WLAN無(wú)線(xiàn)校園網(wǎng)的優(yōu)化與改進(jìn)

WLAN在國內高速發(fā)展已2年有余，從最初的胖AP解決方案、熱點(diǎn)覆蓋的部署方式轉變?yōu)槟壳暗闹悄芗锌刂菩徒鉀Q方案、熱點(diǎn)覆蓋和無(wú)線(xiàn)校園網(wǎng)齊頭并進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢。2009年開(kāi)始各大運營(yíng)商都將業(yè)務(wù)發(fā)展的目光放在了校園這一特殊的公共熱點(diǎn)區域，江蘇、浙江、陜西、山東、遼寧等等省份均大規模部署了無(wú)線(xiàn)校園網(wǎng)，伴隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的擴大、用戶(hù)容量的急劇增加，網(wǎng)絡(luò )干擾、覆蓋不到位、接入用戶(hù)數量超過(guò)設計值、大流量業(yè)務(wù)挑戰QoS、上行帶寬不足等問(wèn)題逐一暴露，使得網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化迫在眉睫。

大唐電信針對上述問(wèn)題提出了對無(wú)線(xiàn)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(guò)程均通過(guò)無(wú)線(xiàn)交換機實(shí)現。同時(shí)大量的優(yōu)化需要對現網(wǎng)展開(kāi)，因此通過(guò)對無(wú)線(xiàn)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò )架構和數據規劃進(jìn)行優(yōu)化，才能達到提升網(wǎng)絡(luò )效能的目的。

無(wú)線(xiàn)環(huán)境優(yōu)化

本項優(yōu)化措施主要針對無(wú)線(xiàn)干擾、覆蓋效果進(jìn)行，使各種干擾的影響可以降到較低的水平，同時(shí)提升覆蓋效果，該措施主要通過(guò)大唐電信無(wú)線(xiàn)交換機在無(wú)線(xiàn)管理方面的強大功能實(shí)現。

抗干擾優(yōu)化

針對無(wú)線(xiàn)干擾嚴重的情況，無(wú)線(xiàn)環(huán)境的優(yōu)化可以通過(guò)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)初期規劃主要考慮了薄覆蓋，針對覆蓋信號較差的區域，無(wú)線(xiàn)環(huán)境的優(yōu)化可以通過(guò)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(wèn)題。

網(wǎng)絡(luò )硬件架構和 數據優(yōu)化

本項優(yōu)化措施主要針對網(wǎng)絡(luò )帶寬瓶頸、網(wǎng)絡(luò )數據等方面展開(kāi)，以實(shí)現提升網(wǎng)絡(luò )性能、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的目的。

核心網(wǎng)絡(luò )性能優(yōu)化

該措施通過(guò)對WLAN網(wǎng)絡(luò )所涉及的相關(guān)網(wǎng)絡(luò )設備的業(yè)務(wù)性能監控，來(lái)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(shí)施，有效地解決了帶寬不足帶來(lái)的業(yè)務(wù)發(fā)展瓶頸。

網(wǎng)絡(luò )相關(guān)數據優(yōu)化

針對目前校園網(wǎng)組網(wǎng)當中網(wǎng)絡(luò )相關(guān)數據規劃的不合理性諸如IP地址分配、用戶(hù)認證等可能出現問(wèn)題的環(huán)節，根據實(shí)際情況調整相關(guān)數據。

接入用戶(hù)相關(guān)數據優(yōu)化

本項優(yōu)化措施主要針對校園用戶(hù)業(yè)務(wù)的特殊性，通過(guò)對用戶(hù)速率、AP負載、二層隔離設置等方面數據設置進(jìn)行優(yōu)化調整，有效保證每用戶(hù)的上網(wǎng)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò )運行穩定性。

經(jīng)過(guò)一系列的優(yōu)化措施，無(wú)線(xiàn)校園網(wǎng)性能將得到進(jìn)一步的提升。

某校園網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化案例

某校園的無(wú)線(xiàn)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(xué)生公寓和2棟研究生樓，每棟樓每層部署3或4臺室內大功率AP設備。AP與AC之間傳輸通過(guò)運營(yíng)商EPON光纖接入系統實(shí)現。在網(wǎng)絡(luò )建成的試運行期間，運營(yíng)商和大唐電信在業(yè)務(wù)高峰期發(fā)現以下一些問(wèn)題。

● 部分用戶(hù)可關(guān)聯(lián)上AP，但無(wú)法獲得IP地址。

● 光纖傳輸系統當中的負責AP與AC傳輸的ONU發(fā)生吊死現象。

● 校園用戶(hù)上網(wǎng)速度慢，最低可達50kbit/s。

針對以上問(wèn)題，大唐電信與運營(yíng)商經(jīng)過(guò)周密的現場(chǎng)測試、模擬、討論，分析了可能出現問(wèn)題的幾個(gè)因素。

業(yè)務(wù)數據方面的因素

該學(xué)校高峰期用戶(hù)數多，部分用戶(hù)筆記本開(kāi)機后雖然關(guān)聯(lián)上WLAN網(wǎng)絡(luò )（以前曾經(jīng)連接過(guò)，屬于自動(dòng)關(guān)聯(lián)），但是并未使用WLAN業(yè)務(wù)，如果IP地址租期過(guò)長(cháng)，將影響DHCP地址池的利用率?？膳袛酁镮P地址占用時(shí)間過(guò)長(cháng)，導致地址數量緊張，部分用戶(hù)無(wú)法獲得IP地址。

網(wǎng)絡(luò )硬件架構

該學(xué)校WLAN用戶(hù)規模大，學(xué)生用戶(hù)數據業(yè)務(wù)使用情況復雜（基本都是玩網(wǎng)絡(luò )游戲同時(shí)還下載電影），按照目前每個(gè)用戶(hù)限速2Mbit/s的帶寬和高峰期整個(gè)附著(zhù)AP用戶(hù)數量近2500個(gè)計算，無(wú)論是樓宇ONU上行帶寬還是學(xué)?？偝隹冢ㄉ闲械絆LT接口，原先只有1Gbit/s）帶寬都無(wú)法滿(mǎn)足需要。

網(wǎng)絡(luò )數據

初期規劃為每個(gè)校園熱點(diǎn)對應一個(gè)管理VLAN和一個(gè)業(yè)務(wù)VLAN，便于以后業(yè)務(wù)和用戶(hù)認證靈活調整。但隨著(zhù)WLAN網(wǎng)絡(luò )經(jīng)過(guò)不斷的擴容，目前已經(jīng)安裝部署了600多臺AP，在高峰期會(huì )形成一個(gè)龐大廣播域，廣播包將會(huì )占用有限的傳輸帶寬并引起用戶(hù)數據傳輸受阻。

針對以上問(wèn)題大唐電信對該校園無(wú)線(xiàn)網(wǎng)制訂了3個(gè)階段的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方案，分別針對不同問(wèn)題逐一排查解決。

第一階段：修改業(yè)務(wù)數據

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

第二階段：網(wǎng)絡(luò )設備調整

該校園每棟樓AP布放都超過(guò)30個(gè)，但是上行ONU都只有一個(gè)，研究生樓有90多個(gè)AP，上行由3個(gè)ONU分擔數據傳輸，ONU輸出帶寬只有100Mbit/s，學(xué)生用戶(hù)數量比較多，用戶(hù)使用WLAN高峰時(shí)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的多次轉發(fā)，在高峰數據并發(fā)時(shí)段影響用戶(hù)上網(wǎng)質(zhì)量，用戶(hù)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發(fā)的瓶頸，同時(shí)，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(hù)的業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。

第三階段：網(wǎng)絡(luò )數據調整

將原來(lái)對應的一個(gè)業(yè)務(wù)VLAN擴充到每棟宿舍樓對應一個(gè)業(yè)務(wù)VLAN，確保每個(gè)VLAN下用戶(hù)不超過(guò)100個(gè)。改造后網(wǎng)絡(luò )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(shuō)明，業(yè)務(wù)VLAN的細化對減少ARP廣播包起到很好的抑制作用。

通過(guò)實(shí)施ONU改造、上行帶寬擴容VLAN數據優(yōu)化等措施，該無(wú)線(xiàn)校園網(wǎng)有效提高了用戶(hù)的下載速度和地址受限情況，經(jīng)過(guò)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。