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01-H3C 无线网络射频和漫游优化指导
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H3C 无线网络射频和漫游优化指导
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信息化极速发展的时代下，企业移动办公、学校智慧教育、医院智慧医疗、商场移动支付等场景正在深刻影响着人们的生活，人与物、物与物的海量连接需求持续推动着无线技术的变革，也对网络承载力的要求达到了前所未有的高度。如今，随着Wi-Fi 6技术成功打破带宽、时延和并发终端数量的限制，其正在以惊人的速度，以及低功耗、高带宽和低时延特性，被越来越多的企业作为园区网络接入的首选，“无线优先”已成为企业组网的必然选择。
H3C除了在无线接入点和无线控制器等产品上不断创新外，也更加注重在“体验优化”等维度的投入和研究，自主研发了iRadio、iStation iEdge、iHeal相关技术，在空口性能、漫游接入、应用保障、网络自动化等各个方面不断优化无线网络，提升用户体验。
· iRadio（intelligent Radio）：智能射频管理，让数据更流畅！用大数据调优使无线信号分布更合理，带宽更高。
· iStation（intelligent Station）：智能终端管理，让连接更自由！用智能算法调度网络资源使每一个终端都达到更好的体验。
· iEdge（intelligent Edge）：智能边缘计算，让业务更高效！用AP的计算资源使业务能够更快的得到保障。
· iHeal（intelligent Heal）：智能网络治愈，让网络更健康！用人工智能自动发现解决问题，持续优化网络。
图1-1 无线网络射频和漫游优化
无线网络因其传输媒介的特殊性，不但频谱资源有限，而且受影响的不确定因素众多，空口干扰无处不在；终端形形色色、参差不齐；使用场景千差万别；网络承载的业务类型多种多样，不同的业务对网络时延和抖动的要求各不一样；用户对无线网络的期望值也越来越高等因素的叠加，仅通过初期网络规划是无法持续提供优质、高效的无线体验。那么，如何应对上述众多对网络产生不确定的影响因素，高效的优化无线网络呢？依据无线网络的特点，H3C建议从如下几个方面进行网络优化：
· AP选型及部署
根据实际使用场景选择室内放装、室内高密、面板、室外AP；依据人员密度等因素适当调整AP部署间距；AP与干扰设备拉开适当距离（建议至少3M以上）。
最低信号强度 ≥ -65dBm（室内）/ ≥-70dBm（室外），信噪比 ≥ 25dB（室内）/20dB（室外）。
谨慎使用DFS信道，部署密度低时建议不用DFS信道，高密或者40M频宽时酌情使用。
· 射频空口优化
使用iRadio技术调整AP的信道、频宽、发送功率。
抑制非必要的广播、组播报文进入空口，净化信道。
空时公平调度让每个终端拥有公平的空口时间。
· 终端接入优化
使用iStation技术确保终端接入到最佳AP。
· 终端漫游优化
漫游行为通常取决于终端，然而AP可以通过适当的调整运行参数，一定程度上能够辅助终端快速、准确的漫游切换，漫游过程中减少扫描、决策等时间消耗。应用IStation技术结合802.11kvr可以协助终端有针对性的、快速切换到合适的AP。
本文档围绕上述内容分别介绍射频、漫游基础配置和优化建议。
射频空口优化：
· 选择最优的信道及频宽，设置合适的发送功率。
· 调整最佳的基础速率，兼顾覆盖和漫游。
· 控制非必要的广播、组播发送到空口，降低无效报文对空口的浪费。
· 应用负载均衡、公平调度等策略提高效率。
无线信号的传播深受环境影响，多径等问题导致无线信号在不同方向上存在非常复杂的衰减现象，实际的信号覆盖和理想的信号衰减模型往往存在一定差异。所以WLAN网络的实施往往需要周密的网络规划，详细的工勘，网络部署后的调优等一系列活动。即使完成这些活动后，网络应用阶段的射频参数调整仍然是必不可少。这是因为无线环境是不断地变化的，障碍物的移动，添加AP等带来的干扰等都可能对无线信号造成影响，所以无线接入点的信道、功率、频宽等射频资源必须能够动态地调整以适应无线环境的变化。这样的人工调整过程是复杂的，需要丰富的射频技术和定期的工勘，需要非常高的人工成本。
RRM能够实时射频监控无线环境，收集无线环境数据，经过智能调优算法和综合数据分析，
形成射频参数调优方案，使无线网络能够快速适应无线环境变化，时刻保持最优上网体验。
· 信道
对于无线局域网，信道是非常稀缺的资源，每个radio只能够工作在非常有限的信道上，为radio分配最优的信道是无线应用的关键；同时，无线局域网工作的频段可能存在大量的干扰源，通过信道调整功能，避免radio使用存在干扰源的信道；为了避免信道之间的互相干扰，降低现有的无线局域网活动带来的影响，需要分配一个最优的信道。当存在干扰时，应该尽力评估选择对周边AP影响最小的那个信道。
图3-1 信道调整效果图
· 功率
传统的射频功率控制方法只是将radio的发射功率设置为静态值，单纯追求信号覆盖范围，如果系统所有AP都工作在最大功率，虽然保证了覆盖，但是会对其它无线设备造成不必要的干扰，造成AP间很强的干扰，也不利于客户端进行漫游，导致客户端粘滞和弱信号问题，降低系统的整体容量，难以满足用户对网络高吞吐的需求。因此，需要选择一个能平衡覆盖范围和漫游的最佳功率，实现最大的系统容量。
为此，可以让每个AP保持合理的物理距离，在这样的组网模型下，为AP分配合理的功率，使其能够被邻居覆盖到。通过这样的方式可以既保证覆盖又保证足够的吞吐，而且也减少了不必要的干扰，并且有利用客户端进行漫游。
图3-2 功率调整效果图
· 频宽
如果系统所有接入点都工作在最大频宽，虽然AP跟客户端的协商速率会很高，但是信道数量是有限的，射频都使用高频宽，相邻AP使用相同的信道，会造成AP间很强的干扰，反而会降低系统的整体容量，难以满足用户对网络高吞吐的需求；为此，需要根据AP的部署密度、AP的具体型号和射频支持的信道数量，给每个射频合理分配频宽，既能使相邻AP使用的信道不重叠，减少AP间的干扰；同时保证AP和客户端能够协商适当的速率，保证客户端的服务速度，提升整个系统的容量。
图3-3 频宽调整效果图
表3-1 IRadio优化建议
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
发送功率 |
Max-power |
RRM自动调整 |
|
|
信道、频宽 |
11ac/ax：80M频宽 11an：40M 11gn：20M |
11ac/ax： 高密20M 中等密度40M |
三射频AP优先考虑20M |
|
信道调整开关 |
开启：中低端AC 关闭：高端AC |
开启 |
|
|
功率调整开关 |
开启：中低端AC 关闭：高端AC |
开启 |
|
|
频宽调整开关 |
关闭 |
开启：无专业维护人员 关闭：有专业维护人员 |
|
|
信道负载门限 |
60，单位：百分比 |
60，单位：百分比 |
如果AP受到的干扰很严重，但是信道负载未达到门限，不能触发信道调整，可通过降低信道负载门限来触发信道调整； 如果信道负载达到门限，当前存在干扰但是不影响客户端业务，不想进行信道调整，可增大信道负载门限不触发信道调整； |
|
功率调整门限 |
65 |
65 |
如果发射功率小，存在信号覆盖范围不足、客户端接收信号弱现象； 需要增大发射功率，扩大信号覆盖范围，可以增大调整门限（可尝试以3为步长修改来逐步观察调整效果）； 如果射频发射功率大，存在客户端漫游困难、AP间干扰严重现象； 需要降低发射功率，减小信号覆盖范围，可以降低调整门限（可尝试以3为步长修改来逐步观察调整效果）； |
|
最小发射功率 |
2.4G：6dBm 5G：11dBm |
2.4G：6dBm 5G：11dBm |
如果发射功率已经调整到最小发射功率，但功率还是大，存在客户端漫游困难，AP间干扰大现象，可通过减小最小发射功率来继续调整，让功率降低； 如果对最小发射功率有明确要求，让发射功率高于最小发射功率缺省值，可通过此命令来增大发射功率最小值； |
表3-2 发送速率优化
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
基础速率 |
802.11a： 强制速率：6、12、24 支持速率：9，18，36，48，54 802.11g 强制速率：1、2、5.5、11 支持速率：6，9，12，18，24，36，48，54 |
高密： 802.11a/g： 强制速率：24 支持速率：36，48，54 中高密： 802.11a： 强制速率：12，24 支持速率：18，36，48，54 802.11g 强制速率：11，24 支持速率：12，18，24，36，48，54 |
如果部署虽为中高密度一下，但SSID个数超过5个时，也建议按照中高密度优化。 |
|
Probe response报文传输次数 |
3 |
3 |
单个BSS域中存在大量终端时，可以调整为2，比如终端产线。 |
|
组播速率优化 |
Disable |
Enable，组播速率单独配置 |
尽可能使用高速率发送组播，节省空口 |
表3-3 广播组播优化
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
用户隔离 |
Disable |
Enable |
此功能对用户间的广播彻底隔离，开启用户隔离时，无线用户之间无法互访，网络中存在无线打印机、二层广播发现协议的应用会受影响，如有此类业务，建议使用广播抑制功能 |
|
广播抑制 |
Enable |
Enable |
|
|
组播优化 |
Disable |
|
组播转单播提高效率 |
|
组播速率优化 |
Disable |
Enable |
尽可能使用高速率发送组播，节省空口 |
表3-4 负载均衡
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
双5G射频radio间负载均衡 |
Enable |
Enable |
只支持三射频双5G设备 |
|
AP间负载均衡 |
Disable |
根据AP密度、AP接入用户数开启 |
AP接入用户数少于60时建议不开启 |
表3-5 空口公平调度
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
Airtime-Fairness（ATF） |
普通调度 |
依据业务是否需要公平获得发送时间 Enable |
Wi-Fi6产品支持 |
|
根据终端模式限速 |
Disable |
Disable |
11ac/ax网络中出现11a/g等低速率终端时可考虑开启对11a/g终端的限速 |
表3-6 空口抗干扰优化
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
信道共享 |
Disable |
信道干扰严重时，尤其是2.4G Enable |
可通过此功能忽略掉一些弱信号，提高发送效率。 |
随着Wi-Fi技术的不断演进，从最初的Wi-Fi1(802.11a)到目前最新的Wi-Fi6（802.11ax），支持的模式越来越多，从Wi-Fi4(11n)开始引入802.11 MAC层聚合技术，物理层实现MIMO技术，Wi-Fi5（11ac）引入MU-MIMO，调制编码方式的不断更新，使Wi-Fi传输能力有了质的飞跃。对于AP来说，只要是最新系列，兼容所有已知的模式，然而目前市面上的终端因上市时间的差异，支持的模式各种各样，有支持11ax的、也有支持到11ac的，甚至还有很大比部分只支持11n，除了支持协议的差别，还存在支持MIMO的差异，比如有些终端支持11ax，有些终端只支持11n，还有即使支持同样的协议11ac，但有些终端只支持MIMO1x1，而有些高端手机或者笔记本能够支持MIMO2x2，MIMO支持程度的不同，也存在物理速率的巨大差别。如果所有终端混合在一起接入Radio，受限于无线传输的特殊性，网络的传输性能将受很大的影响，像11ax的OFDMA、MU-MIMO等特性无法充分发挥效果，类似于木桶效应，短板决定桶的容积。
终端接入主要通过终端接入优化、VIP用户分级辅助手段提升用户的接入速度和使用体验。
· 接入优化
无线终端接入无线网络分为扫描—Probe探测—关联三个阶段，接入优化在这三个阶段通过Beacon/Probe功率、Beacon自动隐藏、Probe自动拒绝、关联控制手段，引导终端接入合适的AP。
· VIP用户分级
传统Wi-Fi网络在提供应用和业务保证时往往只关注业务而不关心使用者的身份优先级，只识别优先级的应用和业务，不区分身份。但在某些环境中，往往需要保障某些终端随时随地优先，比如在会议直播时，用于媒体回传的终端一定是最高优先级保障，而无需关心其具体业务。
VIP用户分级功能将用户分为三个等级，一级VIP、二级VIP、普通终端，不同等级的终端具有不同的处理策略。在优先接入、优先转发、限速、预留资源、上报智能运维平台频度多维度分别进行控制，用于满足基于身份的控制。
从接入引导和使用体验保障的维度进行优化。
表3-7 接入引导建议
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
禁止回复广播Probe |
Disable |
Enable 2.4G:18 dBm |
建议2.4G开启 |
|
禁止弱信号终端 |
Disable |
Enable 2.4G：18dBm 5G：12dBm |
根据网络部署可适当调整 |
|
频谱导航 |
Disable |
Enable |
|
表3-8 体验保障建议
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
VIP功能 |
Disable |
根据是否有特殊保障的用户适时开启 |
|
表3-9 终端接入控制功能
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
VIP功能 |
Disable |
根据是否有特殊保障的用户适时开启 |
|
|
Dot11n/ac/ax |
Disable |
根据实际终端支持的能力集使能 |
此功能限制dot11a/g/b的终端接入，需要慎重配置。 |
|
SSID隐藏 |
Enable |
Enable |
|
|
禁止弱信号终端 |
Disable |
Enable 2.4G：18dBm 5G：12dBm |
根据网络部署可适当调整 |
|
频谱导航 |
Disable |
Enable |
|
WLAN协议并没有提供无线终端漫游的机制，而是由终端自身决定什么时间漫游，在实际应用中，不同客户端的漫游机制存在着较大的差异。漫游优化功能，首先会对终端能力进行分类，给每个终端打上不同的能力标签，是否支持5G、是否支持802.11k、是否支持802.11v等，然后根据终端标签进行使用不同的方式进行导航，可以让终端漫游更快、更平顺、体验更好。
(1) 基础优化
¡ 控制AP覆盖范围。
¡ 调整AP基础报文发送速率。
(2) 进阶优化
表3-10 漫游引导类
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
802.11v |
Disable |
Enable |
|
|
漫游导航 |
Disable |
如何开启RRM，此功能无需开启，如果没有开启RRM，根据网络部署调整Beacon、probe response发送功率 |
|
|
粘滞终端引导 |
Disable |
Enable |
|
|
广播probe应答 |
Disable |
Enable |
尽可能使用高速率发送组播，节省空口 |
表3-11 漫游加速类
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
802.11k |
Disable |
Enable |
|
|
802.11r |
Disable |
Enable |
老旧终端无法支持，无法接入，需谨慎开启 |
表3-12 漫游强制引导类
|
功能 |
默认值 |
建议值 |
备注 |
|
触发终端重关联 |
Disable |
Enable 2.4G：18dBm 5G：12dBm |
根据网络部署可适当调整 |
WLAN网络是一个开放的复杂的网络，并且影响WLAN网络的因素非常多，通常无法给出一套固定通用的优化策略。在初始网络构建完成之后，更多的需要在实际应用中根据具体的环境和业务需求不断的进行调整，甚至有些参数需要不断的尝试观察，才能得到最优效果。同时任何一种应用策略对WLAN网络的优化可能不会产生质的飞跃，在实际应用中，如果一种策略能够导致网络性能有提升，网络保障率有降低，则可以认为是一次较成功的优化。
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