大唐电信WLAN无线局域网培训教材四(网络规划、网络优化).ppt
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1、大唐电信科技股份有限公司,大唐电信WLAN设计规划及网络优化技术交流,设计规划,网络优化,3,设计规划目的设计规划原则接入控制器设计规划无线校园网设计规划热点覆盖设计规划无线小区覆盖设计规划,设计规划,设计规划目的,对网络建设具有先期的指导性;使用户对所建设的网络有一个全面的了解;对以后的网络实施和验收提供可靠依据。,设计规划原则,1)前瞻性网络的设计要有一定的前瞻性,采用先进的设备和技术手段,保证在一段时间内不会随着技术的发展而变更网络的核心架构和关键技术,并能满足后期新技术扩展的应用。2)实用性网络的设计应结合用户的实际需求,考虑与现网兼容,尽可能利用现网资源,节省投资。,设计规划原则,3
2、)可靠性网络结构的设计是否合理?的选型是否妥当?工程施工的质量是否规范等都会影响到网络运行的可靠性,因此保证网络的可靠性是网络设计的重要原则,要求重要的设备要有一定冗余备份。BRAS、AC、数据库等网络侧设备应采用冗余备份方式,即系统主设备出现异常时,系统会自动、及时切换到备用设备,保证了用户接入的不中断以及系统数据的完整性。,设计规划原则,4)可管理性网络的可管理性是保证网络开通、后续维护以及运营的重要指标。一方面包括WLAN网络设备的统一管理和控制,另一方面包括用户的统一管理,如无线用户和有线用户的统一认证、统一计费;IP地址的统一规划和分配等。5)可扩展性网络只有具备良好的可扩展性,才能
3、满足后续的发展。可扩展性包括网络组网可扩展、用户容量可扩展以及业务可扩展等。,设计规划原则,6)安全性系统应具有从无线侧到网络侧的安全保证。WLAN网络支持多种认证和加密方式,保障了WLAN接入网络的安全和无线通信中用户数据的安全。通过对非法AP的检测和定位以及防DoS攻击等手段,可以进一步保证无线网络的安全。在网络侧应安装网络防火墙等,防止黑客入侵等;同时对数据库采取网络隔离,保证了系统数据库的安全。,接入控制器设计规划,设计依据及需求分析设计方案设备配置工程相关说明设计方案内容,接入控制器设计规划,设计依据及需求分析 依据用户要求,考虑用户的需求和具体应用,根据的需求和应用则采用不同的WL
4、AN设计方案,从而达到WLAN设备合理部署。例如,咖啡店的WLAN使用者可能是部分年轻人,这些人上网喜欢聊天、网络游戏和语音对话;而旅馆多是商务人士,商务人士更可能的是连接公司的企业网、收发电子邮件和处理商务;校园则是用户量较多,学生则上网喜欢聊天、网络游戏;,接入控制器设计规划,方案设计1.WLAN核心网建设方案2.建设规模3.网络结构4.网络管理,接入控制器设计规划,核心网方案设计的思想方法主要有:1从网络核心入手,发散到网络边缘 从核心开始着手,分析了用户的核心需求,首先满足核心要求,如中心机房的设计,然后逐步发散到汇聚和接入的考虑。2从网络接入入手,集中到网络核心从接入层开始入入手,首
5、先分析信息点的物理数量和分布,选择接入设备和应用,再考虑上层网络的设计和设备的选择,接入控制器设计规划,方案设计1.WLAN核心网建设方案指导意见 根据用户投资预算,新建WLAN核心网络,核心网建设主设备性能满足无线两阶段建设的接入,在配置上是否考虑今后扩容等2.建设规模 根据用户建设规模,估算用户量,现网核心设备除AC外,是否满足需求,或者调整;,接入控制器设计规划,3.网络结构 根据设计设备数量及潜在用户数量,结合现网情况,确定组网架构,规划地址等 注:WLAN业务量=单用户带宽*用户数*用户并发率*AP并发率网络管理 应集团“集中监控、集中维护、集中管理”的原则,对异地多厂商环境下WLA
6、N网元进行集中统一的监控管理与操作维护,根据网络管理实现方式,确定新增网管等设备,接入控制器设计规划,设备配置 根据核心网设计,确定核心设备需求数型号/数量、网管设备需求型号/数量等;工程相关说明 1.确定核心设备安装位置,包括施工方案、设计图纸;2.确定核心设备取电方式;3.预算及配套辅材等 4.确定核心侧分工界面;,无线校园网设计规划,调研客户需求无线勘测方案设计模拟测试,无线校园网设计规划,调研客户需求 校园规划因用户集中等是设计规划难点,前期必须通过调研明确客户需求,明确网络覆盖目标、有无室内分布系统,了解校方需求等。无线勘测 对WLAN覆盖现场进行勘查,获得现场环境参数、传输及点位等
7、情况。在此基础上制定合理的WLAN网络规划总体原则和策略。,无线校园网设计规划,无线勘测 1、确定覆盖建筑物的数量,楼层的高度,楼间距,覆盖的边界。2、了解如下的干扰源,设置AP时尽量避开干扰源:微波炉蓝牙设备医疗或科学设备高压线2.4GHz无绳电话,无线校园网设计规划,3、了解运营商要求的室内的覆盖率,一般考虑80,用户可以享用的最大带宽,通用的集线比。4、勘测AP放置的位置有无其它的AP设备,发射功率多少,有无其它干扰频率。5、现场架设AP设备,对要覆盖的区域进行测试,保证室内和室外的满足覆盖范围指标。6、对 校园机房的情况记录,比如上连接口,电源电压,以太网固定位置等 7、估算以太网线的
8、长度,建议网线不超过70米,无线校园网设计规划,方案设计 根据集团对WLAN覆盖的指导意见:WLAN网络的建设以覆盖室内热点为主,在用户密集区,完成覆盖的同时需兼顾容量需求,WLAN覆盖边缘接收电平原则上不低于80dBm,单用户平均上网速率不低于500Kbps。,无线校园网设计规划,取以下常见场景分析WLAN系统容量:以高校某宿舍区为例,某栋宿舍楼共6层,楼长60米左右,每层宿舍数量30间,共有宿舍180间,每间宿舍按8人计算,则每层学生数量共240人,用户并发率取0.4。采用室分合路方式建设时每层最多合路1台AP即可满足覆盖;单点布放方式建设时每层需要布放4台AP,间距约15米。,无线校园网
9、设计规划,考虑此宿舍楼没有校园网的情况:用户渗透率较高,无线校园网设计规划,如果采取与室分合路方式建设会造成容量受限(具体容量需根据实际情况确定,以上取值只作分析估算);而单点布放方式可以满足覆盖和容量两方面需求。因此建议无校园网情况时,采用单点布放方式进行建设,但此方式会造成工程投资较高,比合路方式高出50%左右。,无线校园网设计规划,考虑此宿舍楼有校园网的情况:用户渗透率较低,如果此宿舍楼有室内分布系统,由于同时在线用户数较少,建议直接采用合路方式建设即可,可基本满足覆盖与容量需求,并可以节约投资。,无线校园网设计规划,模拟测试 为了保证覆盖效果,需进行模拟测试验证方案可行行;1、对于室分
10、合路AP无需做合路,无需做模拟测试,除进行准确链路计算外,建议设备输出预留2-3dB余量。2、室内放装型设备,需根据设计进行模拟测试,为了保证信号重叠,建议使用2台设备进行测试。,热点覆盖规划设计,热点覆盖设计 所说热点一般包括,宾馆,写字楼,办公室等,对于此类热点覆盖规划设计,和无线校园规划设计基本相同,对于宾馆覆盖,需考虑一下几个问题:1.是否有有线上网,是否有其它AP存在;2.墙体结构复杂情况及楼宇结构情况;3.宴会厅及大型会议满足覆盖同事需考虑容量。,热点覆盖规划设计,写字楼及办公室覆盖注意事项:1.有室分情况下,进行合路,节省成本;2.对于会议室等,满足覆盖同时需考虑容量,建议另外增
11、加放装型AP满足容量。,小区覆盖规划设计,小区覆盖规划设计 生活小区特点:1.楼宇建筑比较有规则,楼宇多呈现“-”型,楼间距不较小,一般在20-30之间,2.小区楼宇高地不一致,有多层、小高层、高层、别墅等;3.南方和北方墙壁厚度不相同,由于天冷原因,墙壁较厚;,小区覆盖规划设计,小区覆盖规划设计注意事项 1.对于高度在4-8层之间,可以采用室外AP外接室外天线方式覆盖,高度高于8层,建议采用室内分布合路方式进行覆盖;2.对于楼宇宽带大于15米,应该采用两边覆盖方式进行;3.尽量少设计室外设备数量,减小干扰;4.对于别墅区覆盖,建议采用室内放装型AP覆盖,因为室外设备很难到达覆盖效果;,无线网
12、桥接设计规划,无线桥接设计规划 无线桥接有两种实现方式,一是终端无线方式,二是终端无线方式;例如在数据接入点有限情况下覆盖小区,以WDS方式桥接,无线方式覆盖小区;对于营业厅或几个距离较近用户,终端有线方式接入PC,或接入交换机在分别连接到各用户PC,实现宽带连接。,无线网桥接设计规划,无线桥接设计规划注意事项:1.中心设备和远端设备间必须视距;非视距也能实现,效果非常不好;2.点对点桥接,建议距离控制在5Km之间;3.点对多点桥接,用户较多情况下,建议使用多个中心端,以最大程度满足带宽需求;4.避开待建或正在建筑物阻挡;5.减少无线网桥中继使用。,32,网络设计的技术指标,设计基础数据:用户
13、速率带宽:500Kbps/户;无线在覆盖区内:80;无线网可用频率:2.42.4835GMHz,对应频道序号为012共计13个频点;每个用户的实际频率间隔:22MHz。无线覆盖指标 用户住宅室内80 热点室外90(AP辐射的方向,300米视距),设计规划指标,33,网络规划-5.8G桥接,用户站的接收电平(dBm)54空间衰减,34,衰落储备计算:保证设备无线链路在在大气中正常传输,设备的可用性指标要满足99.99%,影响链路可用性指标有散射和衍射。散射有地面反射和空气反射组成;散射和衍射引起的衰减:衰减计算基于 ITU-R P.530.10PF=(Am)2(Ad)20.5,其中Am为衍射衰减
14、,Ad为散射衰减。计算结果:PF=(Ad)2(Am)20.5=8.67dB。以上理论计算得知,要达到99.99%的可用率,最低的衰落储备为8.67dBm。结合实际的工程经验选择衰落储备在1520dB范围之间。,网络规划-5.8G桥接,35,网络规划-5.8G桥接,最佳覆盖距离:整个无线链路的功率余量为=Pr-Ps,Pr为设备可以接收承受的最低电平,在Ps为设备正常工作的接收电平。工程上为适应无线传输环境的变化,保证正常通信,一般要求功率余量在10到15dB;如果要获得12Mbps以上的传输速率,设备接收电平为-88dBm,如果要求功率余量在20dB,则基站实际接收电平要求为-88+20=-68
15、dBm,折算成距离为5km。即基站理论计算覆盖半径为5km。由于无线链路传输环境复杂,考虑到干扰和气候的影响,在实际施工时,建议最佳距离为5公里。因此最佳的覆盖半径为5公里。,无线网络部署,在确定接入点位置时,精确的位置必须要通过场地信号强度测试仪和比较试验来定,设备的标称值只能作为一个大致的参考;相邻设备不要重迭频道;立体考虑信号干扰问题;实际的网络环境是立体的,而不是平面的;信号损耗、干扰源的避免;,覆盖需要考虑的问题,WLAN由于是靠无线电波传输数据,因此在建网时的设计、规划,并且在相关布网理论基础上要比有线网络复杂的多;WLAN实际实施及使用中将带来极大的便利;WLAN的实施具体地讲就
16、是根据客户需求和网络容量,因地制宜、精确地定位无线接入点(AP)的装配位置;,38,网络规划-5.8G桥接,用户站的接收电平(dBm)54空间衰减,WLAN室内网络覆盖形式,WLAN室内覆盖的形式:1、AP单独布放 这种方式下,AP的布放位置可以根据实际的覆盖区域进行设计。由于802.11b/g规定2.4G一共只有83.5MHz的带宽,可用的不重叠的频点只有3个,因此设计时应注意在同一区域的AP数目控制在3个以内,超过3个会引起干扰。,三网合一建网建议,室内分布设计和工程应从覆盖、负载、干扰、上下行的链路平衡以及工程的可实施性等几个方面来综合考虑。做好模拟测试,确定需要覆盖区域的数据接入点位置
17、。覆盖要使边缘场强达到最低要求(-75dBm)。要考虑WLAN室内系统信号对室外WLAN信号的影响。分布天线的定位,分布天线要与其他室内分布天线有一定的隔离间隔。,如需要加干放应仔细考虑设计方案。主要器件性能指标的选择,即带宽要满足设计要求。如是共网要考虑不同系统间的差异,各器件的特性差异,以及系统的干扰问题。设计要利于具体的工程施工。考虑天线出口的辐射功率不能超标。在室内安装设备时,安装一个额外的AP比安装一个放大器效果更好。,三网合一建网问题及解决办法,三网合一问题及解决办法 1、合路后WLAN信号不能满足覆盖要求(主要针对校园宿舍);A、室内吸顶天线间距较大,通过增加吸顶天线数量改造解决
18、;B、室分系统吸顶天线增益低,更换成高增益吸顶天线;C、对于结构复杂楼宇建筑,采用定向板状或吸顶天线或者吸顶天线放置到房间内方式解决;2、合路后系统容量不能满足需求;A、在室分系统基础上,分段合路或通过增加无源器件方式合路,增加设备数量解决;B、采用WLAN合路器方式合路缓解(多路合成一路);C、特殊区域可以采取单独布放设备方式解决;3、系统合路后干扰问题;A、满足覆盖情况下,降低设备输出功率,减少干扰;B、满足容量需求情况下,减少设备数量,调整信道,减少干扰;C、三频合路器隔离度不够,更换满足条件要求的合路器;4、系统合路,存在带宽瓶颈(以校园为主)A、校园用户量大,存在带宽瓶颈,通过提高入
19、口带宽缓解;,42,室内覆盖的预算分析 PL=32.24+20lgD+20lgf+Lw;式中PL表示空间损耗,用dB来显示;D表示收、发天线间距离,以Km为单位;f表示频率,用MHz为单位.PL(d)dB=39.8+20lgd+Lw(d单位m)(2.4GHz频段的衰减),损耗计算,障碍物的相对衰减度,设计规划,网络优化,WLAN网络优化背景,无线干扰:因WLAN采用空中接口,受无线环境影响,干扰严重。,可用频点少:WLAN技术为公开技术标准,可用频点少且不独享,同临频干扰影响无线环境,导致吞吐量下降。,覆盖能力差:WLAN技术采用2.4G频段,无线穿透能力差,导致覆盖情况受环境阻隔严重。,从解
20、决短木板着手,加快WLAN网络建设提升WLAN网络抗干扰能力,提升WLAN网络质量,通过优化手段解决,网络优化原则,WLAN AP覆盖建设完成进入运营阶段以后,需要对网络进行优化。主要优化的侧重点为用户容量、信号覆盖,信号干扰、有线数据侧等。用户容量的优化 检测每个AP用户的容量,在每用户限速2M的情况下保证每个AP连接用户数不高于20个,如果超过,需要增添新的AP设备。对AP间同频干扰优化 采用WLAN扫描软件对建筑物进行扫描,了解网络信道使用情况,对同频干扰AP尽量降低发射功率,保证AP的正常运行,合理规划信道的使用。对覆盖范围的优化 了解目标区域的覆盖情况,对覆盖较差的区域,通过增加AP
21、或增大AP的发射功率来满足用户的上网需求。,网络优化原则,无线侧优化目标信号覆盖情况:RSSI大于-75dBm,丢包率不高于3%干扰情况:信噪比大于26dB容量情况:在单AP接入用户小于20个情况下,保证用户全部覆盖有线数据侧优化目标带宽管理:合理分配用户带宽,有效抑制用户P2P行为,合理扩容热点上行带宽VLAN优化:合理划分VLAN,防止二层网络下过多的广播包影响网络性能,通常情况下每一热点单独划分业务VLAN和管理VLAN,上层BRAS设备关闭业务VLAN内136-137、139、445等病毒传播的端口。开启二层隔离功能,防止同一AP下或不同AP下用户间互访,阻止ARP病毒传播。优化DHC
22、P地址分配租期和地址池容量,避免用户无法正常获取地址。关闭。,无线网络优化步骤,无线网络优化一般按照确定标准、分析问题、有线数据侧优化、无线侧优化、测试效果五个步骤进行。而在实际的项目中,根据具体问题的不同,相关步骤可能需要循环进行。步骤1:确定标准确定无线网络验收的一般标准,一般覆盖区域信号强调不低于-75dBm,丢包率不高于3,下载速度在180KB/s-200KB/s;步骤2:分析问题分析造成现有无线网络使用问题的内在原因,如客户端无线上网速度太慢的根本原因可能是有线数据侧上行带宽不够,VLAN划分过大导致广播包洪泛,用户大量使用P2P业务,无线空中环境存在严重同频干扰和11b用户等;,步
23、骤3:有线数据侧优化 如有必要,需要深入分析用户上网行为和报文类型及应用特点,深入现场抓包分析,根据报文结构决定是否对用户细化VLAN,二层隔离实施,增加上行带宽;步骤4:无线侧优化 在有线数据侧优化的基础上,按照无线覆盖的一般原则(如蜂窝覆盖)完成工程安装规范、设备功率、信道、覆盖方式方面的调整,以保证无线信号强度与质量的要求),做到既要保证热点的信号覆盖质量,也要尽量降低信号的同频干扰,合理分配信道;步骤5:测试效果 以一般验收标准测试优化后的网络效果,如信号强度、丢包率是否满足,下载速度是否达到要求,在此基础上最终以客户应用模式的标准和实际业务模型进行测试,保证实际应用的稳定。,无线网络
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