论文-浅析阿克苏地区WLAN分场景建设

浅析阿克苏地区WLAN分场景建设第第一章引言 52.1WLAN简介 72.2WLAN的组网方式 82.3WLAN与3G的关系 102.4WLAN的优势与缺点 102.4.1优势 102.4.2缺点 113.1阿克苏地区WLAN网络现状 143.2阿克苏地区WLAN建设情况 143.3WLAN建设分场景建设详细介绍 153.2.1室内分布系统合路 153.2.2室内放装 183.2.3室外型AP加定向天线 193.2.4AP共用室外基站设备布放 20第四章阿克苏地区WLAN建设与验收 224.1WLAN工程建设目标 224.2WLAN建设原则 224.3工程建设中心在WLAN建设中职责 224.4建设流程 234.4.1热点需求前期调研 234.4.2热点需求上报 234.4.3热点勘察设计 234.4.4勘察设计方案评审 244.4.5组织施工 244.4.6开通 244.4.7验收 244.5工程优化 26结束语 27参考文献 28第一章引言步入新的世纪，随着我国经济的飞速发展，人们在生活水平不断提升。PDA、笔记本电脑、智能手机等支持Wi-Fi功能的移动智能终端设备开始大规模普及。人们对信息的需求，带动了数据业务爆炸式增长。同时，国务院在2013年8月17日发布了“宽带中国”战略实施方案，部署了未来8年宽带发展目标及路径。这意味着“宽带战略”从部门行动上升为国家战略，宽带首次成为国家战略性公共基础设施。而作为三大运营商的中国移动，自然也是宽带中国战略实施的重要组成部分。中国移动积极倡导无线城市。2010年年底，公司建成的WLAN服务热点约为12万个，而仅仅半年之后，这个数字增长了七倍，达到了100万个。原定于2013年完成的任务提前完成。在举行的中国移动工作会议上，公司总裁李跃强调了要特别重视WLAN的建设和运营，要将WLAN建设、维护、运营和业务发展纳入日常工作体系。这表明随着3G业务逐渐规模化，TD-SCDMA网络的承载压力不断加大，中国移动更加需要利用WLAN分流数据流量，减轻网络压力。

WLAN是国际上常用的3G网络分流方案，相对于TD-SCDMA网络，WLAN的建设成本相对较低，而且分流的效果也非常明显。公司在网络层面上提出四网协同发展战略，即2G,TD-SCDMA,TD-LTE和WLAN，协同发展，充分发挥各自的优势，建立网络间良好的协同效应。竞争对手方面，中国电信计划要建成运营级的WLAN网络。而中国联通起步稍晚，但也在积极部署WCDMA+WLAN。WLAN网络定位于TD、GSM网络的有益补充，重点满足数据业务需求，实现有效分流，适用于用户停留时间长、对速率需求高的局部热点区域。根据公司的公告，前三个季度，无线上网业务流量相比于去年同期增长了58%，其中移动数据流量1123亿MB，WLAN数据流量1050亿MB，两者基本相同。从这些数据可以看出。WLAN确实起到了数据分流的作用。近两年，新疆移动也加大了对WLAN网络的投资建设力度，网络覆盖区域和热点规模迅速扩大。阿克苏地区的建设规模是其中的佼佼者，建成了在全疆范围内仅次于乌鲁木齐的WLAN网络。

第二章WLAN相关介绍在分析WLAN建设之前，首先需要了解WLAN本身及其特点。2.1WLAN简介WLAN即无线局域网。无线局域网络英文全名：WirelessLocalAreaNetworks；简写为：WLAN，又称WiFi。它利用射频（RadioFrequency；RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界，是当前主流的无线移动上网方式之一。图2.1为WLAN的整体架构图：图2.1WLAN的整体架构图2.2WLAN的组网方式WLAN的组网方式一般有两种，即胖AP和瘦AP。传统的WLAN网络即胖AP一般以覆盖区内原来的有线局域网为基础，再配以无线接入点、网桥、无线适配器、AAA服务器等设备组成。在传统的WLAN网络里面，无线接入点都分散在覆盖区域里面，分别给各自有效的覆盖区域提供RF信号和用户安全管理和接入访问策略，每一个AP都是一个独立的工作体，AP之间各自为战，互不相干。无线适配器则安装在用户的不同的终端里面，在整个覆盖区指定的范围内通过临近AP制定的安全策略连接到无线网络。WLAN网络的AAA服务器则一般安装在无线网络的出口处或者在整个有线局域网络的旁路，负责所有用户帐号的统一管理和基于网关形式的策略控制。图2.2为胖AP结构：图2.2胖AP结构传统WLAN组网方式（胖AP）的先天不足：1,缺乏智能的RF管理策略，在环境复杂的应用场景里难以部署；2，AP独立工作，缺乏统一的管理手段；3，漫游支持不足；4缺乏有效的接入和安全控制策略。另一种组网方式为瘦AP。在基于无线控制器的新型解决方案（瘦AP）中，所有的AP都减肥了(FitAP)，每个AP只单独负责RF和通讯的工作，其作用就是一个简单的，基于硬件的RF底层传感设备，所有FitAP接收到的RF信号，经过802.11的编码之后，随即通过不同厂商制定的加密隧道协议穿过以太网络并传送到无线控制器，进而由无线控制器AC集中对编码流进行加密、验证、安全控制等更高层次的工作。基于FitAP和无线控制器的WLAN网络解决方案，具有统一管理的特性，并能够出色地完成自动RF规划、接入和安全控制策略等工作。图2.3为瘦AP结构图：图2.3瘦AP结构图瘦AP组网的优势：1，灵活的组网方式和优秀的扩展性；2，智能的RF管理功能，自动部署和故障恢复；3，强大的漫游功能支持；4，负载均衡；5，无线终端定位，快速定位故障点和入侵检测；6，强大的接入和安全策略控制；7，QoS支持——优化WiFi语音及关键应用；8，集中的网络管理；2.3WLAN与3G的关系WLAN适用于用户密集、对速率需求高而移动速度不高的局部热点区域，定位于３Ｇ无线数据业务的有效补充。图2.4为WLAN与3G的关系图：图2.4WLAN与3G的关系2.4WLAN的优势与缺点2.4.1优势虽然3G网络和4G网络在网络和用户的管理以及覆盖等方面存在优势，但要单独靠3G,4G网络去支撑大规模的数据流量业务，是不可能的。相比之下，无论是从容量、成本，维护等方面考虑，还是从分流作用考虑，WLAN网络都有着无可比拟的优势。WLAN技术建网成本低、一次性投入资金少、运营与维护成本低、建网速度快、高可靠性与超强的可扩展性，不仅可以提供方便、快捷、费用低廉的宽带入户方式，也非常适应网络建设逐步发展的需求。对于公司来说，最大限度地利用现有的室外基站资源和配套设施，开展WLAN无线宽带业务，发展户外高速移动互联网，是实现原有投资保护和盘活资源的重要手段。总的来说，WLAN具有以下的优势：（1）灵活性和移动性在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而WLAN在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。WLAN的另一个最大的优点在于其移动性，连接到WLAN的用户可以移动且能同时与网络保持连接。（2）安装便捷WLAN可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备即AP，就可建立覆盖整个区域的局域网络。（3）易于进行网络规划和调整对于有线网络来说，办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，WLAN可以避免或减少以上情况的发生。（4）故障定位容易有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。WLAN网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。对维护的人员的要求没有那么高。2.4.2缺点无线局域网虽然解决了有线局域网无法克服的困难，拥有很多优势，但与有线局域网相比，仍然有不足之处。无线局域网速率较慢，一般容易受到干扰，功率受限。现在用户最好只能是11mbps的速度发送和接受信息，移动能力较强的完全分布型无线局域网更是结构复杂、成本高并存在多路径干扰。而且，由于无线网络的传输介质脆弱和WEP存在不足，导致了它除了具有有线网络的不安全因素外，还容易遭受窃听和干扰、冒充、欺骗等形式的攻击，安全性问题一直是无线局域网迫切需要解决的问题。具体WLAN缺点如下：

（1）性能WLAN网络的本质其实还是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。这一点在室外型AP上表现得更加明显。（2）速率无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前，WLAN网络传输速率有限，只适合于个人终端和小规模网络。并且在接入单个AP的人数也有一些限制。一般是5-6个左右。人数多的时候，体验下降明显。（3）安全性本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是发散的。从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，造成通信信息泄漏。（4）干扰性由于中国移动WLAN采用非电信级的频段2.4GHz，与市场上大多数无线设备的频段相同，无线鼠标，微波炉，其他电信运营商的AP等等都会成为干扰源，因此很容易受到干扰而导致用户体验变差。在今后推出的5.GHz频段后，会有所改善，尤其在高校这种无线环境比较复杂的地方。

第三章阿克苏地区WLAN的发展状况3.1阿克苏地区WLAN网络现状阿克苏部署了京信、中兴两个厂家的WLAN网络。其中京信部署AC设备1套（2台，1+1备份，单台512容量）AC利用率48.24%。中兴部署AC设备5套，其中2套（4台，1+1备份，单台1024）,1套（4台，1+1备份，单台2048容量），两套（4台，1+1备份，单台4096容量），中兴利用率65.52%。阿克苏WLAN核心网网络组网如下图所示：图3.1WLAN核心网网络组网图3.2阿克苏地区WLAN建设情况截止目前，阿克苏地区有热点1557个，AP19554个。建设规模仅次于乌鲁木齐，排在全疆的第二位。2014年WLAN热点覆盖工程中，阿克苏计划新增加AP设备1117台，根据现有量及新增加的AP数量，还需新购1套AC，新增一台AC备份交换机及一台WLAN汇聚交换机，扩容完成后中兴AP利用率为60.1%。3.3WLAN建设分场景建设详细介绍WLAN热点覆盖的主要建设方案有室内分布系统合路、室内放装、室外AP,超级AP等.图3.2WLAN热点覆盖建设方案下面详细介绍每种建设方案适用场景及优缺点。3.2.1室内分布系统合路室内合路单独使用天线，信号用馈线作为连接。它的穿透能力比较差，因此室内合路型常常会选择深度覆盖的方式，即合路型AP加全向吸顶天线。它比较适用于室内覆盖面积较大，已有或未来需建设分布系统的场景，例如：宿舍楼，教学楼、机场、写字楼等等。它的优点是共用分布系统基础设施，综合建设投资较小，建设周期短，无线信号覆盖面积较大，信号分布均匀。缺点是WLAN联合覆盖需求统一规划、设计、优化分布系统，满足各系统的无线覆盖要求；实现大容量覆盖难度较大。典型案例：阿克苏职业技术学院2#宿舍楼。阿克苏职业技术学院位于位于阿克苏市东面的迎宾路59号。该校2#宿舍楼位于学校后方，共5层，每层有房间32间。现场勘查，该宿舍楼无线环境较为复杂，过道中已经有电信和联通公司WLAN设备接入。因此，我们选择深度覆盖。选用合路型AP加全向吸顶天线的方式接入。每两间宿舍共用一个AP，接于同一个AP的两组天线用二功分器连接，将两组天线分别深入到宿舍中加上洗手间，每层楼放AP17个和一台迈普的24口交换机。AP安装方式如图所示：图3.3天线与AP安装该热点网络拓扑图如下：图3.4热点网络拓扑图考虑到该宿舍楼无中已经有电信联通WLAN设备接入，决定在设计之初就对AP的信道进行优化。WLAN的可用信道仅为1,6,11三个，完全避免信道干扰是不可能的，为了尽可能减少干扰，提前对联通和电信的信道进行扫描，对我方AP信道规划提供参考，扫描结果如下：图3.5联通电信信道分布根据扫频的结果，在建设之初就规划每个房间的AP的信道分布，最大程度上避免了信道的相互干扰，如下图3.3移动信道分布：图3.6移动信道分布3.2.2室内放装放装是最简单的覆盖的覆盖方式，直接把AP放置在需要覆盖的区域进行覆盖。它适用于覆盖区域比较小，室内放装AP即可覆盖整个区域，例如酒店的会议室、银行，营业厅等等。它的优点是AP的部署位置比较灵活，网络容量较高。缺点是局限性很大。放装型AP受限于网线的长度，网线长度过长不能供电，对于面积较大的场景不易覆盖。现在公司应用比较少。典型案例温宿第二生产楼营业厅温宿第二生产楼营业厅位于温宿县环成南路。是一个相对开阔的地方，厅内基本没有阻隔，人流也相对比较集中。前后距离不超过100米，适合选择室内放装型AP建设。3.2.3室外型AP加定向天线主要用于小区覆盖，适用于用户较为分散、无线环境简单的区域。如排列整齐的居民楼。通常在楼顶布放天线，通过楼与楼之间的天线对打，实现网络接入。它允许的用户并发较多。它的优点是部署简单，成本较低。缺点是容量较小，一般以信号覆盖为主；通过室外覆盖室内时，实现室内深度覆盖难度大；业主协调工作量较大。典型案例：阿克苏公务员小区阿克苏公务员小区位于阿克苏市移动公司第二生产楼对面。该小区为新修建小区，房屋排列整齐，楼与楼之间的间距100左右。每栋楼有6层，每栋楼楼顶边缘均有女儿墙，该小区适合采用室外型AP加定向天线的方式开通。方案设计为在房顶上架设女儿墙抱杆，天线放在女儿墙抱杆上。每栋楼放置2个板状天线，两楼之间天线对打。其设计图如下：值得注意的是，安装在楼顶的设备应注意做好防雷措施。需根据楼宇之间的距离、楼宇高度、楼宇长度，合理选择天线的增益、垂直波瓣、水平波瓣、安装位臵、俯仰角、水平偏臵角度等。最好在方案实施前进行过模拟测试，掌握其覆盖效果。3.2.4AP共用室外基站设备布放一般是将天线放在铁塔的中间处。由于基站铁塔AP的覆盖范围只有200米左右。当基站不在村子里，距离村子超过200米时，就在村子里面立抱杆，将天线放于抱杆之上。它适用于位于基站附近的用户较为分散、无线环境简单的区域，如公园、居民区和乡镇、村庄等开阔区域。它的优点是施工简单、投资成本较低，覆盖范围大，建设周期较短。缺点是单AP的容量有限，易出现容量受限等问题，对无线环境的要求较高；当采用该方案由室外覆盖室内时，覆盖深度的能力有限。典型案例：温宿县吐木秀克2大队温宿县吐木秀克二大队位于温宿西南边，为干部驻村的一个驻点。为了解决驻村干部的上网问题，市场部上报了建设WLAN热点的需求。经现场勘查，土木休克二大队基站位于村中，驻村干部分散围绕基站周围居住。符合建设室外铁塔型AP，设计图如下：总结：不同的场景选择不同的施工方案，往往能得到很好的效果。这就要求把握好需求，因地设计。在考虑该场景方案的优点的同时，也要注意它的弊端，如室外型天线一定要考虑到天线的俯仰角的问题，只有调整到合适的角度，才能照顾到有需求的客户。只有这样，才能发挥WLAN应有的作用。第四章阿克苏地区WLAN建设与验收4.1WLAN工程建设目标以“客户需求、市场需求”为导向，本着“用户多、需求量大、市场需要”为原则进行选址。对阿克苏地区WLAN业务发展较好或需求较强的热点进行覆盖建设。提升覆盖质量、提高网络容量，满足业务发展。4.2WLAN建设原则2014年，WLAN网络规划建设要紧密围绕“高效、优质、精准”的原则，以市场为导向合理控制节奏有针对性解决现有问题，使WLAN成为效率良好、质量过关、结构合理的高数据承载网络。“高效”要求统筹做好网络部署建设与市场发展、业务推动的有效衔接提升网络利用率；“优质”要求加强对产品、规划、设计、施工等闭环管控，提升网络质量；“精准”要求坚持以业务部门选择的热点作潜在区域，结合无线数据流分布，提升选点的有效性。4.3工程建设中心在WLAN建设中职责（1）、负责集成商、监理单位优选、整体管理考核。（2）、负责制定工程管理办法，施工工艺。（3）、负责设计方案初审。（4）、负责系统集成建设需求汇总及集采材料的审核。（5）、负责传输侧的规划及工程建设安排。（6）、负责工程建设任务的下发及对整体工程进度控制及质量控制。（7）、负责电子流程的发起与跟踪，完成资源录入。（8）负责组织验收。（8）、负责组织验收及竣工文档等资料的归档。4.4建设流程4.4.1热点需求前期调研由宽带运营中心组织前期市场调研，收集相关信息并确认建设热点，并和用户签订协议。4.4.2热点需求上报宽带运营中心将热点需求清单及协议以业务联系单的形式报分公司网络部。4.4.3热点勘察设计工程建设中心组织设计院到现场勘察，市场部客户经理现场跟随。设计院根据客户经理的需求和现场实际情况，给出详细设计方案。勘察时，物业管理人员对设备的安装位置、供电方式等作出明确的答复。确定AP安装位置，取电及路由走线，并由物业确认可行，确定现场是否有客户的internet接入资源。4.4.4勘察设计方案评审由建设中心组织宽带运营中心、客响中心、设计院、集成单位进行设计会审。会审确认热点是否建设（如是否可施工、是否超出项目投资、是否有较高投资收益比）如热点不建设，流程结束。4.4.5组织施工立项批复完成，工程建设中心及时组织施工队现场施工。施工前，根据设计方案提取领料需求。物料严格按照需求领取，尤其禁止超额领料导致浪费。施工前联系客户，确保能正常进场，避免跑空堂。施工中，监理随工，监督工程质量与施工工艺，及时反馈工程进度。市场部负责协调客户。工程建设中心牵头，把控进度，协调各方。4.4.6开通施工完成后，工程建设中心负责组织维护站跳纤，上报交换机与ptn端口信息给网络部，网络部维护心中确认端口能正常收光后方可离开。同时联系交换机厂家督导现场导配置交换机数据信息，包括ip地址，业务vlan与管理vlan。安排资管理录入人员，发起电子流程。4.4.7验收在每个热点、每个AP开通入网验收时须按本规范做全面验收，以此来保证热点质量和业务质量。验收的主要内容为安装工艺检查，设备测试验收，功能测试，网络和业务满足情况，后备电源验收等等。验收前通知参与验收的人，验收人员包括，我方项目经理，营业部相关片区客户经理，施工队方面负责人，监理，网络维护站人员一名。验收根据《中国移动新疆公司WLAN热点验收规范》组织进行。具体流程如下：1、监理督促施工队提供站点竣工报告，以及相关的设计图。2、为了保证验收质量，施工队和监理单位提前自查，提供相关的图片，为验收提供依据。3、联系督导，网管上检查所有AP是否在线。4、在保证所有AP都在线的前提下与用户侧联系，确保客户侧有人，保证测试可以正常进行。5、测试时查看竣工报告平面图中AP,交换机光收发等是否与设计位置相对应，如不对，应需要整改。6、查看工艺，AP，交换机安装牢固，粘贴标签，网线，光纤不知整齐不乱，且装在线槽内。7、核对设计上端引电位置是否一致。引电位置粘贴移动标签。8、天线场强测试：（1）打开测试软件，双击AP关联，天线下磁场强度大于-35dBm，（2）场强边缘强度大于-75dBm。9、网络延迟和网速测试，ping网关，时延小于100ms，丢包率小于3%。10、最后统一进行基站内光收发、协议转换器、汇聚交换机、光纤等设备验收。主要是设备及光纤标签。11、各方人员签字。4.5工程优化工程优化也是WLAN建设一个重要的环节。WLAN工程优化是指对WLAN网络进行有针对性的业务调查和性能分析，通过参数采集、数据分析等办法找出网络的缺陷和不足，从而提出优化方案并付诸实施，使现有WLAN网络资源得到最佳效益，实现网络业务规模和质量的可持续发展。网络优化是在现有网络资源上的细微调节，不是大的改动；优化包括：AP功率调整，天馈系统调整，AP信道调整，干扰调整，天线角度的调整等等。总结：本章介绍阿克苏地区WLAN建设从需求上报到热点开通全过程。工程建设中心作为主导，明确职责，积极协调各方，做到精确把控。同时，也应该注重电子流程的发起与跟踪，及时将AP录入资管系统