第八章WiFi网络维护与优化.docx
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第八章WiFi网络维护与优化
第八章Wi-Fi网络维护与优化
8.1Wi-Fi无线网络维护与优化概述
在无线网络运营过程中,网络维护与优化是十分重要也是需要丰富经验的一块领域。
加强基础设施维护,确保设备完好,不断优化网络以提高服务质量,是增强网络竞争力的有效手段。
Wi-Fi网络日常维护管理主要包括设备资源管理、例行维护、故障处理、质量分析、投诉处理、网络优化和坏件返修等工作。
8.1.1设备资源管理
资源管理是Wi-Fi网络维护的基础,目的是对资料保存完整,便于查找,提高维护效率。
资源管理包括AP、AC、交换机、传输设备等所有相关资料。
资料更新包括基础资料、方案等,更新流程是通过例行维护和工程改造上报到维护管理人员,在网管和资料库中修改更新。
8.1.2例行维护
日常网络例行维护可及时发现和处理网络中存在的隐患,降低设备故障率,保障系统稳定可靠运行。
主要包括以下工作:
●检查设备运行
检查Wi-Fi设备是否处于良好运行状态,检查AP、AC、交换机设备运行是否正常,维护周期为每天。
●业务测试
在Wi-Fi系统所覆盖的热点区域进行测试,主要包括接入成功率,下载数据速率,网络干扰等测试,重点针对机场、高档写字楼、宾馆等Wi-Fi热点测试,重点地区每月至少测试三次。
●系统连通性检查
检查路由器或交换机设备的有关连线:
检查前面板各连线是否正确,接头是否紧固;电源线、传输线等连接是否正确,接头是否紧固,供电电压是否正常;标签是否准确、清楚;设备应保持整洁。
维护周期为每天。
●用户意见收集
关注用户业务感知,每月应定期收集整理客户反馈意见,同时上报相关部门进行处理。
●设备情况更新填报
根据最新设备情况按照要求进行填报,检查并及时更新在网的AP设备配置情况。
设备清单应该包括IP地址（IP对应网元设备的管理IP地址,设备厂商名称,设备类别,设备型号,所在热点地区,具体位置及备注信息等。
维护周期为每周。
●配置数据核对检查
每月应对APSSID及相关数据配置数据核对检查。
●环境检查
每月应当对AP安装地点周边环境检查,当周围无线环境产生变化时需要完成基础资料
更新工作。
天馈线系统检查
每月应对天馈线系统检查,确认覆盖情况和完好度,并及时上报相关部门。
8.1.3故障处理
Wi-Fi网络故障一般处理流程如下图所示。
图8-1Wi-Fi故障处理流程
根据故障等级的不同,网络故障必须在一定的故障处理时限内完成修复工作,故障分级可参考表8-1作为标准:
表8-1故障分级参考标准
8.1.4Wi-Fi质量运行分析
维护人员应通过质量分析、组巡、现场测试等工作实现对网络质量的管理,包括定期对Wi-Fi的运行数据、业务数据、用户投诉数据、现场测试数据进行分析,每月进行Wi-Fi网络运行生产分析,按照相关模板进行填报,发送至网管中心汇总。
在业务测试中,应选择在不同区域、不同时间段进行复合测试,热点区域需全部测试,每月测试数不少于3次,非热点区域每月测试需覆盖40%以上。
质量运行分析需要考察的部分指标说明如下:
●AP设备完好率
AP设备完好率=[1-{AP非运作时长总和/（AP数量×统计时长}]×100%
AP设备完好率应大于98%,其中AP非运作时长总和定义为设备掉电、设备吊死、设备故障等时间的总和,时长计算从AP完全退出服务时开始计算,到AP恢复正常工作时为止,即退服开始至恢复之间的时间长度,AP总数指监控平台中不处于工程或暂停使用状态的所有设备。
●覆盖区域内场强和信噪比
AP覆盖区域内的边缘场强大于-75dBm。
区域内信噪比在24dB~40dB之间。
●Wi-Fi掉线率
Wi-Fi掉线率=（异常下线用户数/下线用户总数×100%
掉线事件定义为用户正常访问网络期间,异常原因导致的掉线。
该值应小于5%。
特别地,AC提供在线握手功能,是对用户在线情况进行实时检测。
有3次握手缺省值超时,对超时的用户,AC认为异常下线。
●上/下行速率
下载测试用的文件应大于5M,平均下载速率要求达到100KB/s以上。
●网络ping丢包率
Ping丢包率=（ping丢包次数/ping发起总次数×100%
认证成功后从终端ping测试AC,通过发送32bits大小的包进行测试,ping包丢包率
不大于2%。
●WEB认证成功率
WEB认证成功率=（WEB认证成功次数/认证请求总次数×100%
WEB认证过程定义为用户将用户名和密码输入后发起登陆请求,直至用户收到登陆结果。
WEB认证包括了CHELLENGE和RADIUS认证两个过程,涉及到AP、AC、PORTAL和RADIUS四个网元。
WEB认证成功率应大于90%。
●WEB认证下线成功率
WEB认证下线成功率=（WEB下线请求成功次数/WEB下线请求总次数×100%
WEB下线成功率应大于90%。
●网络ping时延
认证成功后从终端ping测试AC,通过发送32bits大小的包进行测试,每个ping包的时延不大于50ms。
8.1.5投诉处理
用户对于业务的感知体验是当今各个网络运营商所关注的重点,而用户投诉是对于服务质量不佳的最直观体现,如何妥善处理投诉,是Wi-Fi网络维护与优化的一个重要环节。
WEB认证Wi-Fi用户投诉处理流程如图8-2所示:
图8-2Wi-Fi用户故障处理流程
8.1.6网络优化
Wi-Fi优化是指为解决在Wi-Fi网络质量分析及现场性能测试中发现的问题、用户申告处理流程中需网优解决的投诉及满足业务发展需求,通过对现有网络资源调整而开展的网络优化工作。
Wi-Fi一般优化流程如图8-3所示:
图8-3Wi-Fi网络优化流程
8.1.6.1Wi-Fi网络优化分工
Wi-Fi网络优化工作主要包括三个方面:
无线侧网络优化,无线侧设备优化及组网结构优化:
●无线侧网络优化
无线侧网络优化包括无线覆盖、容量、频率优化及运行指标优化。
无线接入边缘场强不低于-75dBm,优化时应根据场强测试结果与现场实际环境调整室分天线（全向吸顶、定向板状的安装位置,并检查天线的天面。
接入系统中信噪比应大于24dB。
优化时应根据现场测试情况合理调整相同SSID发射的AP功率,调整相邻AP的信道配置,减少系统内部干扰;同时在测试中使用Fluke仪表对站点中的外部信号进行扫描,对发射信号很强、且信道配置相同的信源进行定位,修改相同的信道设置。
接入系统中下载速率应达到标准规定速率,优化时可调整交换机来提高出口带宽门限。
●无线侧设备优化
无线侧设备优化主要为AP、接入交换机、POE供电模块、多媒体箱、网线、天馈设备等的工艺改进、性能优化提升及分场景应用等。
AP设备优化包括:
对站点中的AP管理地址、业务与管理VLAN、IEEE802.11b/g协议、基于用户数与流量的负荷自动均衡,及防止网络风暴设置等参数进行全网统一规划,对单个站点/校区统一优化后及时进行数据配置统一备份（本地统一保存,在设备出现故障更换后方便导入原始配置数据,有效降低安全风险。
设备的散热优化。
应注意设备散热问题,尤其是多媒体箱内的散热,适当的温度能保证设备最佳运行。
设备的安全优化。
优化时应统一将AP放置在多媒体箱内,且箱子挂在较高的位置,避免人为原因导致设备损坏影响设备正常通信。
并考虑必要的防盗措施。
布线中网线布放优化。
布放网线应远离强电（220V线路,太近的话容易受到强电磁场的干扰导致通信质量的下降、网速降低等现象。
●组网结构优化
组网结构优化主要指传输网络优化改造、城域网优化。
传输网络优化改造、城域网优化需由无线专业协同传输、数据专业联合制定方案并实施。
8.1.6.2Wi-Fi网络优化场景分类
Wi-Fi网络优化工作应对具体场景进行分类实施,各场景及优化建议内容如表8-2所示。
表8-2Wi-Fi网络场景分类优化
8.2Wi-Fi网络测试软件及仪表介绍
“工欲善其事必先利其器”,在无线网络维护与优化过程中,测试软件与仪表必不可缺。
合适的仪表可以大大提高网络维护效率,减轻网优人员的劳动负担。
8.2.1Wi-Fi设计与部署软件—AirMagnetSurvey
功能简述:
该软件能够提供可视化的Wi-Fi规划和站点勘察结果。
◆提供精确的Wi-Fi设计和部署解决方案。
◆能够在站点勘察过程中,采集信号、性能和频谱数据。
◆能够帮助网络工作人员测量网络性能和射频信号覆盖范围,以优化AP的布放数目、部署位置和参数配置。
◆能够将在站点勘察过程中发现的无线设备绘制在一张平面图上。
◆能够与其它AirMagnet产品共享站点勘察数据。
使用范围:
◆支持IEEE802.11a/b/g/n网络的站点勘察、设计及优化。
◆可用于Wi-Fi网络建模,在网络建设前进行“主动站点勘察”。
◆在建设后实施“主动站点勘察”,对已有网络进行性能验证。
◆能够应对不断引入无线环境的新的用户、应用或技术,进行持续的网络优化。
◆拥有IEEE802.11n工具套装（与AirMagnetWiFiAnalyzer软件配合,用于802.11n网络的部署、优化、管理和故障检测。
◆利用AirWISE®确认Wi-Fi网络能够部署VoWLAN。
备注:
◆软件内部集成报告生成器,可生成自定义的网络覆盖和性能分析报告。
◆可与AirMagnetPlanner软件配合使用,进行Wi-Fi设计。
8.2.2Wi-Fi室内规划与部署软件—AirMagnetPlanner
功能简述:
该软件能够为Wi-Fi的设计和安装过程提供可视
化的界面。
◆能够帮助网络专家精确设计和部署基于
IEEE802.11a/b/g/n的室内无线网络。
◆引入建筑物材料、阻挡物、接入点配置和天
线种类等因素,以绘制出可靠的Wi-Fi信号和性能预
测图。
◆能够为终端用户保证完整的网络覆盖,同时
最大程度降低信号向不安全区域泄露的可能性。
◆内置自动化工具,帮助用户实现从传统的IEEE802.11a/b/g网络向IEEE802.11n网络的升级。
◆可对两个不同的工程进行可视化对比。
使用范围:
◆支持IEEE802.11a/b/g/n标准的室内环境下的Wi-Fi网络设计。
◆支持网络的预测建模,以确定AP的数量、部署位置和参数配置。
◆对建筑材料、阻挡物和IEEE802.11网络的AP进行建模。
◆自动化的AP布放和配置向导。
◆对每一位置的Wi-Fi吞吐量等性能参数进行估算。
◆可以创建或建模各种天线,并预览其对Wi-Fi产生的影响。
备注:
◆内置超过250种天线的数据库。
◆内置报告生成器,可生成自定义的“材料清单”报告。
◆可与AirMagnetSurvey软件配合使用,进行Wi-Fi设计。
8.2.3Wi-Fi干扰测量和分析软件—AirMagnetSpectrumAnalyzer
功能简述:
该软件能够识别、分类并寻找到影响Wi-Fi网络性能的射频信号干扰源。
◆提供有效、便捷的无线网络故障检测解
决方案。
◆可以利用内置的“设备搜索工具”,追踪
干扰源的具体位置。
◆能够识别出影响Wi-Fi性能的设备。
◆能够保存射频信号频谱扫描结果,以进
行回放分析。
使用范围:
◆识别并分类多种影响Wi-Fi性能的无线
设备——例如蓝牙、无绳电话、微波炉、模拟摄像机、射频干扰信号发射台等。
◆利用图形化视图,显示实时FFT、占空比、频谱扫描图等。
◆实时生成图表,显示活动中的设备、各信道中的设备、信道利用率、信噪比、干扰信号功率等。
◆无线网络过载时可以按用户要求发出警报。
备注:
◆通常在Wi-Fi规划和部署阶段进行层1分析时,与SurveyPRO和WiFiAnalyzerPRO等AirMagnet的其它产品配合使用。
8.2.4Wi-Fi监控和问题诊断软件—AirMagnetWi-FiAnalyzer
功能简述:
该软件是一款用于流量检测和解决企业级Wi-Fi网络问题的行业标准工具。
◆提供一套全面的IEEE802.11监测和诊断工具,用于搜索无线设备及其文件信息,检查设备的活动情况,测试和诊断各种无线网络性能
问题。
◆自动探测安全威胁和其它无线网络漏洞。
◆包含一个合规报告引擎,能够自动将收集到
的网络信息与政策和行业标准等合规要求对应起来。
使用范围:
◆能够扫描所有IEEE802.11a/b/g以及802.11n草案设备使用的信道。
◆针对每个所检测到的Wi-Fi设备显示详实的设备信息。
◆利用内置的AIRWISE知识库系统检测出多种Wi-Fi网络安全和性能问题的原因。
◆能够检测多种无线网络攻击,包括拒绝服务攻击、鉴权/加密攻击、网络渗透攻击等。
◆分类并精确定位各种未授权的非法设备。
◆检测和分析各种Wi-Fi和非Wi-Fi干扰信号。
◆对任何设备或信道提供全面的帧、流量、利用率和信号统计指标。
◆内置帧解码和过滤能力,能够对流经任何Wi-Fi设备的数据帧进行分析。
备注:
◆非Wi-Fi干扰信号的分析和检测,需要与AirMagnetSpectrumAnalyzer、FlukeNetworksAnalyzeAir或CiscoSpectrumExpert配合使用。
8.2.5企业级Wi-Fi安全和性能监控软件—AirMagnetEnterprise
功能简述:
该软件为Wi-Fi提供全方位的安全、性能监控以及远程故障处理。
◆连续监控整个无线网络区域。
◆自动探测和消除所有无线威胁。
◆跟踪、定位、绘制并捕获各种Wi-Fi射
频事件。
◆对IEEE802.11n网络进行全面的安全和
性能分析。
◆能够自动生成合规报告。
使用范围:
◆对Wi-Fi进行全方位监控,包括对超过
200个Wi-Fi信道进行扫描、频谱分析、检测数
百种无线网络威胁。
◆对Wi-Fi进行多维度分析,包括漏洞检测、入侵检测、DoS攻击检测、非法AP检测、鉴权和加密监控等。
◆对各种网络威胁进行追踪、定位、压制、取证等。
◆支持对IEEE802.11n进行安全和性能分析。
◆利用内置引擎对新设备进行分类。
备注:
◆软件平台支持WindowsServer2008。
◆AirMagnet控制台可在Windows7操作系统下运行。
8.2.6无线语音（VoFi问题诊断软
件—AirMagnetVoFiAnalyzer
功能简述:
该软件是一款专门用于现场解决各种
Voice-over-WLAN问题的解决方案。
◆能够探测任何IEEE802.11a/b/gVoice-over-WLAN通话。
◆可以对加密无线语音流量进行全面的通话质量分析。
◆自动诊断和解决60种以上的无线通话问题。
◆主动识别电话漫游、QoS、射频信号等方面的常见问题。
◆拥有全面的无线、电话和有线分析能力。
◆内置报告生成器,更够生成包括通话质量、漫游、设备和各种事件的自定义报告。
◆使用范围:
◆检测任何基于IEEE802.11a/b/g的Voice-over-WLAN问题。
◆对加密VoWLAN数据流进行通话质量分析。
◆评价并追踪通话的两个方向（AP至电话以及电话至AP,定位问题发生在哪一侧。
◆利用图表表示出涉及通话质量的超过50个关键通话指标,包括RF、语音和数据流、AP参数配置等。
◆获取所有VoFi部署范围内的漫游事件的具体细节,包括漫游事件发生的原因、触发切换请求的VoFi具体数据（例如WiMOS、信号强度等及通话过程中的数据包传送速率。
◆对于某次通话,能够整合来自手机的诊断数据（直接从手机传送过来的系统日志信息、来自空中的数据以及有线侧（与CiscoCallManager和VoceraServer整合的数据。
8.2.7Wi-Fi管理和诊断工具—AirMagnetHandheldAnalyzer
功能简述:
该设备支持基于802.11和802.1x标准的Wi-Fi测试,将多种工具集成在同一个高实用性的应用程序中,并可以在掌上电脑运行。
◆全部测试功能都基于掌上电脑,通过直观、智能的操作界面获得所需的信息。
◆通过自动检测安全威胁和其它无线网络的
漏洞,帮助IT工作人员快速解决终端用户的问题。
◆包含主动Wi-Fi网络诊断工具,使网络管理
者能够轻松测试并诊断多种常见的无线性能问题,
包括吞吐量问题、连接性问题、设备冲突问题以及
信号多径问题等。
使用范围:
◆对IEEE802.11b/g网络进行监控、管理和故
障处理。
◆显示每个所检测到的Wi-Fi设备的详细信
息。
◆检测多种Wi-Fi安全和性能问题的根本原因。
◆检测多种无线网络攻击,包括拒绝服务攻击、鉴权和
加密攻击、网络渗透攻击等。
◆对XX的非法设备进行分类和精确定位。
◆利用实时的主动工具诊断Wi-Fi网络中的问题。
◆对任何设备或信道提供全面的帧、流量、利用率和信号统计指标。
◆内置帧解码和过滤能力,能够对流经任何Wi-Fi设备的数据帧进行分析。
8.2.8Wi-Fi路测及网优工具—黄马夹B/G/A
功能简述:
该设备为全频段Wi-Fi网络分析仪,在手持仪表上实现了数据解调和频谱分析功能。
◆支持IEEE802.11b/g（2.4GHz、IEEE802.11n和IEEE802.11a（5.8GHz各种工作频段和标准,能够解调、扫描、分析和优化所有的Wi-Fi网络
◆具有强大的频谱分析功能,可详细分析周围无线环境中干扰状况,且对整个2.4GHz和5GHz网络中的AP有一个全景式的监测
◆使用专用的定向天线,可以定位或查明非法的AP/STA以及各种干扰源
◆提供多种测试信息,如MAC、SSID、RSSI、多径分析、时延、信道频率响应等,测试精度可达1dB
使用范围:
◆测试2.4GHz的DSSS和OFDMWi-Fi网络（IEEE802.11b/g标准
◆测试5GHz的OFDMWi-Fi网络（IEEE802.11a标准
◆在手持设备上就能够完成2.0~4.0GHz和4.9~5.9GHz频段的频谱分析
◆在手持的WindowsMobileOS系统上完成接收、过滤、处理和分析DSSS和OFDM数据。
◆通过对IEEE802.11数据包解调来进行信道频率响应测试和天线调整
◆频谱分析包含了功率触发、波形轨迹及全频谱扫描等功能。
◆专用接收器准确测量实时的RSSI
◆对AP/STA进行综合分析,包括MAC、SSID、WEP/WAP
加密、工作信道、多径等信息。
◆MAC安全授权列表/检测/告警以及WEP和WPA加密检测
备注:
◆内置可充电Li-Po电池或AC交流供电
◆内置GPS接收器用于室外路测
◆可选Swarm（蜂群覆盖图形软件
◆可选定向天线用于定位AP、黑客或其它RF干扰源
◆可选RJ-45以太网口用于与PC的连接
8.2.9Wi-Fi手持测试巡检工具-PW24
功能简述:
该设备是轻巧便携的Wi-Fi网络测试巡检工具。
简单轻便、易于携带,测试准确,易于操作。
◆能快速完成对Wi-Fi网络相关性能的测试,包括:
MAC、SSID、工作信道、工作频率、功率、信噪比、调制方式、是否加密以及网络结构类型等
◆可进行空口测试或直接连在设备上进行测试
◆带有RS-232串口,可以将测试数据直接打印出来或转存到PC上
使用范围:
◆工作于2.4GHz频段,支持IEEE802.11b/g标准
◆可测试:
MAC、SSID、工作信道、工作频率、功率、信噪比、调制方式、是否加密以及网络结构类型等信息
◆两种测试模式选择:
空口测试和设备测试
备注:
◆可保存多条测试数据记录
◆通过RS-232接口,可连接PC和打印机
◆内置充电电池,整机重量仅为1.4kg
◆显示为带自动背景光的LCD显示屏
8.2.10Wi-Fi功率分析仪—毛毛虫
功能简述:
Wi-Fi功率分析仪是用于测量IEEE802.11工作频段的手持扫描接收设备,专门用于测量Wi-Fi设备的功率和工作频率
◆通过SMA的天线套件,它可以直接与AP、网桥或网卡连接
◆具有独特的触发功能,能够在2.4GHz和5.8GHz频段上检验和分析IEEE802.11包功率水平,报告它们的工作信道和频率,并可创建一个记录IEEE802.11功率情况的文件
◆可测量一系列IEEE802.11标准的网络设备的输出功率,也可以用它来测量其它的无线设备,如蓝牙、Zigbee、无绳电话、VoIP以及视频传输设备等等
◆Wi-Fi功率分析仪自带显示器,并可通过USB接口连接到PC（需加选回放软件
使用范围:
◆测量2.4GHz和5GHz的频段的功率谱
◆连续测量并分析AP及网卡的功率输出
◆用户可选择频率或功率水平触发
备注
◆加选PC软件后,可通过USB接口连接到PC,进行更深入分析
◆可直接连接SMA标准外接天线（含SMA连接套件
◆自带LCD显示屏及可插拔充电电池组
8.2.11Wi-Fi功率计—蝴蝶TM
功能简述:
蝴蝶™是一款用于IEEE802.11a/b/gWi-Fi测试的仪表,简便轻巧、经济实用。
使用范围:
◆连续测试AP和网卡的输出功率
◆支持2.4GHz和5GHz频段,功率范围为0~30dBm,测试步长为1dB
◆可连接在AP或标准的SMA外接天线接头
备注:
◆可拆卸电池供电
◆内置128×64LCD背光显示屏,并配有简单的菜单界面
8.2.12Wi-Fi手持频谱仪—黄蜂
功能简介:
黄蜂™是一款精确校准的频谱分析仪,能够在掌中完成许多无线分析仪的工作。
使用范围:
◆能够以两种组合测量3个常用频段,分别为:
900MHz、2.4~2.5GHz、5.15~5.900GHz或者2.4~2.5GHz、4.940~4.990GHz、5.15~5.900GHz
◆进行捕获和显示,记录该频段的使用、覆盖和干扰情况
◆iPAQ的触摸屏允许现场工程师在波形图上直接点击感兴趣的点
并可以进行缩放
◆分析功能包括3组波形轨迹、峰值保持和顶点搜索,以及用户可选择包/干扰触发
◆可以在空中切换频率,对众多的无线标准如:
RFID、VoIP、IEEE802.11（a、b、g和蓝牙、无绳电话/视频以及公共安全数据网等都能进行实时的频谱分析
备注:
◆操作界面使用的是HP掌上电脑
8.2.13Wi-Fi工程测试工具—甲壳虫
功能简述:
甲壳虫™是一款手持经济型无线接收设备,用于Wi-Fi的安装和优化,其适用于IEEE802.11b标准下的DSSS网络,能够测试和显示所有AP的14个信道上的信号强度、PER和WEP,并可检测窄带和跳频系统的干扰。
使用范围:
◆验证2.4GHzIEEE802.11b网络运营情况
◆测试Wi-Fi的覆盖范围（带宽22MHz
◆测试误码率
◆测试和显示接收信号强度
◆检测WEP
备注:
◆可拆卸的充电电池、内置式数字按键、背光显示、友好的操作界面
8.2.14Wi-Fi规划测试软件—HiveTM
功能简述:
Hive™是一款功能强大的图形规划软件工具
◆与Wi-Fi的测试仪器黄马夹结合使用,可以完成Wi-Fi的室内规划
和测试实时信号强度轨迹图。
◆所有的测试数据可以下载到PC上,然后进行后台分析、保
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