WLAN網(wǎng)絡(luò)擴容解決方案.doc

鹽城電信無線中心WLAN網(wǎng)絡(luò)擴容解決方案（室內(nèi)分布系統(tǒng)） 鹽城電信分公司 無線維護中心 崔新宇 目 錄一、概述2二、WLAN網(wǎng)絡(luò)擴容可行性分析22.1 WLAN網(wǎng)絡(luò)擴容思路22.2 AP合路干擾分析22.2.1理論分析2（1）雜散干擾分析2（2）阻塞干擾分析2（3）干擾分析小結(jié)22.2.2實驗室驗證測試2（1）測試原理圖2（2）測試數(shù)據(jù)2（3）實驗室測試小結(jié)22.3現(xiàn)網(wǎng)驗證測試22.3.1網(wǎng)管數(shù)據(jù)驗證22.3.2無線客戶端吞吐量測試22.3.3業(yè)務(wù)測試2三、WLAN網(wǎng)絡(luò)擴容工程實現(xiàn)2一、概述無線局域網(wǎng)（WLAN）經(jīng)過幾年的建設(shè)已初具規(guī)模，基本涵蓋了所有的熱點地區(qū)覆蓋（包括室內(nèi)、室外）。前期由于WLAN的用戶規(guī)模還比較小，且考慮到投資成本，之前的WLAN室內(nèi)建設(shè)基本與原室分系統(tǒng)（CDMA、GSM等）進行合路。在現(xiàn)有的室分系統(tǒng)中，一般使用的WLAN AP設(shè)備輸出功率為20dBm和27dBm ，由于其輸出功率比較低，使得一個AP設(shè)備帶的室分樓層不多，多為一個樓層用一個AP設(shè)備進行合路，樓層規(guī)模比較大的分別采用2個AP進行合路覆蓋。隨著WLAN用戶規(guī)模的擴張，或者某些WLAN熱點地區(qū)會出現(xiàn)周期性的某一時間段用戶數(shù)突發(fā)的增長，這就出現(xiàn)了AP容量緊張的情況（一般一個AP下掛2530個用戶）。一個AP覆蓋一個樓層的情況，已不能滿足多用戶數(shù)接入Internet的需求。因此，對現(xiàn)有有WLAN容量需求的熱點室分系統(tǒng)進行WLAN容量擴容，使用戶能輕松的登錄Internet，已成為運營商當(dāng)前一件刻不容緩的事情。二、WLAN網(wǎng)絡(luò)擴容可行性分析2.1 WLAN網(wǎng)絡(luò)擴容思路WLAN網(wǎng)絡(luò)容量不足的擴容問題，不同于其他移動通信網(wǎng)絡(luò)。如果把WLAN網(wǎng)絡(luò)等同或類似移動網(wǎng)絡(luò)來看待，則處于WLAN網(wǎng)絡(luò)最邊緣的設(shè)備AP，可以看作類似于移動通信網(wǎng)的BTS、Node B設(shè)備。不難看出，BTS、Node B設(shè)備可以通過增加載頻、載波或網(wǎng)絡(luò)升級等手段來達到增加容量的目的，而AP設(shè)備則無法通過類似的手段實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的增加。就目前的WLAN網(wǎng)絡(luò)來看，要實現(xiàn)WLAN網(wǎng)絡(luò)容量的增加，唯一可行的辦法就是通過增加AP數(shù)量，來滿足不斷增長的用戶數(shù)接入需求。1個AP正常可同時下掛2530個用戶，2個AP即可同時下掛5060個用戶?？梢?，增加1個AP即可實現(xiàn)WLAN網(wǎng)絡(luò)容量擴大1倍。本方案考慮用WLAN雙信道合路器（為區(qū)別于其他雙頻合路器，稱之為雙信道合路器）將2個AP進行合路后，再接入原有的室內(nèi)分布系統(tǒng)，以實現(xiàn)WLAN容量的增加，滿足更多用戶的接入要求。WLAN網(wǎng)絡(luò)頻譜如下圖：圖1，WLAN網(wǎng)絡(luò)頻譜圖由上圖可知，WLAN網(wǎng)絡(luò)共有13個信道（中國為111信道），但彼此相互不交叉而獨立的信道只有1、6、11共3個信道。在現(xiàn)網(wǎng)的WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，為避免AP設(shè)備彼此之間的干擾，也通常采用這3個常有的信道進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。在現(xiàn)網(wǎng)的WLAN網(wǎng)絡(luò)中增加一個AP，就意味著可能出現(xiàn)一個重復(fù)的信道。因此，在WLAN網(wǎng)絡(luò)擴容時，既要考慮現(xiàn)有WLAN網(wǎng)絡(luò)的部署情況，同時也要充分考慮2個AP合路的干擾情況。為此，WLAN雙信道合路器的選擇就顯得尤為重要，在滿足2個AP合路的同時，也要滿足2個AP之間干擾的隔離度要求。所以，WLAN雙信道合路器在技術(shù)可實現(xiàn)層面上，一般選擇WLAN網(wǎng)絡(luò)1和11信道進行合路。2個AP合路示意圖如下：11信道1信道圖2，AP合路示意圖WLAN雙信道合路器技術(shù)指標(biāo)如下：名稱WLAN雙信道合路器頻率范圍(MHz)通路1：2401-2423（1信道）通路2：2451-2473（11信道）指標(biāo)帶內(nèi)插損(dB)通路1：2.0通路2：2.0帶內(nèi)波動(dB)通路1：0.8通路2：0.8帶外抑制(dB)通路1652387 MHz652437 MHz通路2652437 MHz652487 MHz端口隔離度(dB)70Tx70Rx駐波比通路1：1.3通路2：1.3三階互調(diào)dBc)120最大輸入功率(W)200阻抗()50接頭N-K型環(huán)境溫度()-20602.2 AP合路干擾分析2.2.1理論分析由于2個AP的合路屬于頻帶內(nèi)合路，因此，對于2個AP的合路干擾，主要考慮2個AP之間的帶內(nèi)雜散干擾和阻塞干擾。（1）雜散干擾分析根據(jù)中國電信集團公司企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中國電信WLAN熱點接入設(shè)備技術(shù)要求V3.0（200912暫行）中“9.1.2”關(guān)于WLAN AP設(shè)備接收靈敏度的規(guī)定如下：在802.11b模式下：1. 對于11Mbps CCK調(diào)制，-84dBm，8%FER（PSDU1024Bytes）；2. 對于5.5Mbps CCK調(diào)制，-87dBm，8%FER（PSDU1024Bytes）；3. 對于2 Mbps DSSS/DQPSK調(diào)制，-88dBm，8%FER（PSDU1024Bytes）； 4. 對于1 Mbps DSSS/DBPSK調(diào)制，-90dBm，8%FER（PSDU1024Bytes）。在802.11g模式下:對于OFDM、DSSS-OFDM方式，接收機門限電平應(yīng)符合表 9-1要求。當(dāng)采用1000字節(jié)長的PSDU，某一數(shù)據(jù)速率下接收信號電平為相應(yīng)的門限電平時的誤幀率（FER）應(yīng)低于10%。表9-1 2.4GHz 頻段OFDM、DSSS-OFDM 方式接收機性能數(shù)據(jù)速率（Mbps）接收機門限電平（dBm）6-869-8512-8418-8124-7936-7548-7054-69對于大功率設(shè)備，要求接收機性能在以上要求的基礎(chǔ)上，再高3-5dB以上，以確保覆蓋邊緣區(qū)域的用戶終端的上行傳輸。行業(yè)規(guī)定，WLAN AP雜散指標(biāo)如下：頻帶最大值測量帶寬301000MHz-36dBm100 KHz2.42.4835GHz-33dBm100 KHz3.43.53GHz-40dBm1 MHz5.7255.85GHz-40dBm1 MHz其它112.75GHz-30dBm1 MHz實際測試，WLAN AP帶內(nèi)雜散指標(biāo)如下：測試條件頻帶最大值測量帶寬設(shè)置AP在1信道且持續(xù)滿功率發(fā)射，測試落在11信道的雜散（圖3）2.4512.473GHz（11信道）-50dBm100 KHz設(shè)置AP在11信道且持續(xù)滿功率發(fā)射，測試落在1信道的雜散（圖4）2.4012.423GHz（1信道）-50dBm100 KHz圖3，AP 1信道滿功率發(fā)射，落在11信道的雜散圖4，AP 11信道滿功率發(fā)射，落在1信道的雜散根據(jù)以上條件，可以計算出對應(yīng)雜散隔離度為：MCLPspu10Log ( W Interfering / W Affected )Pn其中： MCL為隔離度要求，單位dBPspu為干擾基站的雜散輻射電平，單位為dBmW Interfering為干擾電平的測量帶寬，單位為kHzW Affected 為被干擾系統(tǒng)的信道帶寬，單位為kHzPspu10Log ( W Interfering / W Affected )為干擾基站在被干擾系統(tǒng)信道帶寬內(nèi)的雜散輻射電平Pn為被干擾系統(tǒng)的接收靈敏度，單位為dBm（根據(jù)中電信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)取-90dBm）則，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計算出來的MCL-3310 Log（100/22000）-90=80.4dB根據(jù)實際測試計算出來的MCL-5010 Log（100/22000）-90=63.4dB（2）阻塞干擾分析干擾信號如果沒有落在正在使用的WLAN載波的鄰道中，則它對WLAN接收機的影響可以不考慮。如果干擾信號落在正在使用的WLAN載波的鄰道中，則干擾信號功率應(yīng)比WLAN的發(fā)射功率小16dB以上。即系統(tǒng)間阻塞隔離度為：MCL16dB（3）干擾分析小結(jié)依據(jù)以上分析，本次使用的WLAN雙信道合路器帶外抑制達65dB，兩端口間的隔離度達70dB，完全可以滿足2個AP合路的要求，保證彼此之間不相互干擾。2.2.2實驗室驗證測試本實驗通過搭建一個模擬的兩AP合路系統(tǒng)，使用業(yè)界常用的的測試軟件Chariot對AP最關(guān)鍵的指標(biāo)吞吐量，進行實際測試。同時通過本次測試驗證以上方案的可行性。（1）測試原理圖圖5，實驗室測試原理圖圖6，實驗室測試圖（2）測試數(shù)據(jù)序號測試用例上行吞吐量（Mbps）下行吞吐量（Mbps）備注(1)用戶1接入測試AP1，和服務(wù)器單獨打流量22.57622.501圖7，圖8(2)用戶2接入測試AP2，和服務(wù)器單獨打流量22.88623.438圖9，圖10(3)用戶3接入測試AP1，和服務(wù)器單獨打流量22.81123.344圖11，圖12(4)用戶1接入測試AP1，用戶3接入測試AP1，同時和服務(wù)器打流量Pair1：10.900Pair2：11.324All：21.797Pair1：11.381Pair2：11.564All：22.760接入同個AP(圖13，圖14)(5)用戶1接入測試AP1，用戶2接入測試AP2，同時和服務(wù)器打流量Pair1：22.865Pair2：18.404All:41.015Pair1：22.591Pair2：21.609All:43.832分別接入不同的AP(圖15，圖16)(6)用戶1、用戶3接入測試AP1，用戶2接入測試AP2，同時和服務(wù)器打流量Pair1：10.770Pair2：11.524Pair3：21.230All：43.075Pair1：11.407Pair2：11.585Pair3：22.793All：45.530用戶1、3接入同一個AP,用戶2接入一個AP(圖17，圖18)打流量測試圖：圖7 圖8圖9 圖10圖11 圖12圖13 圖14圖15 圖16圖17 圖18（3）實驗室測試小結(jié)通過以上實驗室測試數(shù)據(jù)分析，可以得出2個AP通過WLAN雙信道合路器進行合路，下行容量可達45Mbps以上，是單個AP吞吐量的2倍左右。這也進一步驗證WLAN容量的增加，可以通過WLAN專用合路器對AP進行合路達到增加容量目的，同時也反面驗證了以上干擾分析的正確性，說明只要使用符合技術(shù)要求的WLAN專用合路器，2個AP就可以安全共享原有室內(nèi)分布系統(tǒng)。2.3現(xiàn)網(wǎng)驗證測試在東街省電信大樓4樓、8樓現(xiàn)網(wǎng)，分別進行雙AP+雙信道合路器接入驗證測試?，F(xiàn)網(wǎng)主要通過長時間網(wǎng)絡(luò)流量、用戶數(shù)統(tǒng)計，異常告警觀察等手段驗證本方案可行性。2.3.1網(wǎng)管數(shù)據(jù)驗證取安裝前、安裝后一段時間運行的網(wǎng)管數(shù)據(jù)，驗證雙信道合路器接入后底下用戶接入正常 。已經(jīng)通過一周的運行觀察，網(wǎng)管回復(fù)可以確定底下用戶接入正常，無投訴告警。 原東街口電信大樓接入用戶較多，用戶使用較敏感，容量類問題投訴較多?？梢岳^續(xù)觀察統(tǒng)計。2.3.2無線客戶端吞吐量測試 因為在現(xiàn)網(wǎng)測試，不能影響其正常工作，故采取無線客戶端接入AP打流量方式，同時也有可能因為現(xiàn)網(wǎng)上有其它用戶接入，故其測試結(jié)果僅作參考。序號測試用例上行吞吐量（Mbps）下行吞吐量（Mbps）備注(1)兩個無線客戶端接入AP1，AP2 關(guān)閉，進行無線客戶端吞吐量測試；4.5154.577圖19，圖20(2)一個用戶接入AP1，另外一個用戶接入AP2，進行無線客戶端吞吐量測試。6.0136.331圖21，圖22圖19圖20圖21圖222.3.3業(yè)務(wù)測試本測試從用戶端進行業(yè)務(wù)測試，感知業(yè)務(wù)使用是否正常，是否有干擾。由于測試限制，本次僅使用兩臺筆記本電腦測試。建議在兩臺AP下，30個以上用戶同時使用情況下，了解用戶使用感知。序號測試用例下載速率（MBps）備注(1)兩個無線客戶端接入AP1，AP2 關(guān)閉，登錄電信測速網(wǎng)站，進行下載速率測試；用戶1： 1.04用戶2： 1.07(2)一個用戶接入AP1，另外一個用戶接入AP2，登錄電信測速網(wǎng)站，同時進行下載速率測試。用戶1： 1.09用戶2： 1.11由于胖AP只能限制最大接入用戶數(shù)，無法實現(xiàn)負載均衡，故在現(xiàn)網(wǎng)測試時，發(fā)現(xiàn)一臺AP上接入