WLAN无线校园网的优化与改进

WLAN在国内高速发展已2年有余，从最初的胖AP解决方案、热点覆盖的部署方式转变为目前的智能集中控制型解决方案、热点覆盖和无线校园网齐头并进的发展态势。2009年开始各大运营商都将业务发展的目光放在了校园这一特殊的公共热点区域，江苏、浙江、陕西、山东、辽宁等等省份均大规模部署了无线校园网，伴随着网络的扩大、用户容量的急剧增加，网络干扰、覆盖不到位、接入用户数量超过设计值、大流量业务挑战QoS、上行带宽不足等问题逐一暴露，使得网络优化迫在眉睫。

　　大唐电信针对上述问题提出了对无线校园的一系列优化措施。由于采用集中控制型WLAN解决方案，主要的优化过程均通过无线交换机实现。同时大量的优化需要对现网展开，因此通过对无线环境、网络架构和数据规划进行优化，才能达到提升网络效能的目的。

　　无线环境优化

　　本项优化措施主要针对无线干扰、覆盖效果进行，使各种干扰的影响可以降到较低的水平，同时提升覆盖效果，该措施主要通过大唐电信无线交换机在无线管理方面的强大功能实现。

　　抗干扰优化

　　针对无线干扰严重的情况，无线环境的优化可以通过优化工作信道、优化发射功率，有效降低同频、邻频干扰。

　　覆盖环境优化

　　校园网初期规划主要考虑了薄覆盖，针对覆盖信号较差的区域，无线环境的优化可以通过适当提升AP发射功率、增加新AP的方式解决覆盖效果不佳的问题。

　　网络硬件架构和 数据优化

　　本项优化措施主要针对网络带宽瓶颈、网络数据等方面展开，以实现提升网络性能、优化网络环境的目的。

　　核心网络性能优化

　　该措施通过对WLAN网络所涉及的相关网络设备的业务性能监控，来判断核心网是否健康，是否需要扩容。扩容传输设备上行带宽、扩容核心交换机与IP城域网带宽等措施的实施，有效地解决了带宽不足带来的业务发展瓶颈。

　　网络相关数据优化

　　针对目前校园网组网当中网络相关数据规划的不合理性诸如IP地址分配、用户认证等可能出现问题的环节，根据实际情况调整相关数据。

　　接入用户相关数据优化

　　本项优化措施主要针对校园用户业务的特殊性，通过对用户速率、AP负载、二层隔离设置等方面数据设置进行优化调整，有效保证每用户的上网质量、网络运行稳定性。

　　经过一系列的优化措施，无线校园网性能将得到进一步的提升。

　　某校园网络优化案例

　　某校园的无线校园网于2009年建成，共部署了600余台AP，采用室分合路方式部署，覆盖目标为21栋学生公寓和2栋研究生楼，每栋楼每层部署3或4台室内大功率AP设备。AP与AC之间传输通过运营商EPON光纤接入系统实现。在网络建成的试运行期间，运营商和大唐电信在业务高峰期发现以下一些问题。

　　● 部分用户可关联上AP，但无法获得IP地址。

　　● 光纤传输系统当中的负责AP与AC传输的ONU发生吊死现象。

　　● 校园用户上网速度慢，最低可达50kbit/s。

　　针对以上问题，大唐电信与运营商经过周密的现场测试、模拟、讨论，分析了可能出现问题的几个因素。

　　业务数据方面的因素

　　该学校高峰期用户数多，部分用户笔记本开机后虽然关联上WLAN网络(以前曾经连接过，属于自动关联)，但是并未使用WLAN业务，如果IP地址租期过长，将影响DHCP地址池的利用率。可判断为IP地址占用时间过长，导致地址数量紧张，部分用户无法获得IP地址。

　　网络硬件架构

　　该学校WLAN用户规模大，学生用户数据业务使用情况复杂(基本都是玩网络游戏同时还下载电影)，按照目前每个用户限速2Mbit/s的带宽和高峰期整个附着AP用户数量近2500个计算，无论是楼宇ONU上行带宽还是学校总出口(上行到OLT接口，原先只有1Gbit/s)带宽都无法满足需要。

　　网络数据

　　初期规划为每个校园热点对应一个管理VLAN和一个业务VLAN，便于以后业务和用户认证灵活调整。但随着WLAN网络经过不断的扩容，目前已经安装部署了600多台AP，在高峰期会形成一个庞大广播域，广播包将会占用有限的传输带宽并引起用户数据传输受阻。

　　针对以上问题大唐电信对该校园无线网制订了3个阶段的网络优化方案，分别针对不同问题逐一排查解决。

　　第一阶段：修改业务数据

　　更改DHCP SERVER的租赁期，由3小时改为1小时，使得用户释放的地址能更快回收，以解决地址分配在用户上网高峰时段的紧缺问题。

　　第二阶段：网络设备调整

　　该校园每栋楼AP布放都超过30个，但是上行ONU都只有一个，研究生楼有90多个AP，上行由3个ONU分担数据传输，ONU输出带宽只有100Mbit/s，学生用户数量比较多，用户使用WLAN高峰时可以达到900多人。所以每楼栋单一ONU的带宽瓶颈以及从接入交换机至ONU的多次转发，在高峰数据并发时段影响用户上网质量，用户反映上网速度慢。

　　扩容改造ONU设备消除了高峰期二层交换机转发的瓶颈，同时，将出口总带宽(上行到OLT带宽)从1Gbit/s扩充到了2Gbit/s，大大改善了用户的业务服务质量。

　　第三阶段：网络数据调整

　　将原来对应的一个业务VLAN扩充到每栋宿舍楼对应一个业务VLAN，确保每个VLAN下用户不超过100个。改造后网络中的广播包得到了很好的抑制，ARP广播包从36.5%下降到8%。以上说明，业务VLAN的细化对减少ARP广播包起到很好的抑制作用。

　　通过实施ONU改造、上行带宽扩容VLAN数据优化等措施，该无线校园网有效提高了用户的下载速度和地址受限情况，经过优化前后的多次测试，下载速率明显提高，由120kbit/s左右提高到190kbit/s。