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如何保證高品質的WLAN網(wǎng)絡建設

宋斌 2011/08/15

　　隨著WLAN技術的成熟和終端的普及，各大運營商及企業(yè)網(wǎng)用戶都加大了對WLAN網(wǎng)絡建設的投入，希望打造一個高品質的WLAN網(wǎng)絡，以滿足終端用戶不斷上漲的業(yè)務需求。本文對保證高品質WLAN網(wǎng)絡穩(wěn)定運營需要考慮的因素加以總結和分析，為讀者建設高品質WLAN網(wǎng)絡提供參考。

　　作為一個高品質的WLAN網(wǎng)絡應滿足以下要求：滿意的用戶上網(wǎng)體驗、較低的產(chǎn)品故障率、易于管理和維護、持續(xù)的網(wǎng)絡生命周期等。而要達到這些要求，在WLAN網(wǎng)絡建設時需要考慮哪些因素？

　　1、高品質的產(chǎn)品質量

　　高品質的產(chǎn)品質量是WLAN網(wǎng)絡建設的基礎。好的WLAN產(chǎn)品在器件選型、可靠性設計、軟件故障率、產(chǎn)品性能等各個方面都應有優(yōu)異的表現(xiàn)。

　　2、可靠的組網(wǎng)方案

　　當前，WLAN網(wǎng)絡建設多采用無線控制器AC+FIT AP的解決方案。在AC＋FIT AP的網(wǎng)絡架構中，作為無線網(wǎng)絡的核心設備，AC的可靠性顯得尤為重要，因此，AC的備份必不可少。這就要求AC能夠支持符合多種業(yè)務和建設需要的備份方式，以滿足不同場景的應用需求。以下列舉兩種常用的無線控制器備份方式。

AC 1+1備份方式示意圖

圖1：AC 1+1備份方式示意圖

　　如圖1所示，在AC的1+1備份方案中, 雙AC同時與AP建立隧道，當主AC DOWN掉后，備份AC可以在毫秒級（例如100ms）內完成檢測，并完成AP的主備倒換。1+1的備份方案適用于對網(wǎng)絡中斷時間要求較高的應用場景。但此方案備份AC數(shù)量和主AC為1：1的配置關系，同時要求主備AC之間的心跳檢測鏈路有極高的可靠性，因此對大規(guī)模WLAN網(wǎng)絡建設的投資要求較高。

AC N+1備份方式示意圖

圖2：AC N+1備份方式示意圖

　　如圖2所示，在AC的N+1備份方案時, 1臺AC同時作為多臺AC的備份設備。只要N臺AC設備（AC1或者AC2）中的任一臺出現(xiàn)問題，備份AC設備便開始代替該設備工作。N+1的AC備份方案更為經(jīng)濟實用，可有效控制用戶投資，而且可根據(jù)實際需求，通過調整配置參數(shù)靈活組合成N+M備份方案。但由于N+1備份方案依靠AP與AC之間的心跳機制（秒級的心跳機制）檢測網(wǎng)絡故障，所以當主AC發(fā)生故障后，AP完成主備倒換的時間較長。此備份方案較適合于對網(wǎng)絡中斷時間沒有較高要求的場景。

　　由此可知，在AC+FIT AP的組網(wǎng)解決方案中，通過關鍵的AC備份方式，解決FIT AP的主備保障問題尤為重要。而無論何種AC備份方式，方案設計時還需要考慮WLAN網(wǎng)絡重要業(yè)務的備份功能，如Portal Server、DHCP Server等。這些重要業(yè)務同樣需要相關的備份機制來保證，例如無線客戶端的DHCP Server在主AC上，當AC故障后，備份AC可以同步主AC的DHCP信息，使得無線客戶端的IP地址信息不變，保證客戶的上網(wǎng)業(yè)務不受影響。

　　3、自主、實用的mib資源

運營商統(tǒng)一網(wǎng)管平臺示意圖

圖3：運營商統(tǒng)一網(wǎng)管平臺示意圖

　　運營商WLAN網(wǎng)絡建設一般采用多廠家設備、第三方網(wǎng)管統(tǒng)一管理方式，如圖3所示。這就對設備廠商提出以下要求

　　4、具有前瞻性的產(chǎn)品設計

　　為確保建設的WLAN網(wǎng)絡具有持續(xù)的生命周期，產(chǎn)品設計理念與功能特性就必須具有一定的前瞻性，滿足未來幾年甚至十幾年中可預見的網(wǎng)絡發(fā)展需求。

　　產(chǎn)品支持IPv6協(xié)議棧及相關特性，如DHCPv6 Server, DHCPv6 Relay等。隨著互聯(lián)網(wǎng)應用的不斷發(fā)展，IPv4地址資源越來越緊張，向IPv6地址的平穩(wěn)過渡已是勢在必行，因此當前產(chǎn)品設計中必須考慮對于IPv6相關特性的支持。

　　產(chǎn)品支持WAPI，AC具有高速硬件加解密功能。當前運營商WLAN網(wǎng)絡基本采用開放的SSID+Portal認證的方式，對于空口數(shù)據(jù)并沒有采用加密方式。隨著WLAN業(yè)務高端價值的發(fā)展，數(shù)據(jù)加密也是未來網(wǎng)絡需要考慮的重要問題，而作為中國無線局域網(wǎng)安全強制性標準的WAPI必是第一選擇，因此當前產(chǎn)品設計需要考慮WAPI功能實現(xiàn)及對加解密的高速性能，以滿足在未來網(wǎng)絡數(shù)據(jù)安全方面的需求。

　　產(chǎn)品設計具有先進的綠色節(jié)能理念。例如AC可以要求指定區(qū)域的AP在指定時間開啟或者關閉某個SSID的接入服務，在無線校園網(wǎng)中精確控制學生上網(wǎng)時間；AC可以要求AP按指定時間打開或者關閉AP射頻以節(jié)約能耗，降低輻射。（如圖4所示：每天上午8：00-18：00打開AP射頻，18：01-7：59關閉射頻�；蛘咧芤坏街芪宕蜷_射頻，周六、周日關閉射頻等等）；AP支持PoE供電，配套使用PoE交換機，可將供電問題納入網(wǎng)管；PoE交換機可支持基于時間段的PoE供電，實現(xiàn)能耗的精確控制。

AP定時開啟無線服務功能應用示意圖

圖4：AP定時開啟無線服務功能應用示意圖

　　5、滿足多樣覆蓋場景的天線產(chǎn)品

　　無線網(wǎng)絡的信號質量是關鍵，也是保證無線終端使用體驗的前提條件。因此，為保證信號的質量與穩(wěn)定性，對于重點業(yè)務區(qū)域的覆蓋，配套的天線產(chǎn)品解決方案非常重要，例如并發(fā)用戶集中的學生宿舍區(qū)（美化入室天線）、室外較遠距離覆蓋、室外超遠距離覆蓋（室外智能天線）等。

　　當前WLAN網(wǎng)絡建設的重點區(qū)域（如學生宿舍）多采用如圖5所示部署方式，在走廊中安裝AP（一般采用自帶全向天線或吸頂天線）覆蓋兩側的學生宿舍。但隨著用戶數(shù)量的增加，多個AP在走廊中同時部署時，難以控制AP之間的信號可見度，將會造成AP之間的相互影響。

學生宿舍無線覆蓋方案（1）

圖5：學生宿舍無線覆蓋方案（1）

　　針對以上情況，建議采用AP+功分器的方式，可以將天線部署在學生宿舍中，一方面可以加強終端與AP之間的信號交互，另一方面又可以利用宿舍與宿舍之間的墻壁有效地降低AP之間的信號可見度，大大減少了AP之間的相互影響，如圖6所示。

學生宿舍無線覆蓋方案（2）

圖6：學生宿舍無線覆蓋方案（2）

　　而對于這種天線入室的學生宿舍區(qū)覆蓋解決方案，重點是有適合安裝與施工的配套天線產(chǎn)品才能最終保住網(wǎng)絡覆蓋的效果。此類天線需要具有體積小、便于安裝、外觀美化等特點。例如圖7這款天線產(chǎn)品就很覆蓋學生宿舍區(qū)域天線入室解決方案的要求，尺寸只有2.87×4.91cm大小，增益為3dBi。

入室美化天線

圖7：入室美化天線

　　以下是采用此款天線的天線入室解決方案與傳統(tǒng)走廊安裝自帶天線的測試效果對比，顯然天線入室解決方案無論在信號強度及網(wǎng)絡穩(wěn)定性方面都更勝一籌，如圖8所示，在天線入室解決方案中，室內信號強度為-60dBm左右，比原信號強度-70dBm高出10dB；ping包丟包率為0%，也較原方案的5%有很大提升。由此可見，一個好的WLAN網(wǎng)絡信號的質量是第一位的，而滿足多種覆蓋場景的天線產(chǎn)品又是保證信號質量必要條件。

兩種覆蓋方案效果對比示意圖

圖8：兩種覆蓋方案效果對比示意圖

　　6、全面、專業(yè)的服務解決方案

網(wǎng)絡生命周期示意圖

圖9：網(wǎng)絡生命周期示意圖

　　為保證WLAN網(wǎng)絡的質量，在網(wǎng)絡生命周期（如圖9所示）各個階段，設備廠商都應具有基于規(guī)范化服務的管理流程，向運營商提供全方位的服務解決方案。

　　比如規(guī)劃階段可提供網(wǎng)絡架構咨詢規(guī)劃、網(wǎng)絡運營支持咨詢規(guī)劃等服務；設計階段可提供室內外工勘設計、設備廠驗服務等；工程階段可提供工程實施規(guī)范指導、工程督導服務等；在運維階段，更可提供快速現(xiàn)場支持、快速備件先行更換、網(wǎng)絡巡檢服務等；在優(yōu)化階段，可提供網(wǎng)絡性能優(yōu)化、網(wǎng)絡安全優(yōu)化、網(wǎng)絡服務質量優(yōu)化等服務。

結束語

　　建設一個可運營、可管理的高品質WLAN網(wǎng)絡涉及到方方面面的問題，本文主要是從對WLAN設備廠商的要求方面加以分析與闡釋。在規(guī)劃與建設WLAN網(wǎng)絡時，建議從以上幾個方面綜合考量。

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