WLAN无线局域网接入性能优化与研究.doc

上海公司专项研究-无线局域网接入性能优化与研究 概述 课题背景及意义 无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物，具有灵活性、移动性等多项优势。随着WLAN技术的日益成熟，无线局域网愈发受到关注，普及面也在不断上升。 上海移动成熟的2G 移动通信系统主要为用户提供简单、可靠、便捷的语音和数据通信。3G 移动通信则使客户们能够享受到高速数据带来的互动娱乐新体验。而WLAN等无线接入技术的不断应用使数据接入更快捷，更高速，更丰富。 近年来，上海移动逐步在城市重点地区（如机场、酒店、高档写字楼、高档公寓等）建立“热点”区域，为用户提供良好的无线宽带业务。 图8.1-1 上海移动WLAN网络架构 为了增加通信市场影响力，扩大市场份额，提升规模优势，满足未来公众WLAN业务推广的需要，迎接未来多家运营商从事移动通信业务的竞争局面，今后几年的WLAN网络规模仍然会处于上升趋势，对于WLAN的规划、维护及优化难度也会相应提高。 2010年，上海将举办举世瞩目的世博会，上海移动作为世博会合作伙伴，将会为世博会提供“高质、可靠、畅通”的技术和服务，包括成熟可靠的2G、3G移动通信业务和完善的WLAN服务。届时，整个世博园区WLAN系统需要覆盖行政中心、世博村、新闻中心以及主题馆，为参展商、媒体记者、志愿者以及参观群众提供优质便捷的WLAN通信服务。 为了提升上海移动WLAN网络在用户中的满意度，更好地服务世博会，我们需要提高对WLAN的规划、维护及优化能力。而作为一种近几年开始广泛应用的技术，目前公司的维护人员对于WLAN的一些特性和维护、优化要点没有太多的经验，对WLAN也没有形成有效的优化维护规范，因此需要对WLAN的一些特性进行研究，为今后的规划、维护及优化工作提供一些参考。 课题研究内容 无线局域网的接入性能主要取决于两方面：网络覆盖与网络容量。两者是相互制约，同时网络容量又取决于网络覆盖。无线局域网的规划很大程度上影响了其接入性能的优劣。根据用户的需求，在网络容量与网络质量之间做出取舍，确保网络的性能达到用户的需求。 本课题的研究内容主要包括以下五个部分： 运营WLAN的传播特性及AP覆盖范围 运营WLAN的频率干扰研究及排查 WLAN的AP间切换研究 WLAN的负荷均衡研究 WLAN网络承载能力、性能瓶颈及最佳性能方案 课题研究思路 本课题涉及的研究内容属于一个比较新的领域，我们缺乏足够的经验。因此，我们采用了理论研究和实际验证相结合的方式，通过压力测试、自由接入测试以及相关优化经验得出最后的研究成果。 所以，本课题的研究思路和进度安排计划如下： 开展WLAN频率干扰研究，包括内部干扰及外部干扰。对于内部干扰，通过理论研究以及相应的验证试验，研究内部干扰的成因及特性；对于外部干扰，通过验证试验以及捕捉干扰脉冲研究外部干扰的特性以及对于WLAN的干扰。最后，结合内部干扰及外部干扰的研究成果，制定AP设备干扰排查方案。 进行压力测试和自由接入测试，研究WLAN网络的承载能力和性能瓶颈，探究802.11a/b/g混合模式下WLAN的最优性能。 开展WLAN的传播特性研究及AP覆盖范围预测工作。对于WLAN的传播特性，我们采用了ITU-R P.1238-2-2001标准中建议的衰减因子模型作为理论依据，结合验证试验，得出了室内视距传播的及非视距传播环境下的大致特性，并且预测一些室内环境下AP的覆盖范围。 开展了WLAN的AP间切换及负荷均衡研究工作，并结合上述研究成果完成整个课题成果的总结。 图8.1-2 课题研究思路 传播特性及覆盖范围 在进行WLAN网络规划的过程中，覆盖预测是一个非常重要的环节。通过预测每个AP的覆盖范围，计算所需AP的数量。然后结合容量需求、频率干扰以及美观等各方面因素，决策AP放置的位置。 WLAN的电波的传播特性是AP覆盖预测的依据之一，选择一个合适的电波传播模型，对覆盖区内的接收信号强度进行预测。由于现网中运营的WLAN网络主要应用于室内覆盖，室外传播的实际应用未达到成熟水平。因此，本课题的研究范围仅针对WLAN的室内传播特性开展研究活动。 就无线通信的发展而言，室内无线传播是一个新的领域。它具有两个特点：覆盖距离更小以及受到环境影响更大。室内的电波传播不受气候因素限制，但是受到频率、距离、天线高度以及建筑物的类型、结构、布置、材料等多方面因素影响。其中，建筑物的内部结构及建筑材料对于无线传播的影响最大。 WLAN网络室内无线传播的空间损耗主要由两个部分组成：多径衰落及穿透损耗。其中，多径衰落是指无线电波从发射天线经过多个路径抵达接收天线的传播现象。造成多径衰落的主要原因是无线电波传播过程中，物体对电波的反射及折射。穿透损耗是指无线电波穿越了障碍物前后信号的信号强度差，损耗程度取决于建筑物的结构、厚度、材