WLAN网络优化培训.ppt

2011.3,WLAN网络优化培训,802.11标准演变,Mesh 扩展,QoS 扩展,安全扩展,射频管理,更高的速率,基于802.11的标准演化,基于CAPWAP的WLAN运营网络,WLAN MAC：Split MAC、Local MAC,数据转发：集中转发、本地转发,组网方式：2层组网，3层组网,管理和状态：协议预定义、厂家私有,WLAN网优工作流程,热点概况、及项目背景 了解项目的背景，根据项目概况大致定位服务人群和主要业务 现场勘查，测试，设计方案分析 进行现场勘查、测试，全面了解热点问题 分析设计方案，是否存在设计上的问题 针对问题的定性定量分析测试 根据现场勘查及测试结果拟定优化分析测试计划，按计划进行定量定性的分析测试,WLAN网优工作流程,数据分析 进行测试数据的分析，找出出问题的根源，针对问题根源提供优化的策略 优化方案及决策 提供至少两种可选的优化方案，为优化决策提供全面的参考资料 优化实施及优化效果检测 根据确定的优化方案进行优化实施和并提供可信赖优化效果测试结果,扫描与关联,扫描的过程是识别当前空间存在的WLAN无线网络。 扫描中主要的参数：BSStype、DSSID、SSID、扫描方式、信道列表、探测延时、最大和最小信道时间 关联是STA和AP建立连接的过程,Station,AP1,AP2,被动扫描：侦听Beacon 主动扫描：Probe request 连接过程： STA对发Probe Requset AP发Probe response Sta选择AP Station 发Association request AP回应Association Respones封包告知STA取得AID,Reassociation即Roaming/漫游/切换： 空口类似于连接过程，但对AP和Station会产生一些不同的处理,Beacon,AP3,WLAN终端的信道扫描,使用广播BSSID和空的SSID发送Probe request。 开始一个Probe的 Timer 如果在最小Probe response时间内没有收到response，则切换到下一个信道 或者到底最大Probe response时间，处理所有收到的response，然后扫描下一个channel 后台扫描：Station在关联状态中，选择空闲时进行信道扫描,客户端,AP1,AP2,Probe,DIFS,P Response,SIFS,ACK,DIFS,P Response,ACK,SIFS,最小Probe response时间,最大Probe response时间,漫游,监测到和当前AP的连接质量变差，RSSI/Rate 扫描可用AP（200ms300ms） 连接到可用AP（10ms200ms） 重新进行认证（802.1x：10ms，WEB认证：秒级） 如果为DHCP客户端，则重新获取IP地址（500ms）,一般的漫游过程,Scan,鉴证关联,DHCP,认证,应用业务恢复,连接状态,连接状态,应用业务恢复,影响漫游的问题 AP Station 环境,一般漫游,快速漫游,后台扫描预认证,最快漫游,重关联,应用业务恢复,Scan,断开,断开,断开,影响关联的主要原因,配置匹配问题 AP的模式 配置参数 响应超时 无线干扰 覆盖信号弱，上、下行信号不平衡 AP、AC间的传输时延、AC响应时延 设备原因 驱动程序的bug 认证程序的bug 用户终端配置原因,打开Wireless Advanced Setting，进入无线高级参数设置页面,AP一般的无线配置参数,无线高级参数注解1/2,WMM RTS Threshold Fragment Threshold Beacon Interval,Wi-Fi多媒体(Wi-Fi Multimedia),用于确保无线局域网络(WLAN)产品的音频,视频及语音应用所需的服务品质保证(QoS).,分片阀值，数据包将根据设定值分割大小，最大不超过设定值。如果该数值过低，网络性能也会随之降低。建议将其设置为默认值2346。,RTS阀值，设备向接收站点发送RTS（发送请求）帧并协商数据帧的发送。无线站点在接收到该RTS后，发出CTS（允许发送）帧允许数据的传输。,信标间隔，描述AP每隔多少毫秒发出一个beacon帧，主要用于保持STA和AP之间的信息同步。默认设置为100，范围在20-1024之间。,无线高级参数注解2/2,Preamble Type DTIM Interval Wireless Client Security Separation,前导帧类型，分为short preamble和long preamble两种。前导帧用于告知接收端，数据已发出。,DTIM 即Delivery Traffic Indication Message传输通信指示讯息，DTIM是一个计时器，用以告知下一个要接收广播及多重广播讯息的客户端。该项参数的默认值为1，可以设定的范围为1到255。,无线端隔离功能，也是提高网络传输的安全性的方式， “AP Mode”下的“Wireless Client Security Separation”（STA之间的无线隔离）可以阻止站点之间的互相通信。,WLAN网络结构,无线交换机和瘦AP之间采用隧道机制，所有无线终端就像直接连接在无线交换机上。 增减无线终端无须改变有线网络配置。无线终端在AP间漫游时不再受限于有线网络。,VLAN和网络设定会跟随无线终端一起移动，而不必对有线网络作任何变更。,192.168.1.2 255.255.255.0,192.168.1.2 255.255.255.0,1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,3,WLAN AC主要特性,集中的RF管理,安全和接入控制,自动信道选择 功率自动调节 负载均衡（可以按用户数或按流量进行均衡） Multi-BSSID（最多可支援8个Virtual AP）,WEP、WPA(2) VLAN 无线终端隔离 AAA（Radius Client） 非法AP检测,WMM（QoS） 统计和日志信息 集中管理：瘦AP固件自动升级， 瘦AP即插即用，零配置管理,网络管理,802.11 PHY和MAC,MAC层最主要的功能就是控制传输媒体的存取方式,让上层协议所送来的数据能无误的经由传输媒体传送出去,将接收到数据交给上层处理。 MAC层提供额外安全管理工作如验证服务及WEP加密,PHY负责将MAC层交付的资料,经调变,编码处理后传送出去 PHY将接收到数据解调译码后交给MAC层处理 PHY负责实际的媒体侦测工作并将侦测结果回报给MAC层让MAC层能进行媒体访问控制,发射功率 dBm值的参考点为千分之一瓦1mw=0dbm 40 dBm 10w 30 dBm 1w 20 dBm 100mw 10 dBm 10mw 0 dBm 1mw,接收灵敏度判断标准 FER-80db 最大接收灵敏度：11Mbps -4db 邻频抑制：间隔25Mhz的信号低于35db,RF链路概要,RF/IF/Baseband/MAC,PA,天线,switch,天线,RF芯片组合发展,AP的信道选择,启动时信道选择 Scanning select Apply 定时扫描的信道选择 BG Scanning Channel change,手动设定 局限性与灵活性 自动信道选择 信道选择算法,RF调制技术,DSSS/CCK：802.11b 1，2,5.5,11Mbps OFDM: 802.11a/g 6,9,12,18,24,36,48,54Mbps 改进的OFDM：802.11n 6.5, 13, 19.5, 26, 39, 52, 58, 65Mbps,OFDM概念,无线传输性能差的表现,MAC info： 1.重传率高 2. CRC 错误高 3. 传输速率低,影响无线传输性能的原因,路径衰减、障碍物造成的信号弱 频率偏移 时变偏移 时序匹配 峰均功率比（PAPR),传输层问题,传输网络问题 传输网络的链路带宽 传输网络中的设备响应速度,影响业务性能的原因,先天的覆盖不足 时序要求严格的AP关联和WEB认证业务 多连接的HTTP业务 FTP 下载和上行 小封包造成性能损失 Ping包延时、丢包率,WLAN信号覆盖,根据现场墙体对信号的衰减，建筑结构的特点来分析信号覆盖的效果 直射 反射 旁边的金属物体,墙体衰减,无障碍效果,根据墙体衰减生成的覆盖效果图,无墙体衰减的覆盖效果,单业务分析-AP关联,成功率,关联时延,分析 影响关联的具体环节， 从而定位影响网络时延的原因,定位测试过程中关联失败的原因， 从而分析影响成功率的网络节点,价值,价值,关联过程,DHCP获取IP地址,连接AP,扫描,单业务分析-WEB认证,认证时延,分析 影响认证时延的具体环节， 从而定位影响网络时延的原因,成功率,定位测试过程中认证失败的y原因， 从而分析影响成功率的网络故障点,价值,价值,单业务分析-Ping,通过无线信令分析判断出ping request是否在无线丢包。通过ping reply的分析可以得出是否无线丢失reply.排除无线丢包后，可以得知有线侧丢包率。,通过ping request和ping reply在无线传输的时间可以得出无线传输的时延，我们把没有出现无线重传的ping进行统计，可以得出有线侧的传输时延，而将总时延减去有线传输时延可以得出无线的传输时延。,单业务分析-HTTP,时延分析,深入分析HTTP各个连接的业务质量，从而定位具体的故障点及影响HTTP业务指标的关键,价值,不仅仅是简单的业务测试结果，更深入关注用户体验，同时为HTTP业务质量提升提供优化参考数据 影响HTTP业务质量的故障点定位,网络下载速率：FTP上传下载,成功率,下载速率分析,无线传输性能：通过信令分析，评估无线传输能力 有线传输性能：多连接和单连接的对比分析，获得有线侧性能评估结果,影响FTP下载业务质量的原因分析，定位网络故障点 对上行、下行链路质量进行评估对比 评估有线侧传输性能,业务质量统计分析,功能描述：通过确定参考条件对目标业务的质量进行分析， 根据网络质量的变化对比来进行网络质量问题判断,价值,1. 通过大量 类似数据的对比分析，全面了解网络质量 2. 通过类比进行问题的发现，指导全网的优化,多用户业务质量分析,1. 多用户大压力下用户体验指标提升的关键因素分析 2. 各种用户情境下的业务指标表现分析,价值：指导密集用户区域用户体验指标的优化 多用情境问题故障点分析和定位,WLAN性能优化案例(1/3),背景：中国移动云南分公司全球通大厦，2003年采用放装使802.11b AP进行了全楼WLAN覆盖，2010年底进行容量升级，选用802.11N AP，但升级后无明显的速率提升的，反而比扩容前要差。,AC,WLAN性能优化案例(2/3),问题1：没有进行信道规划，AP都工作在信道1上 问题2：多种模式AP共存，造成空口性能的降低 问题3：忙时上网速度慢，传输网络性能影响，经调查认为是BRAS性能瓶颈,优化建议： 空口优化，根据AP覆盖区域的重要性，进行信道规划；如领导办公室及会议室使用11信道，其他AP使用1、6信道 AP使用802.11bg模式 优化效果 优化前，空口FTP速率510Mbps，优化后达到20Mbps,WLAN性能优化案例（3/3),优化建议： 空口优化，根据AP覆盖区域的重要性，进行信道规划；如领导办公室及会议室使用11信道，其他AP使用1、6信道 AP使用802.11bg模式 优化效果 优化前，空口FTP速率510Mbps，优化后达到20Mbps,WLAN与室分合路的挑战,覆盖盲区 覆盖盲区的往往是用户经常使用WLAN上网的位置，如天线部署在走廊，窗口附近区域很容易形成盲区。 上下行链路的不平衡 室分合路一般采用大功率AP，形成了WLAN是一个上行受限的系统，判断室分系统是否适合WLAN网络，在于是否满足上行链路的要求 多天线对单天线的多径效应，产生的自身干扰 隐藏节点的存在 通过RTS/CTS机制解决隐藏节点问题。但问题是现在使用的802.11g AP在默认配置下为关闭RTS/CTS 功能 建议厂家针对室分系统的AP，进行自动识别客户数量，根据误报率来自动打开RTS/CTS,WLAN与室分系统合路典型问题,覆盖盲区的直接影响用户使用，室分系统在项目完成后往往很难与业主协调进行改进，建设期间的优化尤为重要。 上行链路的不平衡是一个隐性问题，比较难从表象上完全的判断原因，如何进行链路上下行的检测？ PCF方式解决了隐藏节点问题，但带来的性能下降，影响用户的业务体验，是否有方法可以解决？,WLAN室分案例:现网优化,背景：医院是中国移动2009年建成的一个CMCC WLAN热点，有用户投诉在病房内无法使用CMCC WLAN网络上网 问题：经过网优测试人员调查，大部分病房，在门口处AP信号非常好，但到底病房内部出现20dBm的差别,WLAN室分案例:现网优化,发现问题及热点整体评估如下： 住院部病房里的信号衰减严重，门口和最里面的病床信号强度相差20dBm左右，病房内大部分位置ping包丢包率非常高，在房间最里面的病床位置信号强度-80dBm 在大楼走廊顶端的A区40-42病房和B区28-30病房，在这两个病房测试终端与AP失去关联，ping包丢包率极高 根据现场的情况，我们提出了以下可选优化方案： 1. 调制室分天线， 2. 增加AP功率和立体化进行信号增补 3. 调制AP参数 4. 采用无线无线中继路由进行信号放大,WLAN室分案例:现网优化,优化实施 通过比较，采用方案4，针对覆盖盲区针对性进行信号补充,优化前后对比如下表,WLAN室案例:现网优化,优化后该测试点的无线网络的信号强度，载干比和业务质量有了极大的提升。 其中信号强度RSSI从优化前的-70.9dBm提高到了-57.4dBm，载干比C/I的值由 优化前的17.1db提高到了26.6db，都达到了测试要求。而业务质量测试的数 据也有了大幅度的提升，上网业务体验非常流畅,WLAN室分案例:建设优化,现场勘察和模拟测试,设计问题点测试和优化验证,问题点的测试示意图,全面的现场考察,WLAN室分案例:建设优化,根据现场模拟测试结果得出优化建议,案例：下载速率低,抓包分析如图例中是FTP下载慢问题，直观的可以看到直接原因为空口出现异常的重传。,问题：FTP上行速率良好，但下载速率低,第一步：快速浏览找出问题报文,案例：下载速率低,第二步：查找重传的原因,报文正常，ACK正常，说明接收端正确接收到,但发送端仍然有发出重传，则说明发送端没有正确接收到ACK,结合WLAN设计方案及AP配置，发现AP配置了最低速率为11Mbps 导致了无线客户端的自动速率选择功能受到限制，无法采用 最佳速率来发送，以致产生过多的重传,案例：AP 关联问题,问题：搜索到CMCC AP， AP信号非常好但是客户端无法关联ap,通过抓包发现，AP的support rate为1、2Mbps，此AP出现了问题 导致无线客户端无法正常连接。 抓取的报文分析后，发现AP对报文没有任何反应，确定为 AP接收链路出现问题，重启AP后恢复正常，判断为AP存在 长时间工作导致AP无线网卡接收机工作不正常。,案例：干扰源定位,问题：一个热点，信号很好，看到同时在线的用户只有测试客户端1个， 但是测试速度很慢，。,从抓包信息看看,有一个干扰AP存在, SSID是Fast_6C01B0，这可能是一个 有问题的AP，或是这个AP工作正常但是上面连有很多的用户。,优化案例分析,案例1：弱覆盖问题 案例2：传输及业务问题 案例3：干扰问题 案例4：AP配置问题,