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1、WLAN技术、网络和维护的探讨,WLAN技术特点及系统干扰分析,中国联通WLAN网络定位和发展策略,2,1,WLAN网络维护面临的问题和挑战,3,数据业务快速发展对网络的冲击（1）,随着终端及应用的丰富，尤其是互联网功能突出的智能手机的广泛普及，视频类、下载类应用的增加，数据流量仍将呈现指数式的快速增长，运营商仍然面临量收增长不同步的压力各运营商纷纷采用不同措施应对流量快速增加的问题。如SOFTBANK通过在手机侧限制用户下载大流量的业务应用、利用Network Control的功能实现分时管控，与日本60多家公司合作，保障软银用户在几百个WIFI热点地区自动切换到WIFI网络，通过WIFI进
2、行分流等措施来应对数据业务流量的快速增长,普通智能手机,超级智能手机,平板电脑,Iphone让AT&T流量两年增长18倍，而话音只翻一倍,流量增加 15倍,2年 流量增加20倍,数据业务快速发展对网络的冲击（2）,高半速率话务比分布与数据业务热点分布一致,中国联通数据流量快速增长，从09年1月到10年6月，数据业务流量增长了2倍数据流量快速增长导致：数据业务挤占语音业务信道，导致半速率过多使用，如广西南宁目前半速率话务比例已经达到37%由于数据业务未开启下行功率控制，随着数据业务占比的增加，网络中底噪将抬升，区域通话质量将下降。江苏05年以来路测数据表明：同等质量要求的电平越来越高，网络底噪上
3、升明显，C/I逐渐下降。话音0等级由-79dBm 上升到-62dBm,话音3等级由-100dBm 上升到-83dBm,数据业务快速发展对网络的冲击（3）,2G网上86的流量是管道类业务，自有业务仅占14。自有业务价值远高于管道类业务价值。是否可以把管道类、低价值流量分流到低成本的WLAN网络?,数据来源：杭州经分系统，流量及收入取月汇总值,外部环境：WiFi 已成为智能终端标准配置,支持WiFi的手机发货量将超过5亿，年复合增长率约36%支持WiFi的便携电脑发货量将超过2亿，年符合增长率约8%MP3、上网本、联通互联网装置将超过5千万的发货水平；联通导航器、数码相机、电子书也有快速增长，发货
4、量将超过千万,数据来源：Strategy Analytics 2009.9,外部环境：WLAN手机入网限制有条件放开,自09年开始，工信部已开放WLAN手机入网限制，但要求终端必须支持WAPI功能入网标准：“联通终端无线局域网技术指标和测试规范”多家终端厂商已经完成或正在进行入网检测，具备WLAN功能的手机正在走向合法化,来源：工信部泰尔实验室（截至2010.1）,国外运营商WLAN网络发展,国外运营商建设发展WLAN的总体情况绝大部分运营商以提供互联网业务为主；部分运营商提供基于UMA方案的WLAN话音业务，弥补其室内话音覆盖的不足；部分运营商正在考虑允许WLAN访问其PS域数据业务的服务，
5、以缓解蜂窝网数据流量压力,国内运营商WLAN网络发展,国内WLAN竞争环境电信和联通发展WLAN网络均以提供数据业务为主，电信有明确的C+W网络融合策略；对于WLAN热点规模，目前我公司在总体上不占优势；目前国内运营商WLAN网络均采用时长计费，提供多种套餐包供选择。,WLAN定位,李跃总裁讲话,在数据流量迅猛增长的背景下，WLAN已经成为蜂窝网络的有效补充，成为分流大数据流量的有效途径。WIFI是我们发展宽带业务的重要手段，也是全业务竞争中的“无线”里面的一部分。WIFI已经到了可以大发展的阶段，大家应该高度地关注其在集团客户、在业务重点地区的有效部署，从而形成更好的宽带资源。,中国联通WL
6、AN发展策略,确保客户无线宽带体验。WLAN网络是TD网络的有益补充，通过TD与WLAN的协同，进一步提升在热点区域的无线宽带服务能力，保证实际现场传输速率在500Kbps 以上。探索满足全业务市场下的客户宽带上网需求。WLAN网络是弥补中国联通有线宽带能力不足的重要手段，提升集团公司全业务竞争能力，降低竞争对手捆绑营销的影响力。,加快覆盖，优化产品，提升体验，重点突破以全业务发展策略为指导，结合网络、终端、业务的发展情况，分阶段加快WLAN发展。2010年在加快热点覆盖的基础上，重点拓展校园宽带市场、上网卡和上网本市场以及国际漫游市场；同时加快手机支持WLAN功能，客户端和统一认证等基础工作
7、，2011年重点拓展基于手机终端的WLAN业务发展，实现WLAN的规模发展。,WLAN是公司“无线+基站光缆延伸+IP+IMS”的全业务网络发展策略的重要部分WLAN将在较长的时间内成为蜂窝系统网络的重要补充，也是公司进入宽带市场的重要基础和切入点WLAN主要覆盖数据流量密集区域，优先在TD、EGPRS业务需求高的地点进行覆盖,提升无线宽带接入能力，巩固联通领域整体优势分担TD/2G热点数据流量，形成有效网络优势互补切实提高业务承载质量，不断提升手机应用价值综合评估网络投资效益，建高效低成本高可靠网络,加快扩大WLAN网络覆盖范围，积极拓展校园宽带市场、上网卡和上网本市场以及国际漫游市场以业务
8、需求为导向进行热点选择，做好网络规划，在用户密集区兼顾容量需求,扩大网络覆盖，拓展宽带市场,增强网络功能，提升用户体验,提供定期自动认证服务：在现有帐号+密码认证方式基础上，为用户提供定期自动认证服务。满足部分用户的便捷性认证需求，避免用户重复输入帐号密码，提升用户使用体验推广PC上的统一客户端：在“随e行”软件上增加WLAN访问功能，提供便捷的WLAN接入及灵活的选网策略增强WLAN国际漫游能力：结合市场部的漫游推广策略，在上海世博期间为国漫来访用户（驻留在我公司2G网络）提供免费WLAN业务部署11n设备，提供更高的接入速率：在新增热点区域，考虑部署支持802.11n的设备，提高网络性能及
9、用户速率分省Portal/Radius建设：为满足部分省公司个性化业务开展需求，统一制订分省Portal/Radius建设方案，用于指导全网实施，从而提供更高的WLAN业务灵活性,近中期工作重点（1/2）,加强网络管理，提升运维能力,提升WLAN网络管理和维护能力：根据集团和省公司需求，制订WLAN网络管理系列规范，实现跨厂商设备的统一管理，为WLAN网络部署和运营维护提供有效的技术支撑研究建立WLAN网络质量监控与分析体系：通过质量指标衡量WLAN网络维护质量和厂家设备性能与可靠性，为后续开展网络优化和厂家设备评估提供必要的数据依据和指导，进一步提升WLAN网络质量和运营维护水平,推进网络融
10、合，实现优势互补,结合实际业务需求和网络改造难度，采用分阶段的方式逐步推进WLAN与2/3G网络的融合：一阶段：实施Portal适配手机方案为T+W双模定制手机推送适配其屏幕宽度的Portal登陆页面，解决手机用户的web认证问题二阶段：积极推进基于(U)SIM卡的统一认证用户访问WLAN网络不需要手动输入认证信息，基于（U）SIM卡可自动完成认证，从而增强用户的业务体验。三阶段：积极研究WLAN接入PS域的方案在统一认证的基础上，可从业务需求、对现网的影响、投资成本、以及后续演进等多方面考虑，研究分析接入PS域的各种方案，为实现WLAN与蜂窝网的深度融合提供技术储备,近中期工作重点（2/2）
11、,WLAN技术特点及系统干扰分析,中国联通WLAN网络定位和发展策略,2,1,WLAN网络维护面临的问题和挑战,3,WiFi技术标准总结,工作频点及带宽：2.4GHz,WLAN的工作频段IEEE 802.11b/g标准定义WLAN系统工作频段为2.42.4835GHz，频率带宽为83.5 MHz，每个子频道带宽为22 MHz，但互不干扰的子信道只有3个工程上一般使用1，6，11三个频点,工作频点及带宽：5GHz,5个频点,5.8GHz频段有5个互不干扰的频点：149、153、157、161、165,WLAN的通信机制：CSMA/CA,WLAN网络采用载波监听/冲突避免（CSMA/CA）技术解决
12、多址接入问题，即发送端在每次发送前都要对信道进行侦测若信道中没有其他信号发送，则发送端会先等待一段随机时间（IFS；Interval Frame Space）。在这段时间过后，若还没有侦测到任何信号传送，发送端就会将数据包传送出去。若侦测到已有信号占用该频道，发送端会等到频净空，再等待一个随机的退避时间，然后重新进入竞争模式。此时已经历过退避的发送端会自动提高使用信道的优先级，以保证用户间的公平性。,WLAN的干扰分析,四类干扰1、同频点干扰（下行、上行干扰）2、邻频点干扰3、其他设备的干扰4、今后TD网C频段的干扰,同频干扰,邻频干扰,我方网络信号：GOODLUCKBJ(好运北京)图中第六行
13、TP-LINK-137对6信道的GOODLUCKBJ信号产生同频干扰。图中第五行：信号01430602工作在信道8，它对6信道和11信道的GOODLUCKBJ信号都会产生邻频干扰,WLAN的干扰分析同频干扰（下行）,同频复用时AP间干扰分析（下行）AP间可见的定义：当AP接收到相邻AP的信号时，就认为AP间可见。下行将处于同一个竞争域内。AP间均可见由于存在载波监听/冲突避免机制，多个AP下行数据总吞吐量不能突破一个AP的吞吐量，增加AP不能带来总吞吐量的增加。（图1）AP间不可见多个AP下行数据总吞吐量理论上能达到单AP吞吐量的N倍，且随着AP数量的增加，总吞吐量递增。（图2，N=3）,图
14、1 AP间均可见,图 2 AP间不可见,频点1,频点1,频点1,频点1,WLAN的干扰分析同频干扰（上行）,同频复用时的终端干扰分析（上行）不同AP下终端间可见的定义：终端监测到驻留于其他AP的终端的信号时，就认为不同AP下终端间可见。上行处于同一个竞争域。不同AP下终端间均可见由于存在载波监听/冲突避免机制，所有终端上行数据总吞吐量接近单AP覆盖时的上行吞吐量。（图1）不同AP下终端间不可见多个AP下所有终端上行数据理论上总吞吐量能达到单AP上行吞吐量的N倍（图2，N=3）。由于实际无线环境中，部分终端由于距离较近，信号无法实现完全不可达，吞吐量将小于上述理论值。,图 1-不同AP下终端间均
15、可见,图2-不同AP下终端间不可见,频点1,频点1,频点1,频点1,WLAN的干扰分析同频干扰（实验室测试）,WLAN同频干扰测试（实验室测试）主要针对多个同频AP部署的场景，给出了当工作AP受到严重同频干扰时，AP吞吐量的变化结果。如图工作AP1和干扰AP2下面分别有3个终端情形一：当没有干扰AP2及其下挂终端STA4/STA5/STA6时，工作AP1下STA1/STA2/STA3的吞吐量总和为T；情形二：当存在干扰AP2及其下挂终端STA4/STA5/STA6，且STA4/STA5/STA6不上传、下载数据时，由于有少量心跳帧与AP2交互，STA1STA6吞吐量总和比情形一略微下降2%-5
16、%（即9598T）情形三：当存在干扰AP2及其下挂终端STA4/STA5/STA6，且STA4/STA5/STA6有上传、下载数据时，相当于冲突域有6个终端（情形一只有3个），STA1STA6吞吐量总和比情形一下降25.4%，（即吞吐量变为74.6T）性能影响较大。,结论：多个同频干扰AP的总吞吐量低于单AP的吞吐量。当干扰AP有用户业务流量时，同频AP的影响更为显著,工作AP,干扰AP,WLAN的干扰分析邻频干扰（实验室测试）,WLAN邻频干扰测试主要针对邻频AP部署场景，AP1（工作AP）工作在信道1，AP2（干扰AP）工作在信道1、2、3、4、5、6时，两个AP的总吞吐量变化结果当干扰A
17、P2工作在信道2、3、4、5时均为邻频干扰，两AP总吞吐量小于单AP吞吐量(约22M)，当干扰AP2工作在6信道时，两AP总吞吐量突增，干扰显著消除,结论：在信道1，2，3，4，5工作的干扰AP2都对工作AP1有较强干扰，而在信道6工作的干扰AP2对工作AP1基本没有影响。信道1和6是相互隔离的工作信道,工作AP,干扰AP,WLAN技术特点及系统干扰分析,中国联通WLAN网络定位,2,1,WLAN网络维护面临的问题和挑战,3,中国联通WLAN网络结构,终端,以面向数据卡为主，同时针对手机进行一定适配,以11b/g设备为主，仍存在少量11b设备,胖瘦AP架构均存在，新采购设备以瘦架构为主,AP,
18、AC,传输,城域传输与IP城域网相结合,基于帐号密码的集中认证，兼顾各省个性化需求,时长计费，结合套餐,认证,计费,通过集团统一与第三方开通,国漫,中国联通WLAN业务和网络质量现状,26,WLAN热点规模持续增长截止到2010年8月，WLAN热点覆盖数量达到17714个，全国AC数量达到1270台，AP数量达到198246个WLAN客户出现快速增长WLAN注册客户和使用客户快速增长：截止到2010年8月，全国共有WLAN注册用户503.9万户，WLAN活跃用户53.7万户，其中校园WLAN网络，注册用户190.8万，活跃用户34.2万，校园网WLAN的活跃用户比例为17.9%，大大高于普通公
19、网用户。网络质量情况10年6月集团组织对北京、上海、广州、天津、南京、沈阳、杭州、海口、合肥、西安、福州的WLAN网络质量进行了第三方现场测试,数据来源：内部数据分析,02年启动WLAN建设,2.4GHz频段在国际上定义为工业、科学、医疗（ISM）公用频段，无需申请即可使用；由于频率不具有排他性，在实际网络运营环境中，存在大量电信、联通的AP设备以及个人、企业自建的WIFI信号。同频、邻频WIFI信号干扰通常称为系统内干扰频段内有大量的非WLAN设备，如：无绳电话、微波炉、无线鼠标、蓝牙耳机等多种设备均工作在此频段。这类同频段的非WIFI信号干扰，通常称为系统外干扰,问题一：干扰,某电子城：大
20、量同频WLAN信号,干扰严重,某饭店：信号干净，只有CMCC信号,WLAN干扰对系统性能的影响,网间同频干扰典型案例-某酒店会议室，现场测试时FTP下载速率为353kbit/s，低于500Kbps的指标要求。通过分析日志发现此热点有CMCC、CNC同时占用1信道,CNC信号场强-65dbm与我方信号构成同频干扰CMCC AP为11b模式，CNC AP为11b/g模式在FTP测试同时，有其它用户已通过CNC AP接入并进行大量下载上传，双方共享并抢占信道带宽，由此导致我方用户FTP测试速率过低。此典型案例说明WLAN的无线信道争抢机制，使得在同一频点(信道)无论有多少个AP或终端，它们都共享一个
21、信道的带宽,系统内干扰将限制WLAN系统容量的扩展，布放多个同频AP只能提供等同一个AP的带宽系统外干扰将降低系统信噪比，导致用户速率降低甚至掉线,WLAN网内同邻频干扰,在校园宿舍、会议室、媒体中心等WLAN覆盖场景，为了保证密集用户并发需求，通常需要同址建设多个CMCC AP。在网络优化中，应重点关注网内信号间的同邻频干扰，控制AP发射功率和天线角度，防止AP相互“可见”造成扩容失效的情况在对某城市WLAN现场测试时，83个测试点中，平均每热点有3个CMCC AP；测试发现部分热点AP频点设置不规范，如图按照规范应该设置1、6、11频点实际使用了3频点，与1、6频点CMCC构成邻频干扰，且
22、两个信号自身构成同频干扰,频点设置不规范，与1、6频点CMCC构成邻频干扰，且两个信号自身构成同频干扰,问题二：如何保证WLAN与GSM室分合路时的覆盖效果,已有室内分布系统是根据GSM网络特点设计天线密度和功率,GSM覆盖指标从-85-75dBm,典型GSM系统天线密度,天线口功率812dBm,典型TD系统天线密度,天线分裂,原有的分布系统是以典型场景GSM系统的频段和覆盖特性设计的。TD系统由于频段较高，分布系统的损耗、穿透损耗，和自有空间的损耗远大于GSM系统，所以TD室内分布多系统合路建设的主要方式是以天线分裂为主要手段的“低功率、高密度”的覆盖方式。WLAN系统的工作频段较TD系统高
23、，损耗更大，同时WLAN系统覆盖指标远大于TD系统，所以WLAN系统合路到已有的分布系统需要进行严谨的分析和验证。,TD系统覆盖指标-85dBm,天线密度满足TD覆盖需求无法进行天线分裂则不合路每500毫瓦AP覆盖天线56个,WLAN与2/3G共室分建议,问题三：WLAN设备问题,WLAN单设备故障率2.08%远高于GSM网络8月故障共4314起，主要为断电（1378）、AP吊死（616）、AP硬件故障（398）业主原因（376）和网线故障（238）AP设备问题是故障的最主要原因陕西、广西、上海、江西、湖北、辽宁单设备故障率较高,设备运行质量差,设备种类多,WLAN设备厂家多，能力参差不齐采用
24、2009年集采入围厂家22家（AP设备66款，AC设备53款大量WLAN设备属于老旧设备，已不提供技术支持，无法满足维护需要共需要退网264台AC和7544台AP，需退网设备占全网设备数量的3.8%。WLAN设备质量差，无法满足基本维护需要8月份梳理出54个问题，如中兴AC和虹信AC无法进行热备。,支撑手段薄弱,全网仍有部分AP设备、AC设备未纳入网管，无法对其管理。8月中旬，总部对江苏、浙江等23个省的数据网管进行了远程检查，其中江苏、浙江、河南、江西等省的WLAN网元接入情况较好，已建的AP和AC基本接入了数据网管但有部分省接入进度滞后，包括：海南、甘肃、湖北、安徽、贵州等。,分牵头省分厂
25、家重点整治,问题四：如何确保WLAN网络关键质量指标,业务部门提出：用户平均带宽不低于500Kbps加强网络规划：现网主流的802.11gWLAN设备在多用户情况下，每AP提供的应用层带宽约为810Mbps，网络规划时，单AP接入的并发用户数应在1520左右，并对单用户接入带宽进行限速由于WLAN发射功率和灵敏度低，室分合路建设时要统一规划，避免WLAN弱覆盖组网时充分考虑传输资源的保障，避免高流量热点区域接入网传输成为瓶颈严格工程质量：制定WLAN工程验收规范，严格执行工程验收标准。必须按照规划最大并发用户数进行压力测试，确保每用户带宽不低于500Kbps加强网络优化：AP逐点优化，覆盖区域
26、信号强度不低于-69dBm，信噪比大于24dB；定期进行巡检，清理覆盖区域内WLAN 频段（2.4G、5.8G）的微波炉、无绳电话、蓝牙等系统外干扰源。确保WLAN无线环境达标到同频干扰-69dBm。及时进行设备扩容：AP设备：接入的认证用户数达到额定设计用户数（15）时，应考虑在覆盖区域增加异频点APAC设备：北向数据转发接口达到线速转发速率70时，需要考虑新增AC，分担原AC接入的AP流量,需要省公司配合落实的主要工作,设备整治12月底前完成老旧设备退网替换工作，并严格新设备入网管理牵头省汇总所负责厂家设备的运行问题，协调厂家落实整改措施，通过集中整治不断提高设备电信级水平配合总部完成设备入网和新功能上线的FOA测试，严格软件版本管理网管手段建设各省需加快WLAN接入数据网管的实施进度，确保12月底前，完成所有承载业务的WLAN设备（含AC和AP)的网管接入工作。承担数据网管软件版本测试工作的省份：河北、天津、吉林、福建、广东、江苏，需对测试情况严格把关，并于9月底前完成测试，向总部提交测试报告。WLAN网络验收和优化严格按照验收指标和压力测试结果进行建设验收。采用天线分裂、近端馈入、分段馈入的方法，解决室分合路中的容量和弱覆盖问题注意GSM/TD/WLAN的协同优化，重点解决系统内同频、邻频干扰问题，协调业主清理外网和系统外干扰,
