基于场景的WLAN网络无线优化策略

卢卓君,郑航海,薛嵬峰,张敏

（中国移动通信集团浙江有限公司,杭州 310006)

作为四网协同的重要组成部分，尤其是经过2011年的网络大建设后，WLAN网络优化工作越来越受到运营商的重视。

目前，WLAN无线优化工作尚处于起步和探索阶段。现阶段，WLAN无线优化工作特指WLAN热点交维后，从无线参数、质量、覆盖、容量等角度出发，通过调整AP&AC网元上的无线网络工程设计参数和无线资源参数，提升关联成功率、地址分配成功率、认证成功率、上网速率等KPI指标和用户需求，全面提升网络质量、提高客户感知。

1 WLAN网络优化的目标

WLAN无线优化目标，是确保在有效覆盖区域内，WLAN网络能提供合理的承载能力，边缘覆盖场强、覆盖合格率、信噪比、认证成功率、上网速率等一系列KPI指标合格，且用户感知良好，如表1所示。

表1 WLAN优化要点、指标及触发点

2 WLAN网络优化的难点

WLAN网络优化的难度主要来自于两大方面：先天不足和热点场景个性化差异大。

先天不足特指802.11协议问题和频率问题：

（1）802.11协议在MAC层采用CSMA/CA冲突规避手段，这意味着终端用户必须“争抢”信道资源，当用户增加或干扰增大时，容易导致信道阻塞，出现延时和丢分组；

（2）目前WLAN规模组网基本使用2.4GHz频段，但2.4GHz频段只有3个独立频点，尤其在各运营商共存不共建或用户自建AP较多的网络中，频率影响尤其突出。

而热点场景个性化差异大则指在不同的热点场景，WLAN网络将呈现完全不同的用户模型和优化需求：

（1）不同场景，不同的建筑材料，对覆盖的影响也不同：不同的建筑材料对WLAN信号的衰减大不相同，如果阻隔材料衰减较大，容易产生弱覆盖现象，但若阻隔材料衰减小，则易产生信号泄露；

（2）不同场景，频率干扰也千差万别：干扰对WLAN网络质量影响极大，SNR为25dB时，AP吞吐量为无干扰时的89%；当SNR为20dB时，AP吞吐量只有无干扰时的53%；

（3）场景不同导致容量需求不同：不同场景，用户密度差距极大，受CSMA/CA 竞争性协议的限制，用户密度过大时，用户间冲突加剧，网络质量将急剧下降；

（4）不同场景，主流业务类型不同：场景的差异决定了用户的类型以及对业务质量的要求。对于写字楼、宾馆酒店等场所，对网络延时、质量等比较敏感，而大型市场等场景人员流动性较大，业务持续时间短，对业务质量要求较低。

因此，在先天不足的情况下，WLAN网络优化工作建议从场景出发，总结场景对覆盖、容量、质量的需求，实施最适合的优化方案，达到WLAN网络的最佳服务效果。

3 基于场景的WLAN优化策略及应用分析

根据各类场景的业务、覆盖等需求，建议将场景分为：学校、写字楼/商住楼、医疗机构、居民住宅、交通枢纽、工业园区、大型市场和宾馆酒店等8类。

这8类场景优化要点如表2所示。

表2 各场景优化要点

3.1 学校场景的优化策略及实例

学校场景中的重点优化区域为宿舍楼，优化关键是通过频率规避、参数调整等措施确保WLAN网络容量。

学校场景的质量优化，主要依靠AP自有的信道监控模式，评估AP所处环境中的干扰情况，选择最干净的频点。

例如某学校在频率优化时，开启了AP信道监控模式，发现某AP的环境中存在15个SSID，如图1所示。

图1 AP信道监控模式截图

其中，5个SSID的信道与该AP相同，同为1号频点，存在同频干扰，将该AP频点调整为6号后，闲时测试下载速率由169.6kbit/s提升至179.7kbit/s，提升7%。

而学校场景的容量优化，是指频率优化后，通过参数、策略调整，尽量扩充AP容量，具体优化手段包括：采用容量类参数模板，尽量减少公共开销；采用5.8GHz负载分流策略。

例如某学校6号宿舍楼用户密集，在晚高峰时，会出现网速慢，网页弹不出等问题。

为了尽量缓解此类问题，一方面可以实施5.8GHz负载分流策略，另一方面，可以实施容量型参数模板，如表3所示。

优化调整后，在晚忙时测试，下载速率仍能达到223kbit/s，缓解用户容量类投诉。

表3 容量型参数模板

3.2 写字楼/商住楼场景的优化策略

写字楼/商住楼场景的优化关键是频率规避。

例如某写字楼共20层，每层布放6台独立放装型AP对办公区域进行覆盖，但用户投诉网速慢、信号不稳定，并常伴有闪断等现象。

经现场测试发现，由于设置了AC自动分配频点，导致AC频点规划不合理且时常变动所致，经过开启AP信道监控模式，统一调整并固定AP频点，确保频点隔离度最大后，投诉解决。

写字楼/商住楼场景由于客户自建AP较多，环境复杂，建议每月进行AP信道监控，优化频点。

3.3 医疗机构场景的优化策略

医疗机构场景中的重点优化区域为门诊区和住院区，优化关键是兼顾覆盖和质量。

例如某医院门诊区采用100mW独立放装型AP进行覆盖，覆盖合格率100%。但收到多条用户投诉，反映网络速度慢、无法连接网络。

登陆AC，发现低速率分组占比不小于60%，并检测出部分关联用户的终端信号低于-80dBm，故判断问题的症结是过覆盖。

由于AP过覆盖，导致周边未计划覆盖区域的、信号弱用户接入AP，产生大量的低速率报文，致使覆盖区域内用户网络速度慢、无法连接网络等现象。

第二，在历史人物形象和性格塑造上，民间口承叙事可以抛开正史中片面、单一的刻板记录，从多侧面丰富人物性格和人物形象，使历史人物更为饱满真实。以努尔哈赤的传说为例，在辽宁满族民间口承叙事中，将收录到的罕王传说按讲述内容的纵向时间罗列，可以清晰地勾画出努尔哈赤从出生、童年、历练，一直到成为一代帝王、建功立业的生命周期和“英雄式”叙事程式。

通过实施AP的精确覆盖，并调整发送功率、关闭低速率、降低单AP用户接入数等参数，投诉得到解决。

医疗机构场景内，楼层高，内部空旷，须精确控制覆盖，避免非覆盖区域的用户接入，从而确保覆盖区的服务质量。

3.4 居民住宅场景的优化策略

居民住宅场景的优化重点是根据实际情况，采用多种覆盖优化方案，将覆盖做到位。

居民住宅场景建筑形式多种多样，要求优化人员因地制宜，应用多种覆盖优化措施，提升住宅内部、用户驻留区的覆盖合格率。

表4 居民住宅场景覆盖优化方案

表5 覆盖型参数模板

表6 工业园区细分覆盖优化方案

表7 质量型参数模板

3.5 交通枢纽场景的优化策略

交通枢纽场景的特点人流密集、流动性高，优化关键是通过参数调整，尽力提升覆盖区域内的覆盖效果，建议采用覆盖型参数模板，如表5所示。

交通枢纽场景在实施覆盖型参数模板后，将尽力增加网络覆盖范围，并保证边缘场强用户的正常使用。

3.6 工业园区场景的优化策略

工业园区场景的优化难点是建筑复杂，覆盖难，需要将场景进一步细分，分成厂区、宿舍、办公区，并从容量、质量、覆盖的需求进行分析，获得恰当的覆盖优化方案如表6所示。

3.7 大型市场场景的优化策略

大型市场场景的优化难点是建筑内部隔断多，精确覆盖困难，容易导致容量过度集中在某些AP。因此，建议开启AP负载均衡功能，让AP较均衡的承担负荷，保障网络质量。

AP负载均衡功能，是将数个AP组成负载均衡组，通过选择流量、用户数等指标，制定负载均衡门限，或负载差值，当AP负载高于门限值或高于负载差值时，启动负载均衡，拒绝接入。

适用范围：适宜解决重叠覆盖面积大，且覆盖良好，但用户密集高负荷热点；

例如某市场内一区域，AP03下用户密集，峰值关联用户稳定在64人，而周边AP01和AP02覆盖也良好，但用户数只有10～20人，负载极不均匀，质量不稳定。

启用AP负载均衡后，3个AP的峰值关联用户数控制30～40人，整体网络质量得到提升。

大型市场场景，空间较大且间隔少，重叠覆盖情况严重，且用户分布不均匀，实施AP负载均衡后，能将同等负载由更多的AP共同承担，确保最佳的服务质量，

3.8 宾馆酒店场景的优化策略

宾馆酒店场景的特点用户群体层次较高，由于房间内通常有固网，故容量要求不高。优化关键是通过参数调整，尽力提升覆盖区域内的网络质量，建议采用质量型参数模板如表7所示。

宾馆酒店场景，部署质量型参数模板后，将提升覆盖区域的数据传输成功率，确保客户感知。

4 总结

现在，WLAN网络已成为移动数据业务承载的重要组成部分，本文介绍了一种基于场景的WLAN无线优化策略，根据8类WLAN热点场景，介绍了相应的覆盖、容量、质量的无线优化措施及实例。基于场景的WLAN无线优化策略，充分发扬802.11协议的灵活特性，将覆盖、容量和质量3个优化要点有机地结合，是一项很值得探讨和实践的优化策略。

[1]IEEE Standard for Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer (PHY)Specifications ISO/IEC 8802-11:1999(E)[S].1999.

[2]Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY)Specifications[S]．IEEE 802.11—2007[S].

[3]李浩，高泽华.IEEE 802.11无线局域网标准研究[J].计算机应用研究.2009，(5).