WLAN射频优化解决方案

背景

与有线网络相比，WLAN摆脱了线缆的束缚，用户使用起来会感觉更自由、更方便。因此，随着笔记本等便携终端的普及，WLAN日益成为常见的网络接入方式。

由于WLAN的传播介质是空气，遵循的协议标准是802.11,在其给用户带来方便的同时，也有自身的一些特殊性。比如，同信道的无线设备共享空口传输介质，设备之间易互相影响。在信号部署良好，用户较少的场所，无线用户的体验可能与有线用户类似。但在用户较多的高密场所，在使用高峰时间段，常常会出现速率慢、易掉线的现象。为此，H3C提供一定优化WLAN网络的技术手段，用以提升网络的整体性能，改善用户体验。

影响WLAN空口性能的因素
无线空口是个比较复杂的环境，WLAN空口的性能与许多因素相关：

•  非WLAN无线设备干扰：

如果环境中存在蓝牙、微波炉等同样工作在ISM频段的非WLAN设备，将会对WLAN通讯造成很大的干扰，WLAN性能也将急剧降低。因此，在WLAN环境中，需要首先排除这些干扰，至少保证周边不存在长时间的与WLAN同时工作的类似设备。

•  WLAN无线设备间同频、邻频干扰：

由于WLAN空口采用的是CSMA/CA通讯机制，同频设备如果可见，通讯实体间会互相退让，因此，如果同频设备互相之间可见性太强，会使得多个设备共享同样的容量，整体信道容量大打折扣。邻频设备太近信号太强时，会导致整体的噪声变高，对通讯性能也会产生影响。

• 用户处的信号强度：

信号强度是保证用户获得良好体验的一个基本条件。信号强度太差，会导致用户只能使用低速率报文通讯，同时丢包、重传也会增加，空口的整体性能会被大大拉低。当然，信号强度只是一个基本条件，在周边干扰比较大的情况下，既使信号强度很强，也不会获得很高的空口性能。

• 用户数目：

单用户下，由于没有竞争，空口可以达到最大性能。用户数增多后，由于竞争信道的消耗增加，空口总的性能会下降。比如，有研究机构指出，在有10个用户存在的情况下，每用户带宽实际可能只有1~2Mbps;在有20个用户存在的情况下，每用户带宽实际可能只有300~500kbps。

• 用户应用（影响报文大小比例等）与工作速率：

报文大小和工作速率对空口性能影响非常大。比如，对于11g，如果发送报文都是1500字节的大包，且都用54M发送，则理想情况下，空口性能可达29Mbps左右。同样速率，如果发送报文都是100字节以下的报文，则空口性能将会降到3~4M。同样报文大小（即1500字节），如果发送速率是1M，则空口性能将会下降到1M左右。因此，用户应用所导致的报文大小分布比例不同，在具体环境下所使用的工作速率不同，空口的性能差异很大。目前，一般上网应用涉及的小报文比例为40%~70%，对11g来说，理想54M速率情况下，综合空口性能大约在7~14M左右。

• 终端网卡差异：

用户终端所使用的网卡所属厂家是多种多样的，个别质量较差的低端网卡或老网卡，会使用户连接状况较差，同时影响整体的空口性能。

在实际应用中，首先要对现场环境进行仔细的工勘，并参考用户数目、用户应用等情况，确定合适的AP与天线的类型、数目和位置，明确每个AP的目标覆盖范围。如果根据情况天线需要伸入室内，可以使用H3C的室内美化天线。
在以上基础上，需要通过调整部分参数和实施一定的控制策略，以便将WLAN空口的性能优化到最佳水平。以下将对主要的优化技术进行说明。

功率调整
传统的射频功率控制一般缺省将发射功率设置为最大值，单纯地追求信号覆盖范围。这对于用户稀疏、主要目标是达到基本覆盖要求的场景是可以的，但对于高密场所，每个AP设备既是服务的提供者，同时也是整个射频环境的影响者，功率过大可能导致对其他无线设备造成不必要的干扰。因此，需要选择一个能平衡覆盖范围和系统容量的最佳功率。
功率调整可以手工进行，也可以自动调整。虽然调整方式不同，但两者的调整目标是一样的，即通过调整功率，使得每个AP在自身的目标覆盖内保证有比较强的信号，最好不弱于-75dB，但在目标覆盖范围之外信号很弱。
如果受环境条件限制，即使输出功率已经是最大值，但目标覆盖范围内仍有比较大的区域的信号较差，此时说明部署方式不是很合理，比如目标覆盖范围太大、天线放置位置不合适等等。这种情况下，需要优先考虑优化部署方式。

信道划分
对于无线局域网，信道是非常稀缺的资源。对于2.4G频段，只有３个非重叠信道（即相互之间几乎没有干扰的信道）。对于5.8G频段，我国也只有5个非重叠信道（有些国家放开了更多频段，多达24个）。由于目前大部分设备工作在2.4G频段，因此，每个AP的radio一般只能在三个中选择一个。
尽管可以调整功率，但毕竟信号的衰减是个相对连续、渐进的过程，每个AP设备在目标覆盖范围之外还是有信号的，因此，为了提高系统容量，一般会选择相邻AP间使用不同的信道，从而达到规避干扰的目的。
当然如果部署不合适或者功率调整不当，导致在很大的范围内设备之间都是可见的，比如，6楼的设备的信号到达1楼时信号都仍然比较强，此时，仅仅依赖三个信道隔离是不够的，仍然不能避免与其他同频AP之间的互相影响。这种情况下，需要根据建筑特点，改变部署方式，并根据情况进一步考虑减小功率。信道调整可以手工进行，也可以自动进行。