WLAN无线资源管理分析

付 航

（中国移动通信集团重庆有限公司，重庆 401121）

WLAN无线资源管理分析

付 航

（中国移动通信集团重庆有限公司，重庆 401121）

无线资源管理是WLAN网络中的一个基本概念。本文介绍了信道调整和功率调整的原理，同时深入讨论了WLAN负载均衡的类型、模式以及不同WLAN架构中负载均衡的支持能力，为WLAN网络均衡优化打下了基础。

WLAN；信道；功率；负载均衡；无线资源管理

1 WLAN技术概念

WLAN是利用无线通信技术在一定局部范围内建立的网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为传输媒介，提供传统有线局域网LAN（Local Area Network）的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。

WLAN开始是作为有线局域网络的延伸而存在的，各团体、企事业单位广泛地采用了WLAN技术来构建其办公网络。但随着应用的进一步发展，WLAN正逐渐从传统意义上的局域网技术发展成为“公共无线局域网”，成为国际互联网Internet宽带接入手段。WLAN具有易安装、易扩展、易管理、易维护、高移动性、保密性强、抗干扰等特点。

在数据流量迅猛增长的背景下，WLAN已经成为蜂窝网络的有效补充，成为分流大数据流量的有效途径。图1是中国移动WLAN组网结构，由CMNET全国骨干网、省骨干网、城域网以及本地传输网组成。

图1 中国移动WLAN组网结构

由于利用空中电磁波进行信息传输，WLAN与传统的有线网络相比，具有更大的灵活性，而且安装简单、经济实用。但是，采用无线信道进行信息传输也面临许多问题，比如：可靠性比较差，系统容量小而且覆盖范围难以控制，这些问题都需要很好地解决，尤其是在用户负载较重的情况下，如果不能很好地解决这些问题，可能会导致整个网络的性能急剧恶化，严重时甚至会造成网络的瘫痪。这些问题都可以通过有效的无线资源管理来解决。

WLAN无线资源管理（WLAN RRM）是一种可升级的射频管理解决方案，通过“采集（AP实时收集射频环境信息）→分析（AC对AP收集的数据进行分析评估）→决策（根据分析结果，AC统筹分配信道和发送功率）→执行（AP执行AC设置的配置，进行射频资源调优）”的方法，提供一套系统化的实时智能射频管理方案，使无线网络能够快速适应无线环境变化，保持最优的射频资源状态。

2 WLAN信道及功率调整

2.1 信道调整

对于无线局域网，信道是非常稀缺的资源，每个AP只能够工作在非常有限的非重叠信道上，比如对于2.4G网络，只有3个非重叠信道，智能地为AP分配信道是无线应用的关键。同时，无线局域网工作的频段存在大量可能的干扰源，如雷达、微波炉等，它们将干扰AP的正常工作。通过信道调整功能，可以保证每个AP能够分配到最优的信道，尽可能地减少和避免相邻信道干扰，而且通过实时信道检测，使AP实时避开雷达、微波炉等干扰源。动态信道调整能够实现通信的持续进行，为网络的可靠传输提供保证。图2为信道调整示意图。

图2 信道调整示意图

2.2 功率调整

功率调整就是在整个无线网络的运行过程中，根据实时的无线环境情况，动态地分配合理的功率。当第一次开始运行的时候，它使用最大传输功率。当从其他邻居AP（邻居指的是AP能探测到的且必须是由同一AC管理）处得到报告时，功率是否增加或减少取决于探测的结论。

⊙在增加邻居时，功率会减小。如图3所示，覆盖同一面积区域，当增加AP 4后，达到默认的最大邻居数3（此参数可配置），运行功率调整功能，可以看到调整后功率小于使用三个AP时需要的功率。

⊙在修复邻居AP离线造成的信号覆盖黑洞时，功率会增加。

2.3 自适应信道和功率调整

图3 增加邻居使功率减小

传统的无线网络部署为避免信道之间的互相干拢，需要事前设计好各个AP的信道，并对AP进行逐个配置，同时也要调节AP相应的功率，使其能覆盖到整个需要覆盖的空间。试想一下在AP分布密集的场所（如阶梯教室、学术报告厅等），接入人数多，AP数量也多，相应的信道调节的工作量也大，自适应信道调节功能，给予无线AP校园网部署更大的智能化，当一个AP加入到已有的无线网络中时，会通过射频探测技术自动检测信道设置，并选择一个和当前信道不相互干扰的信道，免除了手动设置的麻烦，避免了失误；此外，各个无线AP还会自动调节相应的功率，使得各个AP信号功率覆盖范围正好能充满整个室内空间。

此外，通过无线网管系统，还可根据AP的放置位置和附近的障碍物情况，动态刷新覆盖情况，以及自动计算和部署AP摆放的位置等。

3 WLAN负载均衡

负载均衡可以准确地在WLAN网络中平衡用户的负载，充分保证每个无线用户的性能和带宽。WLAN负载均衡适用于高密度无线网络环境中，用来达到有效保证该环境中无线用户的合理接入。

3.1 负载均衡的类型

目前，AC支持两种类型的负载均衡，即AP负载均衡和射频负载均衡。

（1）A P负载均衡。AP上运行的负载均衡取决于在AC配置的负载均衡模式，可以采取基于AP连接的用户数量或是基于AP的负载流量。当负载同时高于门限值和最大负载差值的时候，AP开始运行负载均衡，在AP的负载减少到小于门限值或是小于最大负载差值前，AP拒绝任何其他用户连接。如果客户端不能连接到其他任何的AP，AP也会接受该客户端的关联请求。

（2）射频负载均衡。射频负载均衡仅用于AP自身处于均衡的时候。当负载高于门限值和最大负载差值的时候，射频开始运行负载均衡，在AP的射频负载减少到小于门限值或是小于最大负载差值前，AP拒绝任何其他用户连接。如果客户端不能连接到其他任何的射频，AP也会接受该客户端的关联请求。

3.2 负载均衡的模式

目前，AC支持负载均衡的两种模式，即会话和流量。当配置为会话模式的时候，负载均衡的运行主要是看连接到该AP和射频的用户数量。AC根据用户数门限确定新接入用户是否连接到申请AP，否则将关联到该AC下其他AP。当配置为流量模式的时候，负载均衡主要考虑使用流量快照。

3.3 负载均衡支持能力

瘦AP及瘦AC架构均要求支持：

⊙AP配合AC实现负载均衡。

⊙支持基于接入用户数量的负载均衡（当AP间的用户数量超过设定的阀值时，WLAN接入系统能够动态调整用户在不同AP间的均匀分布）。

⊙支持基于流量的负载均衡（当AP间的流量值超过设定的阀值时，WLAN接入系统能够动态调整用户在不同AP间的均匀分布）。

⊙支持用户数量阀值及流量阀值的灵活配置。在胖架构AC情况下，AC仅包括“用户接入控制功能”，不含“无线控制功能”。AC作为WLAN用户接入的认证点，和后台的认证服务器相连，完成对WLAN用户的认证。只有经过接入认证的用户，才能通过WLAN接入网络访问外部网络或者应用服务器。

4 结束语

WLAN资源管理功能在WLAN网络优化中起着极为重要的作用，只有做好WLAN无线资源管理，才能在多用户条件下有效提高WLAN网络客户感知，降低WLAN网络拥塞。

迪威视讯连续四年获“广东省诚信示范企业”称号

近日，由广东省企业联合会、广东省企业家协会主办的第20届广东省“企业家活动日”大会在广州白云国际会议中心成功举行。会议对为广东经济社会发展作出突出贡献的2013年度广东省优秀企业、优秀企业家、诚信企业、诚信示范企业予以表彰。深圳市迪威视讯股份有限公司被评为2013年度“广东省诚信示范企业”称号，这已是该企业连续第四年获此殊荣。

该荣誉既是对迪威视讯多年诚信经营、依法履约的鉴证，也是社会各界对迪威视讯诚信企业文化建设的充分肯定。在今后的工作中，迪威视讯将继续开拓创新，进一步推进诚信体系建设，完善企业诚信管理机制，强化诚信服务意识，为建设社会主义和谐社会而努力。

The Analysis of WLAN RRM

Fu Hang

RRM is a basic concept of WLAN network architecture. This article introduces the concept ofchannel adjustment and power adjustm ent, meanwhile deeply discusses the kind and mode of WLAN load balance.WLAN RRM is the basis of WLAN network balance optimization.

WLAN; Channel; Power; RRM

10.3969/j.issn.1672-7274.2014.05.005

TN92

A

1672-7274（2014）05-0019-03