WLAN网络基本原理和网络优化指导

1、文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ WLAN网络基本原理和网络优化指导意见V1.0网络优化中心通过对WLAN网络的初步研究，从实际角度出发，通过和GSM网络的类比，初步整理归纳出WLAN的基本工作原理，并提出了一些WLAN无线网络优化和工程建设的相关建议，供各市公司参考。一、 WLAN网络原理1、 WLAN协议标准和工作模式 WLAN的协议经历了802.11、802.11b、802.11a、802.11g等几个阶段，目前还有802.11n还在标准化中。由于这几种标准在支持调制技术和扩频技术上有所不同，兼容性也存在差别，因此目前市场上用得最多的就是能向下兼容的802.11g的产品。至

2、于802.11n由于还支持5.8G频段，且采用多进多出的MIMO收发技术，还在标准制定阶段，因此这类产品还较少。802.11802.11b802.11a802.11g标准发布时间1997.71999.91999.92003.6频率范围 2.4GHz2.4GHz5.8GHz2.4GHz可用带宽83.5M83.5M325M83.5M非重叠信道 33123调制技术FHSS/DSSSCCK/ DSSSOFDMCCK/OFDM物理发送速率1, 21,2,5.5, 116, 9, 12, 18,24，36，48，546, 9, 12, 18,24，36，48，54理论吞吐量 1.7 Mbps7.1 Mbp

3、s30.9 Mbps30.9 Mbps理论上的IP吞吐量1.6Mbps5.9Mbps24.4Mbps24.4 Mbps兼容性N/A与11g产品可互通与11b/g不能互通与11b产品可互通802.11g的物理帧结构分为前导信号(Preamble)、信头Header和数据块Payload。Preamble主要用于确定移动台和接入点之间何时发送和接收数据，传输进行时告知其它移动台以避免冲突，同时传送同步信号及帧间隔信息。Preamble完成后，接收方才开始接收数据。Header在Preamble之后用来传输一些重要的数据，比如负载长度、传输速率、服务等信息。由于数据速率及要传送字节的数量不同，Pay

4、load的包长变化很大。802.11g采用了OFDM等关键技术来保障其优越的性能，分别对Preamble，Header，Payload进行调制，这种帧结构称为OFDM/OFDM（帧头和数据块部分都用OFDM调制）方式。另外，802.11g标准规定了可选项与必选项，为了保障与802.11b兼容，802.11g也可采用CCK/OFDM（帧头采用CCK调制，数据块采用OFDM调制）的调制方式。因此，数据块采用OFDM调制为必选项，保障传输速率达到54Mbit/s。采用CCK调制作为可选项保障后向兼容性。(1) OFDM/OFDM 该模式最主要的特点就是帧头和数据块都采用OFDM调制技术，它的最高传输

5、速率可达54Mbit/s。可以和802.11b共存，不过它需使用RTS/CTS协议来解决冲突问题。在实际的802.11g的设备参数中都会有一个类似“RTS门限”参数（不同厂家名字略有不同），当要传送的数据包大于这个门限值的时候，RTS-CTS机制才能被激活，这样就能向下兼容802.11b模式，否则RTS-CTS不被激活，在OFDM/OFDM模式下就无法兼容802.11b模式。(2) CCK/OFDM 它是一种混合调制方式，是802.11g的可选项，802.11g采用CCK/OFDM技术来保障与802.11b共存。其Header和Preamble用CCK调制方式传输，OFDM技术传送数据块负载。

6、由于OFDM技术和CCK技术是分离的，因此在Preamble和Payload之间要有CCK和OFDM的转换。802.11b不能解调OFDM格式的数据，所以难免会发生数据传输冲突，802.11g使用CCK技术传输Header和Preamble就可以和802.11b兼容，使其可以接收802.11g的Header从而避免冲突。这样保障了与802.11b Wi-Fi设备的后向兼容性，但由于Preamble和Header使用CCK调制，增大了开销，传输速率比OFDM/OFDM方式有所下降。2、 WLAN工作频段划分WLAN的工作频段划分为14个频段，但是对于不同的国家，其开放的数量不同，中国和欧洲一样开

7、放13个信道，如下表所示：Channel中心频率USAEUROPE(China)Japan12.412okokok22.417okokok32,422okokok42.427okokok52.432okokok62.437okokok72.442okokok82.447okokok92.452okokok102.457okokok112.462okokok122.467okok132.472okok142.484ok由于每个信道中心频率相差5Mhz，而每个信道的带宽是22Mhz，因此从信道1到信道5都存在重叠部分，这就意味着假如有两个无线设备同时工作，且工作信道分别为1和3，那么他们发出的信号

8、就会互相干扰。为了最大程度地利用频谱资源，我们可以使用1、6、11；2、7、12；3、8、13；4、9、14这四组互不干扰的信道来进行无线覆盖。由于美国等国只开放了11个信道，因此为了保障WLAN设备的世界通用性，一般情况下我们都使用1、6、11三个信道。3、 WLAN网络组成的基本元素及组网结构组成一个WLAN的网络，这其中包含各种基本元素，比如SSID、STA、BSS、ESS、AP、Ad hoc等等。SSID：Service set ID服务集识别码，标识一种无线服务，它不是一个物理网络，它只是一种逻辑上的划分，不同的SSID有着不同的接入速率、工作信道、认证加密方法、网络访问权限等。比如

9、在移动区公司大楼10楼，打开笔记本，无线网卡自动扫描就会发现有两个无线网络SSID：CMCC和QU-RL。其中一个CMCC是中国移动的一个通用的WLAN服务集标识，另外一个QU-RL的网络就是公司人力资源部专用的SSID，要接入其中一个网络，只需要双击其中一个SSID即可进行连接。STA：工作站，也就是任何的无线终端设备。AP：Access Point，接入点。它就像一个普通的STA一样完成数据的收发，但是它同时还负责为BSS内部的所有STA向网络侧转发数据报文。其功能类似于GSM网络中的CELL。BSS：Basic Service Set的缩写，能互相进行无线通信的（或者说使用相同SSID的

10、）一个单一访问点AP和若干802.11无线终端STA可以组成一个BSS，一般一个基本的BSS里面要包含有一个AP，如果完全是STA，没有AP的话，我们称该BSS为IBSS。ESS：Extended Service Set，使用相同身份识别码（SSID）的多个访问点(AP)以及一个无线设备群组，组成一个扩展服务组（Extended Service Set，ESS）。同一ESS内的不同访问点可以使用不同的信道。除了这些网络元素外，WLAN网络核心侧还包括AC（Access Controller），BRAS等。AC：（Access Controller）在瘦AP+AC的组网模式中，AC通过无线接口方

11、式，连接和对AP实现集中化管理(如帐户管理，地址分配，安全管理过滤IP、MAC、协议，WEP加密，日志)，组成WLAN核心层，同时与外网互联。并且加强对资源服务的分配。BRAS：Broadband Remote Access Server，宽带接入服务器（BRAS）主要完成两方面功能：一是网络承载功能，负责终结用户的PPPoE（Point-to-Point Potocol Over Ethernet,是一种以太网上传送PPP会话的方式）连接、汇聚用户的流量功能；二是控制实现功能：与认证系统、计费系统和客户管理系统及服务策略控制系统相配合实现用户接入的认证、计费和管理功能。4、 无线终端接入WL

12、AN网络流程及事件控制GSM和WLAN在许多流程方面的控制都不大相同，相对GSM来说，WLAN无线侧的流程和控制相对GSM来说要简单得多，而且很多的控制都来自于终端发起，终端的主动性、决定性要远远强过GSM。下图是对一些事件的简单对比：GSMWLAN信道占用方式独享共享竞争发现过程用户发现网络，网络需要对用户的身份进行鉴权，成功后才允许驻留，否则只能做紧急呼叫分为主动/被动发现AP的选择和驻留用户首先会对上次存储驻留过的信道进行扫描（没有合适的再进行全部的无线信道扫描），通过C1算法找到一个信号最好的小区进行驻留终端会首先搜索扫描周围所有的AP，然后对信号最好的进行排序，最后选择一个场强最好的

13、AP接入。切换、重选和漫游GSM切换是用户在移动通话过程中向网络发送测量报告，然后由系统决定是否该发起切换；而重选则是由手机在空闲模式下对周围的网络进行扫描（通过预设的BA表）而重新选择服务小区的过程，重选由用户根据系统统一的C2算法来决定并发起终端具有决定性，是否漫游是由终端来判断、决定并发起，网络只是配合完成该过程。具体的漫游算法也预设在终端里面，不同厂家的终端有不同的漫游算法信道自动调整一般是由人工手动修改频点（跳频是自动的）AP可以通过自适应调整修改信道重传和掉线网络信号强度、质量差到一定程度，满足一定条件后就会发生，也就是说网优人员可以通过设置这样的参数门限来修改掉线的难度终端会一直

14、在线，除非网络将其踢掉或者终端自己主动断开，否则终端会一直在线，直到信号差到无法被解析出来功率控制在GSM网络中，基站可以对MS进行动态功率控制，同时也可以对基站本身进行动态功率控制，对MS的功率控制可以减少手机耗电量，延长手机的待机时间，对基站做功率控制可以减少该基站对周围无线空间的干扰。一般基站会根据计算出的路径损耗和手机目前的发射功率来定期动态调整手机发射功率和基站发射功率。静态：可以通过手动调整其中的“输出功率”来调整AP输出功率。动态：可以通过选择“自动功率调整”参数来实行AP自己的动态功率调整，其方法和GSM差不多，由AP根据连接在其上的无线终端的信号强度自动调整自己的输出功率了，

15、避免对其他AP的干扰，同时指示终端也进行功率调整。无线信道使用管理机制GSM采用FDMA/TDMA多址技术，在将频段划分为不同的信道频点的基础上，再将每一个频点进行时间分割，一个时隙一个信道，每个接入的用户独享信道。信道的分配由系统根据资源的剩余情况来进行分配。所有用户共享一个信道，不再进行时间分割，不存在时隙，每个终端每次传送数据都必须通过竞争使用信道，这样各个终端之间就不可避免会产生碰撞，因此WLAN采用CSMA/CA载波侦听多路访问/冲突避免机制来解决碰撞问题。下面详述各个流程的原理。(1) 发现流程对于一个终端来说，来到一个区域，首先是搜索该地区的无线WLAN网络，这个过程就是发现过程

16、。WLAN的发现过程分为主动发现和被动发现两种情况。被动发现：网络会按照一定的周期发送Beacon帧（也叫信标），终端在该区域会监听该区域的所有Beacon帧。终端通过侦听发现这个区域的所有暴露的AP（有些AP不发Beacon帧是侦听不到的），该Beacon帧包含的信息内容有Beacon的发送间隔，该AP的物理地址，AP所使用的信道，认证方式，加密算法，所有的SSID，所支持的速率模式等。 主动发现：终端会发送Probe request请求帧，AP收到Probe request消息后会回送一个Probe response消息，这个Probe response帧结构和Beacon结构一样。这种主

17、动发现模式会发现不发Beacon帧的隐藏AP，因为所有的AP都要对Probe request进行响应。(2) AP的选择和驻留在GSM网络中，用户首先会对上次存储驻留过的信道进行扫描（没有合适的再进行全部的无线信道扫描），通过C1算法找到一个信号最好的小区进行驻留。而网络同样对用户的接入也有要求，比如用户身份是否允许驻留，用户的最低场强是否满足网络的要求（ACCMIN参数控制）等等。那么在WLAN里面终端又是如何选择AP进行连接的呢？对于WLAN来说，选择过程相对简单多了，用户接入WLAN网络如果出现多个AP选择，那必须是这些AP都有相同的SSID供终端接入。一般情况下终端会首先搜索周围所有的

18、AP，然后对信号最好的进行排序，最后选择一个场强最好的AP接入。和GSM网络不同，WLAN对终端的无线接入选择没有要求，其一，WLAN对终端的要求不像GSM网络一样有一个最低接入场强要求（ACCMIN），无论信号多差，只要终端的信号能够被网络所解析出来，网络就会允许终端驻留；(3) 认证和关联 终端在发现AP后就会选择一个AP发起认证请求，这个过程比较简单，如上图所示，802.11协议规定了两种认证方式，一种是开放式认证，另一种是握手认证：开放式认证：不需要认证，没有任何安全防护能力。通过其他方式来保证用户接入网络的安全性，例如Address filter、用户报文中的SSID。握手认证：采用

19、WEP加密算法Attacker可以通过监听AP发送的明文Challenge text和STA回复的密文Challenge text计算出WEP KEY。STA和AP均可通过Deauthentication来终结认证关系。关联、重关联和去关联STA通过Association和一个AP建立关联，后续的数据报文的收发只能和建立Association关系的AP进行。重关联：STA在从一个老的AP移动到新AP时通过Reassociation和新AP建立关联。Reassociation 前必须经历Authentication过程。漫游都要进行重关联的过程。去关联：STA和AP均可通过Deassociati

20、on和AP解除关联关系。除了终端自己发起要求解除关联外，作为AP，一般情况下是没有理由要求正常关联成功的STA解除关联的，除非是在wpa-psk/wpa2-psk加密的时候如果密钥错误将解除关联。(4) 切换、重选和终端漫游在2G网络中，终端在移动通话过程中会出现切换。在切换过程中，终端将测量报告发给系统侧，其余的就交给系统侧来完成。系统会根据信号强度、质量以及设定的条件进行判断是否该切换，怎么切换，切换到哪里等等。而重选则是用户在空闲模式下重新选择服务小区的过程，在空闲模式下终端对周围的网络进行扫描（通过预设的BA表），然后根据系统统一的C2算法来决定是否该进行重选、重选到哪里等等。在WLA

21、N网络中，漫游现象就相当于2G网络中的切换。但是在WLAN网络中，该过程相对简单。整个漫游过程完全由终端自己决定，是否漫游、怎么漫游、什么情况下漫游、漫游依据是什么，这些全部通过终端来决定，WLAN系统侧只负责响应终端的漫游请求，并配合完成这个过程。漫游完成后，终端的业务保持不变，IP地址保持不变。在WLAN中，终端会周期性扫描（扫描周期终端自己确定）周围AP的场强信息和数据包的错误率，当发现另外的AP提供的场强信号要比服务AP的场强信号高出一定的门限值的时候，终端就会发起漫游，不过发起漫游要具备的条件就是两个AP覆盖的区域要有重叠部分，否则就只能断关联后再重新关联。(5) 信道自适应调整在G

22、SM网络中，更换频点一般只能通过手动进行修改。在WLAN网络中，当AP使用信道自动选择时，AP每隔一段时间就会扫描周围空间信道的使用情况，然后自动调节到相对干净的信道上去，以此来达到减小干扰的目的。终端在做频率自动调整的时候，会首先下发通知给关联在其上的终端，要求其下线并告知其原因。然后断开终端的所有连接，业务会丢失一个左右的ping包，业务有短暂的中断。（由于该切换过程很短，通常不超过1s，所以在实际使用中终端上不会显示中断信息）。STA会根据下线的信息进行重新关联，在关联的时候STA会自动以SSID为索引去关联新的AP。（STA平时都会维护一张表，这张表上有每一个信道都有哪些AP在线的信息

23、，而且定期更新。）对终端来说，当AP信道变化后，终端就会随之更新。(6) 关于重传与掉线事件终端发送数据帧后收不到网络侧的ACK消息，超过终端的预设时间就会重传（这个时间终端自定），一般的无线网卡都是可以设置重传次数的，如果到最大重传次数都没有传送成功，那么报文将被丢弃。重传不成功一般不会导致终端离线。离线是由管理报文决定的，只有STA主动离线或者AP发送了Deauthentication请求才会导致终端离线，否则终端会一直在线，直到收不到消息或者无法解析出来。(7) 关于功率控制在GSM网络中，基站可以对MS进行动态功率控制，同时也可以对基站本身进行动态功率控制。对MS的功率控制可以减少耗电

24、量，延长手机的待机时间，对基站做功率控制可以减少基站对周围无线空间的干扰。一般基站会根据计算出的路径损耗和手机目前的发射功率来动态地调整手机发射功率和基站发射功率。在WLAN中，虽然802.11协议并不支持功控，但是目前有些厂家在这方面也做了比较简单的功率控制，根据网络优化的需求，优化人员可以通过手动调整其中的参数“输出功率”来调整AP输出功率，另外也可以通过选择“自动功率调整”来实行AP的动态功率调整，其方法是由AP根据连接在其上的无线终端的信号强度自动调整自己的输出功率，这样可以减少对其他AP的干扰，由于AP的发射功率对所有帧都是一样的，因此Beacon帧的功率也是会相应变化调整的。(8)

25、 流程控制和事件控制的部分无线参数解析无线模式：例如802.11g模式广播无线网络名：否，即为不广播，隐藏APCTS模式：打开/关闭，关闭即为不发送采用CCK调制的CTS消息，802.11b模式的终端将无法识别消息，所以802.11g不向下兼容802.11b模式。信标间隔：就是Beacon帧的发送周期，一般是可以调整的，默认大多是100ms。前导帧类型：就是Preamble帧的类型，这个不是用户数据信息，越短越好，因此设置为“短”比较好。启用频率自动调节：启用后，AP会周期性扫描周围的信道使用情况，并自动调节到一个相对干净的信道上去。频率自动调节间隔：就是AP进行自动调节信道的周期。最低信号标

26、准：AP在做信道重新选择的时候，会检测周围AP的场强和所使用信道情况，如果接收到的AP的场强低于最低信号标准，则该AP就忽略检测该设备。RTS阀值：如果发送的帧长度超过这个阀值，将激活RTS-CTS机制。自动功率调节：无线接入点根据连接在其上的、或试图与其连接的无线终端的信号强度来自动调整自己的输出功率，在保证所有的STA都可以和无线接入点正常通信的同时，将无线接入点的发射功率降到最低，最大限度地避免对邻近设备产生干扰。 分片长度：用于对较大的数据帧进行分包，在有干扰的环境中，把大的包拆成小的包，能降低出错率，提高传输质量。DTIM时间间隔：用于通知客户端下一个广播或者多播的窗口。当AP缓冲了

27、发送到客户端的信息，它发送DTIM和DTIM间隔，唤醒客户端接收这些信息。支持WMM：提供不同优先级别的无线多媒体服务，对那些时延比较敏感的比如视频，音频服务将会优先发送。5、 无线空口管理及信道冲突解决机制在2G网络中，无线频谱资源被划分成多个频道，这叫频分多址FDMA，而每一个频道又从时域上划分成8个时隙，相当于8个时间片，也就是时分多址TDMA，每个时间片（时隙）就是一个信道，每个用户在通话的时候单独占有一个信道，每一路话音业务就是通过分时地轮流占用不同的时隙来传送自己的话音流，从而完成通信。而每个用户占用这个“时间片”的方式是独占。但是在WLAN里面却不是这样的，每个WLAN接入点AP

28、（相当于2G里面的CELL）只有一个频道，这个频道并不从时间上进行分割，因此只有一个信道。在WLAN中，终端对信道的占用是通过竞争来获取一定时间的信道使用权的，当某个用户有数据业务传输的时候会通过竞争暂时地占用信道，当没有数据传输的时候就释放信道给别的用户传输，这样信道就得到充分利用。用户B的数据用户A的数据用户C的数据用户C的数据Wlan信道占用方式：话音信道占用方式：用户B用户A用户C 理论上可以说WLAN永远不会出现信道资源不够用的情况，而且该占用方式还能充分地利用信道。然而，该占用方式却有一个很大的问题，那就是碰撞问题。在802.11协议里面，解决WLAN信道共享避免碰撞的方式叫做载波

29、侦听多路访问/冲突避免CSMA/CA机制。（1）载波侦听多路访问/冲突避免CSMA/CA原理 用户终端关联上网络后，终端开始监听信道，发现空闲后，并不立即发送数据，而是等待IFS（帧间隔）时间过去，等待时间片满了后，若发现信道继续空闲，则立即占用信道并开始向网络发送RTS，等待网络回复CTS响应，该消息同时也会向网络中的其他终端进行通告以避免冲突。若监听发现信道忙，则等待当前传输结束+IFS时间，然后进入竞争排队阶段，进入竞争阶段的用户按照先后顺序各自获得一个随机后退时间backoff，然后开始计数，计数时间结束，如果此时信道继续空闲则终端传输数据。如果忙则转入下一个竞争阶段，为了保持公平，在

30、下一个竞争阶段的时候，其后退计时器不再重新随机取数，而是在上次没有后退完的时间上接着继续后退。整个流程如下图所示：在此机制下，用户数据块产生碰撞的几率大大缩小，万一偶然出现了多个终端碰撞，此时这些信息都被丢弃，网络不会返回ACK消息，终端在一定时长（终端内部设置）内收不到ACK就知道需要重新发送这个帧。（2）退避时间Backoff数据块产生碰撞几率的大小，终端竞争排队等待时间是否公平，还有在业务忙闲时候退避时间的灵活选择，都是退避时间公式计算要考虑的问题。退避时间按下面的方法选择，作为递减退避计数器的初始值。退避时间=INTCW×Random( )×Slot TimeCW(

31、竞争窗)：在MIB中CWminCwmax中的一个整数；Random( )：01之间的伪随机数；Slot Time：MIB中的时隙值。关于竞争窗CW参数的选择，初始值为CWmin，如果发送MPDU不成功，则逐步增加CW的值，直到CWmax，呈指数增加，以适应高负载的情况。具体过程如下：1)检测到媒体空闲时，退避计时器递减计时；2)检测到媒体忙时，退避计时器停止计时，直到检测到媒体空闲时间大于IFS后重新递减计时。3)退避计时器减少到0时，媒体仍为空，则该终端就占用媒体。4)退避时间值最小的终端在竞争中获胜，取得对媒体的访问权；失败的终端会保持在退避状态，直到下一个竞争来临。5)保持在退避状态下的

32、终端，比第一次进入的新终端具有更短的退避时间，易于接入媒体（具有公平性）。（3）关于SIFS/PIFS/DIFS几个参数的说明在CSMA/CA机制中，并不是所有的帧间隔IFS都是一样长的，对不同类型的帧间隔，其等待时间也不同，从而体现出不同的帧类型在抢占信道传输上有着不同的优先级。一般帧分为三个类型：数据帧：用户的数据报文，普通帧。控制帧：协助发送数据帧的控制报文，例如RTS、CTS、ACK等。管理帧：负责AP和STA之间的交互，认证、关联和管理等工作，如Beacon、Probe、Association、Authentication等。优先级最高的是管理和控制帧，所以其帧间隔等待时间最短，采用

33、SIFS等待时间；对于实时性要求较高的数据帧使用中等优先级的帧间隔PIFS（系统根据帧头Header携带的服务信息对数据帧的优先级别进行判定）；对于普通的数据帧，使用优先级最低的帧间隔DIFS。（4）关于RTS-CTS握手机制终端在送出数据前，先送一段小小的请求传送报文(RTS : Request to Send)给目标端，该报文携带传送帧需要的时间，等待目标端回应CTS:Clear to Send报文后，才开始传送。由于AP在回应CTS的时候，会向网络所有的终端通告这个帧发送时间，因此其余的终端在接下来的这段时间里不会去占用信道。利用这样的RTS-CTS握手(handshake)程序，确保接

34、下来传送资料时，不会被碰撞。同时由於RTS-CTS封包都很小，所以传送的无效开销变小。二、 WLAN网络优化建议根据近期对南宁部分大学WLAN测试的情况来看，公网IP地址不足和同邻频干扰的影响是目前的最大问题，在对广西大学的测试中发现整个广西大学VLAN只分配了64个IP地址，在测试中发现，用户连接上网的时候很难获取IP地址，经常出现的状态是“正在获取IP地址”或者“网络受限制或无连接”的提示。其余地市在出现该现象的时候可以检查下DHCP服务器的IP地址分配情况，使用率较高的建议对IP地址进行扩容。同邻频干扰里面最大的干扰从目前看来则是来自于其他运营商的干扰。由于WLAN网络目前使用的2.4G

35、的频率资源是一个公共可用的资源，干净无重叠无干扰的频道只有3个，而这3个信道是开放的公共资源，任何人都可以使用，这样就形成了频道资源匮乏，而大家互相竞争的开放式局面。因此同邻频干扰的情况就不可避免地成了目前最大的网络问题。那么如何对同频干扰进行优化呢，针对外部运营商的同频干扰和移动内部同频干扰的问题，提出几点优化建议：首先从参数上进行优化。目前能够对规避或者减少同频干扰起到作用的参数较少，常见的有下面几个： 1、参数调节“启用频率自动调节”（该参数说明见前面），该参数启动后，AP会以一定的周期搜索周围各个频道的使用情况，然后自动调节到更加干净的频道上去。“频率自动调节间隔”（该参数说明见前面）

36、，该参数设定的是AP在进行频率自动调节的时候的调整周期，参数设置越小，调节越频繁就越能规避干扰，但是也会造成较多的无效数据传输，降低数据传输速率，因此在出现干扰的情况下需要根据实际情况合理设置。“最低信号标准”（该参数说明见前面），该参数表示AP在测量周围信的使用情况的时候，会忽略掉那些信号场强低于该门限值的AP。该参数设置越大，那么AP在规避某些频率的干扰的时候就会忽视掉那些比较远的、信号较弱的AP的同频干扰，优先考虑规避那些强信号的频率干扰；“启用功率自动调节”，该参数可以根据连接其上的终端的信号强度来自动调整自己的输出功率，避免一直采用高功率发射，最大限度地避免对其他AP的干扰。“分片长

37、度”在有干扰的时候，将该参数值调小将有助于减少干扰。（参数意义见前面描述）总之，在参数调节方面，总体的目标就是出现干扰的时候通过减小发射功率和调整信道来避开。2、规划建设建议从规划建设上来说，应用于室内的AP其发射功率不宜过大，利用建筑物的自然隔离避免自身干扰。如下图所示的频率规划就比较合理。除了我们自己要规划好信道资源外，从现阶段的调查情况看来，同邻频的干扰最大的是来自于外部设备的干扰，2.4G频段互不干扰的信道仅仅只有3个，而且开放式地供大家公用，因此通过频率调整来规避干扰的余地不大。而5.8G频段资源虽然有125M带宽，但是互不干扰的频道也只有5个，随着将来WLAN网络的大量铺开，各运营

38、商之间的竞争将使得同邻频的干扰无可避免。面对WLAN频率资源使用的无序混乱状况，从长远的角度看，我们可以通过以下几种方式来进行WLAN网络的建设：1、各个运营商之间可以通过协商，按一定比例出资共建共享WLAN网络，各个运营商在AP中设置不同的SSID，由用户自己选择使用哪个运营商的SSID进行使用。用户使用谁的SSID，就向该SSID的运营商缴费。这种方式的优点是优化了频率资源的使用，缓解了频率资源的不足，同样就大大地规避了同邻频的干扰，也大大节省了WLAN网络建设的投资，但是缺点就是将来随着各运营商的用户的比例的失衡，利益分配的失衡，网络的维护等等协调将是一个比较麻烦的问题。2、各个运营商之

39、间可以商量分频点使用，目前2.4G有13个频点，每个运营商能分到4个频点（最后一个共用），事实上每个运营商拥有的互不干扰的频点就只有1个，各自使用各自的频点资源，互不干扰。但是问题是，每个运营商可用的频点太少，就算将来5.8G频段可用了，用户稍多的地方，频道的选择也依然捉襟见肘。3、还有一种方式就是借助政府的力量，通过和政府部门的合作，保证足够可用WLAN频率资源，通过行政的力量禁止其他运营商使用这些频道。这种方式具有较强的强制性，虽然借助政府的力量限制了其他运营商的使用，但是有得必有失，这也是必须考虑的因素。三、 WLAN网络目前的组网趋势及web接入认证流程1、WLAN的组网结构目前有两种

40、组网模式，一种是胖AP独立组网，一种是瘦AP+AC集中组网。胖AP具有独立控制功能，能独立覆盖、独立管理，但也存在很多的缺点：其一是胖AP之间相互独立，只能进行单独配置，管理分散。其二是由于胖AP的配置信息都保存在AP上，因此AP的丢失可能会造成系统配置的泄露。对于用户密度高的地方往往需要很多个AP覆盖，因此胖AP无法适合用户密度高、多个AP连续覆盖等环境复杂的场所。瘦AP+AC覆盖模式是目前的组网趋势，它采用AP分布式覆盖，AC集中管理，在管理上相当方便。在瘦AP+AC覆盖模式中，无线交换机AC替代了原来二层交换机的位置，瘦AP(FIT AP）取代了原有的胖AP的位置。瘦AP和AC之间既可直

41、接连接，也可以通过二层或者三层的以太网交换机、路由器等网络设备连接，因此AC和AP的连接基本上不受网络结构的限制。瘦AP启动后，它会自动和无线交换机AC建立GRE隧道：数据隧道和管理隧道。（数据隧道，顾名思义就是用于无线终端上网的数据传输，当然包括上行数据和下行数据；而管理隧道则是用于无线交换机管理AP的专门通道）。瘦AP不再储存无线网络的配置信息，它只完成原来胖AP中的部分功能。传统胖AP的大部分功能被转移到无线交换机AC上完成，瘦AP只有网络地址的配置信息。瘦AP+AC组网模式的网络结构及数据转发流程如下介绍：数据转发的流程说明：AP首先通过隧道连接报文向AC请求连接，AC返回确认消息，此

42、时隧道GRE建立，然后AP将发送认证和计费报文到认证服务器和BRAS，待认证服务器返回确认消息后，AP才将打包好的数据通过隧道传输到AC，然后转发出去。注：根据隧道的原则，AP到AC的传输过程是透传，传递过程中间设备不对数据做任何处理，仅仅只是转发，且由于这种隧道协议是私有的，每个厂家都不同，因此瘦AP+AC的组网只能是同一个厂家，不同厂家之间的AP和AC之间是无法连接的。2、AC对AP的发现和注册管理（1） AP直连或者通过二层网络连接时的注册流程如下：首先，AP通过DHCP server获取IP地址；其次AP发出二层广播的发现请求报文试图联系一个AC；第三步，接收到发现请求报文的AC会检查

43、该AP是否有接入本机的权限，如果有则回应发现响应。第四步，AP从AC下载最新软件版本，配置；最后AP开始正常工作和AC交换用户数据报文。（2） AP通过三层网络连接时的注册流程如下：第一步，AP通过DHCP Server服务器获取IP地址，option43属性（携带AC的IP地址信息）。第二步，AP会从option43中获取AC的IP地址，然后向AC发送单播发现请求；第三步，接收到发现请求报文的AC会检查该AP是否有接入本机的权限，如果有则发回发现响应。第四步，AP从AC下载最新软件版本，配置。最后AP开始正常工作和AC交换用户数据报文。如图的流程：DHCPACAP1、获取IP地址，optio

44、n43属性2、单播AC发现请求3、无线交换机发现响应4、版本配置下载5、用户数据传递，3、web接入认证流程WEB用户接入流程包括DHCP地址分配、强制Portal、认证、门户网站推送、计费等。用户接入认证方式有两种：CHAP和PAP，其中CHAP方式为必选功能。下图给出了WEB用户CHAP认证接入流程。 流程描述：初始无线侧的发现、认证、关联过程略过。1） 用户通过标准的DHCP协议，通过AC获取到规划的IP地址。2） 用户打开IE，访问某个网站，发起HTTP请求。3） AC截获用户的HTTP请求，由于用户没有认证过，就强制到Portal服务器。并在强制Portal URL中加入相关参数。4

45、） Portal服务器向WLAN用户终端推送WEB认证页面。5） 用户在认证页面上填入帐号、密码等信息，提交到Portal服务器。6） Portal服务器接收到用户信息，向Radius发出用户信息查询请求。7） Radius验证用户密码、查询用户信息，并向Portal返回查询结果及系统配置的单次连接最大时长(SessionTimeout)、手机用户及卡用户的套餐剩余时长信息(AvailableTime)。8） 如查询成功，Portal服务器按照CHAP流程向AC请求Challenge。如果查询失败，Portal直接返回提示信息给用户，流程至此结束。9） AC返回Challenge，包括Chal

46、lenge ID和Challenge。10） Portal将密码和Challenge ID及Challenge做MD5算法后的Challenge-Password，和帐号一起提交到AC，发起认证。11） AC将Challenge ID、Challenge、Challenge-Password、Called-Station-ID和帐号一起送到中央RADIUS用户认证服务器，由中央RADIUS用户认证服务器进行认证。12） 中央RADIUS服务器根据用户信息判断用户是否合法（对于省内预付费卡用户，还需要判断用户接入地和归属地是否一致）。RADIUS对用户密码分别进行静态密码和动态密码两次密码认证。

47、如果其中一次成功，RADIUS向AC返回认证成功报文，并携带协议参数，以及用户的相关业务属性给用户授权。如果两次都失败，RADIUS向AC返回认证失败报文。13） AC返回认证结果给Portal服务器。（以及相关业务属性。）14） Portal服务器根据认证结果，推送认证结果页面。如果成功，根据编码规则判断帐户的归属地，推送归属地定制的个性化页面，并将认证结果、系统配置的单次连接最大时长、套餐剩余时长、自服务选项填入页面，和门户网站一起推送给客户,同时启动正计时提醒。如果失败，页面提示用户失败原因。15） Portal服务器回应AC收到认证结果报文。如果认证失败，则流程到此结束。16） 认证如

48、果成功，AC发起计费开始请求给中央RADIUS用户认证服务器。17） 中央RADIUS回应计费开始响应报文，并将响应信息返回给AC。用户上线完毕，开始上网。18） 在用户上网过程中，为了保护用户计费信息，每隔一段时间AC就向中央RADIUS用户认证服务器报一个实时计费信息，包括当前用户上网总时长，以及用户总流量信息。19） 中央RADIUS计费服务器回应实时计费确认报文给AC。20） 当AC收到下线请求时，向RADIUS用户认证服务器发计费结束报文。21） 中央RADIUS计费服务器回应AC的计费结束报文。4、web下线流程WEB用户下线流程包括用户主动下线和异常下线两类情况。异常下线指AC侦

49、测到用户下线。下图是用户正常下线流程： 流程说明：1） 当用户需要下线时，可以点击认证结果页面上的下线机制，向Portal服务器发起一个下线请求。2） Portal服务器向AC发起下线请求。3） AC返回下线结果给Portal服务器。4） Portal服务器根据下线结果，推送含有对应的信息的页面给用户。5） 当AC收到下线请求时，向中央RADIUS用户认证服务器发计费结束报文。6） 中央RADIUS用户认证服务器回应AC的计费结束报文。下图给出了AC监测到用户异常下线的流程： 流程说明如下：1） AC侦测到用户下线，向Portal服务器发出下线请求。（AC通过流量以一定的周期检测用户终端是否异

50、常下线，这个可以通过修改参数“超长时长”进行调整。）2） Portal服务器回应下线成功。3） 当AC收到下线请求时，向中央RADIUS计费服务器发计费结束报文。4） 中央RADIUS计费服务器回应AC的计费结束报文。四、 网络优化中的案例FAQ1、Q：某热点酒店会议厅70*50平米的区域，采用9AP覆盖，用户高峰期达到将近200人，此热点用户密集而且同时需要访问网络。该区域存在以下问题，1、个别用户无法访问AP；2、用户访问网络非常慢；3、ping外网丢包率较高。该区域该如何优化？A：针对个别用户无法接入网络，无法获取IP的情况，可作如下分析处理：问题原因分析优化措施个别用户无法接入网络，无

51、法获取IP1、用户数超过AP接入用户的最大值 2、场强太弱1、合理均衡各AP接入的用户数，保证每个AP达到最佳接入用户数。 2、增加AP的覆盖，合理调整信道针对用户访问速度慢，ping外网丢包率达到5%1、同邻频干扰严重 2、带宽不足 3、容量覆盖不足 4、有用户使用下载工具下载1、调整AP信道，降低AP发射功率 2、增加AP覆盖 3、限制单用户下载速率，每用户不超过2M2、Q：某高校WLAN用户反应，高峰期打开Portal认证页面困难，网络下载速度慢，网游容易掉线，在线视频会停顿等问题，该区域该如何优化？A：测试发现ping丢包率达到5%，较高，平均ping时延达到68ms，较大，平均场强-

52、70dbm，较好，平均下载速率是60KB/s，较低，平均信噪比23db，较好，这样我们就可以对问题进行分析了：问题现象可能原因优化措施ping丢包率高，时延大1、VLAN过大 2、同邻频干扰严重 3、个别用户使用大流量下载工具1、细化VLAN，将一栋楼划分成一个VLAN 2、合理规划WLAN信道，调整AP发射功率 3、对单用户进行合理速率控制，不超过1M 下载速率慢1、接入网带宽不足 2、同邻频干扰严重 3、个别用户使用大流量下载工具采用带有交换功能的ONU(光网络单元，具有很大的带宽)直接连接AP的组网方式增加带宽通过这些优化措施组合实施之后，该高校的问题得到解决，各类业务使用正常。3、Q：

53、用户连接不上指定的SSID该怎么优化解决？A：首先检查是否能收到无线网信号，其次在“开始”-“运行”里输入“services.msc”,观察“Wireless Zero Configuration”服务是否启动，若不能收到网络信号，则检查该区域是否是我们的WLAN覆盖的区域，如果有网络信号，则检查AP。4、Q：STA能连接上指定SSID，但不能弹出WEB认证页面，该怎么解决？A：首先检查用户的IP地址是否设置为“自动获取”，其次检查用户连接指定SSID后，无线连接是否显示为受限制（没有通过DHCP获取地址），如果用户获取IP 方式正确，连接SSID后显示为受限制连接，转数据维护人员处理。再检查

54、用户是否打开了连接上INTERNET网页的页面。WEB页面的触发，需要触发可识别的URL地址。有些人将浏览器设定为打开浏览器无地址连接。这样笔记本电脑便无法触发WEB 认证页面。在确认用户正确获取地址的情况下，如果不能触发到认证页面，请用户检查是否IE 浏览器能否自动跳转页面。检查用户是否将有线网络的网线拔出，如果用户同时连接在有线网络上，往往不能触发认证页面，需要提示用户将网线拔出，这一问题在工作环境中比较常见。5、Q：信号强度时好时坏，上网速度时快时慢，这是什么问题？怎么解决？A：排除无线设备为AP 的器件损坏，信号强度时好时坏的原因，往往是由于频率干扰所致。检查是否存在AP间的同邻频干扰

55、，使用无线网检测软件，检查区域内存在的AP及AP使用的频点，如发现有其他AP信号很强，而且使用的频率与本AP相同或重合，可考虑更改本AP的频点，以回避频点干扰问题。 其次检查附近是否有无绳电话或微波炉等设备在工作，无绳电话、微波炉等802.11b/g都在2.4GHz频率上，每当使用无绳电话或微波炉时，无线网络信号就会变得非常微弱，最终导致无线通讯失败。建议协调停止使用无绳电话或微波炉，如果不能停用，可尝试修改无线网络所使用的信道。6、Q：信号强，上网速度仍达不到理想速率是什么问题？A：首先检查AP的在线用户数量，当用户数据较多时，可考虑将该AP的用户数量做限制（建议接入用户数为10，我们习惯性

56、最大可以设成25。当用户很多，又无法通过增加AP进行扩容的时候，则可以适当增加一定用户数，但同时要对用户进行限速。 其次将AP断开，修改交换机端口属性为access方式，直接将PC机接入网络中，通过ping网络的网关查看是否有丢包，并检查PC机的上网速率，如果有大量丢包则宽带网络存在问题，转交宽带障碍处理部门解决。 检查AP是否已设置为802.11g/b模式，802.11b模式最高速率只有11Mbps，而IEEE 802.11g具有54Mb/s的传输速度。使用802.11b和802.11g混合模式的无线设备的网络中，上网速率要低于802.11g环境。802.11g 环境中，物理传输速率最高可达54Mbps，实际吞吐量约为22-24Mbps,但是