尽量降低,以免造成同干扰,如果信号强度很强,但上网很困难,丢包很严重,这时需要审视AP功率控制策略AP容量设计 由于WLAN采用CSMA/CA机制,如果接入用户过多,那么同一时刻发生冲突的概率明显增大,也必定会延长每个用户等待的时间,而使得系统带宽闲置;如果用户超过一定的限度,会导致系统的瘫痪。目前设计上一般每AP接入用户数在1015台左右应该比较合适。A
8、P频率如何规划 我们采用的一般为瘦AP,即通过AP探测周围AP的信号强度来自动配置信道。我们发现采用AC自动配置信道效果并不理想,由于周围无线信号复杂,自动配置的信道往往并不科学。最后我们采取静态手工配置,使覆盖同一座楼的不同AP均匀工作在不同的信道,同频AP尽可能保持最远距离,从而减少同频干扰问题。,WLAN容量,只开启11G功能,并关闭11g射频低速率 WLAN的b模式启用后,对整个网络的影响会较大,且此功能的笔记本较少,将兼容b模式关闭,整体网络质量较好的情况下,此外,我们关闭了低速率连接,提高整体网络的吞吐量。但由于个别用户还会使用支持11b网卡,因此未全面实施。打开用户隔离功能。用户
9、间隔离功能可以减少广播报文和用户间流量对网络的影响,同时还可以避免一些ARP攻击的发生,使无线网络使用起来稳定安全。出口总带宽 出口带宽影响用户上网速率,目前出现部分由于带宽不足导致上网慢的投诉。目前单用户限制速度在1.5M。调整Beacon帧的发送时间 青岛所用AP(R2000AP-II)默认每100ms发送一个beacon信标报文,用于广播wlan网络服务,同时与客户端无线网卡进行信息同步,考虑到减少管理报文的发送数量,适当 降低空口的消耗,调整Beacon帧的发送时间(由100ms调整到250ms)。不同厂商设备性能不同。5.8G引入 适当增加5.8G频段AP,对三网合一系统进行AP单拉
10、式覆盖,4.2山东公司建设原则与各种热点的建设方案,WLAN热点建设原则 WLAN作为重要的无线宽带接入手段,作为2G/TD网络的有效补充,优先在数据业务需求热点区域进行建设,提升移动宽带接入能力,确保公司在移动宽带领域的竞争优势。建设定位如下:(1)分担2G/TD热点数据流量,形成有效网络优势互补 通过实施“2G/TD+WLAN”的协同策略,充分发挥各自网络的优势,利用WLAN网络分流数据热点区域2G/TD的数据流量,缓解2G/TD网络压力。(2)切实提高业务承载质量,不断提升应用价值 根据WLAN网络特点,切实保障WLAN网络端到端业务质量,实现客户感知的显著提升。在满足电脑接入WLAN网
11、络的同时,充分发挥手机接入WLAN网络的带宽优势,提升应用价值。各种热点的建设方案 室内热点主要有:大学校园、交通枢纽(飞机场、火车站、汽车站)、会展中心、展览馆、宾馆酒店、重要集团客户办公区域、咖啡厅、茶馆、科技市场、批发市场、医院 室外热点主要有:大型广场、大学校园的室外聚集区域、集团客户的室外聚集区域、高档别墅区、有需求的住宅区。,4.3青岛远洋船员学院 数字校园工程,青岛远洋船员学院是中国远洋运输(集团)总公司举办的教育行政管理隶属山东省教育厅的一所集成人本专科、普通专科和继续教育为一体的航海类高等院校。学院坐落于青岛市市南区,占地面积27.7万平方米,总建筑面积16.43万平方米,全
12、日制学历班在校生5700余人。青岛移动联合学校进行数字校园建设,做GSM/TD/WLAN室内分布系统。目前已经发展WLAN用户约1000人,每日活跃用户400人以上。,青岛远洋船员学院总体情况,整个校园成南北走向的长方形,北部为家属楼、宿舍楼,南部多为教学楼、办公楼。本次信号覆盖的主要覆盖区域为北部的学生宿舍楼,进行三网信号覆盖。共8栋,分别是1号公寓、2号公寓、3号公寓、4号公寓、5号公寓、7号公寓、8号公寓东楼、8号公寓西楼。6号楼由于是教师公寓,校方不同意做。共使用大唐R2000AP129台,4台BBU,21台RRU,一套一拖三和一套一拖二光纤直放站,两个爱立信RBS2206机柜。室外B
13、BU和RRU也包括在内。室外还有华三AP覆盖室外操场、餐厅和学院北侧两座居民楼。,青岛远洋船员学院WLAN问题,信号测试与开通 站点由深圳国人集成,站点开通后,进行了初步的三网信号测试,2G室内覆盖4座楼测试信号正常,TD信号正常,但2G由于光纤站近端机接错,后期导致拥塞,在后面会描述。开站初期WLAN信号普遍很弱,后经查找,是因为AP厂家大唐开站时,AP数据设置成自动适应调节。使得站点AP信号较低。后经AP厂家工程师重新设置,信号恢复正常。走廊信号强度普遍达到-35左右。站点开通一段时间后,发现用户投诉多是投诉晚间信号强度正常,但是WLAN上网速度过慢。对于这一情况,我们也进行了定点定时的测
14、试。例如:7号公寓2层215号宿舍,用户投诉下午7:00到10:00上网很慢。现场测试上午10:00宿舍网速正常信号强度-60 下载速率100kB/s,晚间8:00信号强度-60 下载速率10kB/s。经过现场测试,发现干扰不强,AP下用户5人。都不是影响网速的主要原因,于是对其进行了加设吸顶天线,防置在其宿舍门口桥加上。次日晚上8:00再去测试,信号强度-50 下载速率122kB/s。,工程图片,学校WLAN优化(一),远洋学院WLAN开通后通过以下方式进行了适当调整,通过调整与测试,效果明显改观,开通后,国人公司安排一人在远洋学院驻扎,一有问题立即到现场解决,能够及时发现并解决问题。调整信
15、道 由于在同一地点同信道内AP数量越多,AP的实际可用带宽就越低,所以我们要避免同频干扰.调整AP发射功率 WLAN 系统使用的是CSMA/CA公平信道竞争机制,在这个机制中,STA在有数据发送时,首先监听信道,如果信道中没有其他STA在传输数据,则首先随机退避一个时间,如果在这个时间内没有其他STA抢占到信道,STA等待完后可以立即占用信道并传输数据。WLAN 系统中每个信道的带宽是有限的,其有限的带宽资源会在所有共享相同信道的STA间平均分配。为避免AP 间的同频干扰,必要时应对同信道的AP 功率进行适当的调整,保证客户端在一个位置可见的同信道AP较强信号只有一个,同时要满足信号强度的要求
16、.,学校WLAN优化(二),调整天线角度 AP选配不同的天线覆盖的角度是不一样的,在设备的工程安装过程中,由于天线的角度的偏差可能产生一些盲点和同频干扰,适当的微调一下天线的角度可以改善信号质量和减少同频干扰。二层隔离 此操作可以在AC上控制无线用户只能访问网关设备,而不能互相之间访问。这样可以大量减少了整个大楼内部的无线网络的广播流量,提高大楼WLAN网络的整体性能。每一个来自无线客户端的广播、组播报文都会向所有用户的AP上广播一份,而且在空间媒质中发送广播报文的时候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大楼的网络应用.用户
17、端PC网卡电源管理 通常PC的无线网卡默认的电源管理属性是省电模式,此时有可能会造成当PC离AP的距离较远时,无线网卡由于发射功率过低而导致回传数据包丢弃或重传,因此禁用PC的省电模式,采用最大功耗,可以提高PC的发送功率,提高无线网络质量。用户限速 如果有个别的无线用户通过WLAN 使用网络工具下载文件,可能可以达到非常大的流量,进而直接耗尽了当前空间媒质,造成了其他无线用户访问网络慢、ping丢包等问题,为了WLAN网络后续稳定运行,可以AC控制器上对无线用户执行限速操作,使用该功能可以适当的控制突发性大流量对无线网络中的其他用户的影响,有助于网络的稳定和维护。,远洋学院3号宿舍楼GSM和
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