WLAN無線校園網(wǎng)的優(yōu)化與改進

WLAN在國內(nèi)高速發(fā)展已2年有余，從最初的胖AP解決方案、熱點覆蓋的部署方式轉(zhuǎn)變?yōu)槟壳暗闹悄芗锌刂菩徒鉀Q方案、熱點覆蓋和無線校園網(wǎng)齊頭并進的發(fā)展態(tài)勢。2009年開始各大運營商都將業(yè)務發(fā)展的目光放在了校園這一特殊的公共熱點區(qū)域，江蘇、浙江、陜西、山東、遼寧等等省份均大規(guī)模部署了無線校園網(wǎng)，伴隨著網(wǎng)絡的擴大、用戶容量的急劇增加，網(wǎng)絡干擾、覆蓋不到位、接入用戶數(shù)量超過設計值、大流量業(yè)務挑戰(zhàn)QoS、上行帶寬不足等問題逐一暴露，使得網(wǎng)絡優(yōu)化迫在眉睫。

大唐電信針對上述問題提出了對無線校園的一系列優(yōu)化措施。由于采用集中控制型WLAN解決方案，主要的優(yōu)化過程均通過無線交換機實現(xiàn)。同時大量的優(yōu)化需要對現(xiàn)網(wǎng)展開，因此通過對無線環(huán)境、網(wǎng)絡架構(gòu)和數(shù)據(jù)規(guī)劃進行優(yōu)化，才能達到提升網(wǎng)絡效能的目的。

無線環(huán)境優(yōu)化

本項優(yōu)化措施主要針對無線干擾、覆蓋效果進行，使各種干擾的影響可以降到較低的水平，同時提升覆蓋效果，該措施主要通過大唐電信無線交換機在無線管理方面的強大功能實現(xiàn)。

抗干擾優(yōu)化

針對無線干擾嚴重的情況，無線環(huán)境的優(yōu)化可以通過優(yōu)化工作信道、優(yōu)化發(fā)射功率，有效降低同頻、鄰頻干擾。

覆蓋環(huán)境優(yōu)化

校園網(wǎng)初期規(guī)劃主要考慮了薄覆蓋，針對覆蓋信號較差的區(qū)域，無線環(huán)境的優(yōu)化可以通過適當提升AP發(fā)射功率、增加新AP的方式解決覆蓋效果不佳的問題。

網(wǎng)絡硬件架構(gòu)和 數(shù)據(jù)優(yōu)化

本項優(yōu)化措施主要針對網(wǎng)絡帶寬瓶頸、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)等方面展開，以實現(xiàn)提升網(wǎng)絡性能、優(yōu)化網(wǎng)絡環(huán)境的目的。

核心網(wǎng)絡性能優(yōu)化

該措施通過對WLAN網(wǎng)絡所涉及的相關網(wǎng)絡設備的業(yè)務性能監(jiān)控，來判斷核心網(wǎng)是否健康，是否需要擴容。擴容傳輸設備上行帶寬、擴容核心交換機與IP城域網(wǎng)帶寬等措施的實施，有效地解決了帶寬不足帶來的業(yè)務發(fā)展瓶頸。

網(wǎng)絡相關數(shù)據(jù)優(yōu)化

針對目前校園網(wǎng)組網(wǎng)當中網(wǎng)絡相關數(shù)據(jù)規(guī)劃的不合理性諸如IP地址分配、用戶認證等可能出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，根據(jù)實際情況調(diào)整相關數(shù)據(jù)。

接入用戶相關數(shù)據(jù)優(yōu)化

本項優(yōu)化措施主要針對校園用戶業(yè)務的特殊性，通過對用戶速率、AP負載、二層隔離設置等方面數(shù)據(jù)設置進行優(yōu)化調(diào)整，有效保證每用戶的上網(wǎng)質(zhì)量、網(wǎng)絡運行穩(wěn)定性。

經(jīng)過一系列的優(yōu)化措施，無線校園網(wǎng)性能將得到進一步的提升。

某校園網(wǎng)絡優(yōu)化案例

某校園的無線校園網(wǎng)于2009年建成，共部署了600余臺AP，采用室分合路方式部署，覆蓋目標為21棟學生公寓和2棟研究生樓，每棟樓每層部署3或4臺室內(nèi)大功率AP設備。AP與AC之間傳輸通過運營商EPON光纖接入系統(tǒng)實現(xiàn)。在網(wǎng)絡建成的試運行期間，運營商和大唐電信在業(yè)務高峰期發(fā)現(xiàn)以下一些問題。

● 部分用戶可關聯(lián)上AP，但無法獲得IP地址。

● 光纖傳輸系統(tǒng)當中的負責AP與AC傳輸?shù)腛NU發(fā)生吊死現(xiàn)象。

● 校園用戶上網(wǎng)速度慢，最低可達50kbit/s。

針對以上問題，大唐電信與運營商經(jīng)過周密的現(xiàn)場測試、模擬、討論，分析了可能出現(xiàn)問題的幾個因素。

業(yè)務數(shù)據(jù)方面的因素

該學校高峰期用戶數(shù)多，部分用戶筆記本開機后雖然關聯(lián)上WLAN網(wǎng)絡（以前曾經(jīng)連接過，屬于自動關聯(lián)），但是并未使用WLAN業(yè)務，如果IP地址租期過長，將影響DHCP地址池的利用率?？膳袛酁镮P地址占用時間過長，導致地址數(shù)量緊張，部分用戶無法獲得IP地址。

網(wǎng)絡硬件架構(gòu)

該學校WLAN用戶規(guī)模大，學生用戶數(shù)據(jù)業(yè)務使用情況復雜（基本都是玩網(wǎng)絡游戲同時還下載電影），按照目前每個用戶限速2Mbit/s的帶寬和高峰期整個附著AP用戶數(shù)量近2500個計算，無論是樓宇ONU上行帶寬還是學?？偝隹冢ㄉ闲械絆LT接口，原先只有1Gbit/s）帶寬都無法滿足需要。

網(wǎng)絡數(shù)據(jù)

初期規(guī)劃為每個校園熱點對應一個管理VLAN和一個業(yè)務VLAN，便于以后業(yè)務和用戶認證靈活調(diào)整。但隨著WLAN網(wǎng)絡經(jīng)過不斷的擴容，目前已經(jīng)安裝部署了600多臺AP，在高峰期會形成一個龐大廣播域，廣播包將會占用有限的傳輸帶寬并引起用戶數(shù)據(jù)傳輸受阻。

針對以上問題大唐電信對該校園無線網(wǎng)制訂了3個階段的網(wǎng)絡優(yōu)化方案，分別針對不同問題逐一排查解決。

第一階段：修改業(yè)務數(shù)據(jù)

更改DHCP SERVER的租賃期，由3小時改為1小時，使得用戶釋放的地址能更快回收，以解決地址分配在用戶上網(wǎng)高峰時段的緊缺問題。

第二階段：網(wǎng)絡設備調(diào)整

該校園每棟樓AP布放都超過30個，但是上行ONU都只有一個，研究生樓有90多個AP，上行由3個ONU分擔數(shù)據(jù)傳輸，ONU輸出帶寬只有100Mbit/s，學生用戶數(shù)量比較多，用戶使用WLAN高峰時可以達到900多人。所以每樓棟單一ONU的帶寬瓶頸以及從接入交換機至ONU的多次轉(zhuǎn)發(fā)，在高峰數(shù)據(jù)并發(fā)時段影響用戶上網(wǎng)質(zhì)量，用戶反映上網(wǎng)速度慢。

擴容改造ONU設備消除了高峰期二層交換機轉(zhuǎn)發(fā)的瓶頸，同時，將出口總帶寬（上行到OLT帶寬）從1Gbit/s擴充到了2Gbit/s，大大改善了用戶的業(yè)務服務質(zhì)量。

第三階段：網(wǎng)絡數(shù)據(jù)調(diào)整

將原來對應的一個業(yè)務VLAN擴充到每棟宿舍樓對應一個業(yè)務VLAN，確保每個VLAN下用戶不超過100個。改造后網(wǎng)絡中的廣播包得到了很好的抑制，ARP廣播包從36.5%下降到8%。以上說明，業(yè)務VLAN的細化對減少ARP廣播包起到很好的抑制作用。

通過實施ONU改造、上行帶寬擴容VLAN數(shù)據(jù)優(yōu)化等措施，該無線校園網(wǎng)有效提高了用戶的下載速度和地址受限情況，經(jīng)過優(yōu)化前后的多次測試，下載速率明顯提高，由120kbit/s左右提高到190kbit/s。