(AP的位置和信道分配优化专题报告李晓峰.docxVIP

AP的位置和信道分配优化专题报告概述设计一个无线局域网络（WLAN）需要有一个确定的最优配置接入点（AP）和分配给他们的渠道。无线局域网在室外以及室内环境的服务都应当以达到最大的覆盖范围和吞吐量来设计。为了提供无线局域网服务领域的最大覆盖范围，应安装接入点，使得测量信号的总和在每个传输需求点都达到最大化。然而，当用户连接一个无线AP与其他人共享同一个信道带宽时，应当仔细衡量接入点间的负载平衡，考虑吞吐量的大小并根据用户流量大小来分配信道带宽。在本文中，我们提出了一个AP的放置的优化方法，为无线局域网的信道分配制定一个最佳整数线性规划（ILP）。该优化目的是在WLAN热点服务领域中最大限度的降低信道的利用率。模拟结果表明，该方法找出AP最佳的位置和渠道，最大限度地减少信道的利用率。 核心网维护案例尽管无线局域网的目的是为不具备传统的有线局域网服务的楼宇提供局域网连接，它开始支持移动电脑在一幢房子或是一所校园的连接。一般来说，无线局域网属于无照经营工业，科学，医学（ISM）工作在915HZ，2.4KHZ，5KHZ频段。无线局域网的第一个版本，仅提供高达2Mbps的速率，它允许在直接序列或跳频扩频在2.4 GHz的红外频率中使用操作或功能。然而，在IEEE 802.11直接序列扩频修改后的版本中，IEEE 802.11b在2.4GHZ频段中已提供高速率高达11Mbps WLAN服务。最近，高速率无线局域网标准IEEE新版本802.11a在5 GHz的UNII频带可以提供高达54 Mbps的服务。WLANs由移动电脑与网络适配器(NAs)和存取点(APs)连接由具有高速有线局域网接连而构成。当WLANs被用于室内环境,如在一幢建筑里,其使用一直延伸到室外环境中的因特网接入服务，如在校园内或在街道上。设计无线局域网的服务，最重要的事情是要确定接入点应设在哪里，促使覆盖面和服务范围的吞吐量达到最大化。因此，无线局域网服务的设计过程将是由以下步骤。需求地区的地图估算无线服务区将用户的需求传达给互联网服务提供商（ISP）。然后，互联网服务供应商应该通过调查得出的墙壁或障碍的物理空间中的服务区的完整地图。服务区地图将被划分为更小的需求点，在那里从AP和用户数量或传输需求来估计信号的测量值。例如，需求点可以是一个1×1平方米的面积。目前南通WLAN的覆盖区域主要为人群比较集中，上网人数比较多的高校、商场、宾馆、事企业单位等区域。图1：WLAN覆盖区域统计选择候选AP的位置由于AP的物理位置可能会受到限制,要受到连接到有线局域网，电源，安装和管理费用等方面的影响，互联网服务供应商将选择候选地点接入点（APS）。信号在服务方面的需求点测量为了提供最大的覆盖范围和吞吐量，在每一个需求点信号测量或估计应保证阈值大于最小率。例如，在IEEE802.11b中自动速率回退（ARF）的功能是将提供诸如根据接入点和移动计算机之间的距离设置为1/2/5.5/11Mbps不同的速率。此外，由于障碍波将改变信号的功率，即使有两个点位于相同距离AP，信号功率有可能不同。所以为了提供最大的服务覆盖范围，信号测量过程是很重要的。弱覆盖案例分析：南通职业大学主校区某宿舍楼学生用户反映上网网速慢，并且有时候连接不上WLAN网络、有时候上网，网络会出现突然中断的现象。排查过程：现场测试发现，南通职业大学主校区宿舍楼存在弱覆盖现象。较多学生宿舍WLAN信号较弱，难以连接网络，且网络不稳定。现场勘察，发现宿舍楼的走廊比较长，而前期设计，一是在每层宿舍楼只安置二个AP，而每层的学生宿舍却有近20间，二个AP无法覆盖所有学生宿舍；二是设计AP安置方式是放在走廊顶部，而南通职业大学主校区宿舍楼是单边学生宿舍，另外一边是空的，AP是向下180度将信号打出去的，如果放在走廊顶部，会造成信号浪费，应将AP放在走廊的屋檐下，并将AP底部朝向学生宿舍。从思科的AP性能来说，思科设备只能在空旷的区域内达到周围30米范围内的信号覆盖，南通职业大学主校区宿舍楼中每层的AP只有二个，而其AP是放置在走廊顶部的，再加上有着过多的水泥墙等阻碍物，AP的输出信号发出后会被衰减过多，这样距离AP较远的学生用户所能接收到的信号就较弱了。现场测试走廊存在弱覆盖现象较严重。图2：测试走廊扫频图解决方案：1、就近在每层走廊上加上二个AP，与前期已安装好的二个AP均匀放置，均匀覆盖所有学生宿舍。2、将前期建好的AP移到走廊的屋檐下，并使AP下部朝向学生宿舍。 参考解决方案进行优化处理后，现场测试网络信号正常。图3：走廊复测扫频图无信道干扰决定AP在一般情况下，根据服务区和信号测量信息的地图，互联网服务供应商将决定AP的最佳位置，以满足用户的传输需求和最低成本的性能指标。IEEE802.11b中，如果一个AP把使用的相同的频道分