WLAN網絡的優化設計
2019-11-05 02:37:29
供稿：網友
與有線網絡相比，WLAN具有安裝便捷、移動性好、使用靈活、易于擴展等優點，可以為不易布線的地方和遠距離的數據處理節點提供強大的網絡支持。由于WLAN具有上述不可替代的優點，因而會迅速地應用于需要在移動中聯網和在網絡間漫游的場合。但與此同時也給WLAN的優化設計與治理帶來了很多新的問題。
WLAN包括無線網卡和接入點（AP）。無線網卡安裝在移動終端上，用來訪問AP。無線網卡帶有發送器、接收器、天線和提供與無線終端接口的硬件。AP是一個橋接的無線基站，放置于固定位置并可連接到有線局域網。AP帶有發送器、接收器、天線和橋接器，帶有與IEEE802.3有線局域網的接口，可以讓無線終端同有線局域網通信。
網絡結構是進行優化設計的基礎。大型WLAN應用的網絡結構以基礎設施網絡為主?；A設施網絡提供對其它網絡的訪問，帶有轉發功能和介質訪問控制等功能。在基于這種結構的網絡中，通信只發生在無線節點和AP之間，而不是兩個無線節點之間直接通信。AP起到了橋接其它無線或有線網絡的作用。這種網絡結構典型的使用場景為校園、辦公室、超市和倉庫。
WLAN不同于傳統的有線網絡，噪聲和干擾、建筑物結構、無線設備的擺放及其參數的設置都對WLAN的信號質量和傳輸速率等性能有很大的影響。因此，WLAN的設計也與有線網絡不同。WLAN優化設計的目的是：使無線接入設備覆蓋所有期望覆蓋的區域，并且具有足夠承擔預期負載的能力。由于環境的復雜性，WLAN的設計必須通過實際的測量才能達到理想效果。其中，AP的定位和頻率分配是WLAN優化設計的兩個重要方面。
AP的位置首先應根據實際的場景和需求初步進行選擇，然后再通過實地測量進行調整。定位需要遵循以下原則：AP的覆蓋區域之間無間隙，AP之間重疊區域最小。第一條原則保證所有的區域都能覆蓋到，而第二條原則是要盡可能減少所需的AP數量。
AP覆蓋區域的確定需要根據接收到的信號強度來決定，做法是先設定一個信號強度閥值，例如為滿足某個區域的無線終端點播流媒體課件的需求，通過測量得知信噪比SNR＝10dB是能夠保證點播流媒體課件質量穩定的最低信號強度，所以可將10dB作為閥值，凡是信號強度不低于這個閥值的區域就確定為AP的覆蓋區域；然后進行實地測量，并記錄，產生AP的覆蓋區域圖；最后根據定位原則進行調整，直到滿足為止。
由于各個區域的用戶密度不同，一般情況下用戶密度大的區域情況更復雜，所以應先在用戶密度高的區域進行AP的布置，然后再布置用戶密度低的區域。在空曠的戶外可用對稱圓形和球形來劃定AP覆蓋區域；而在規則的狹長或矩形建筑物內可用線形或矩形將AP對稱分布。但是由于室內建筑結構的復雜性，例如金屬防盜門、鋁合金門窗等，應當在初步選擇AP位置后進行仔細的測量，以確保所布置的AP能夠覆蓋所有區域。
在AP的位置已經固定，覆蓋范圍也已經確定之后，要考慮的是頻率分配的問題。IEEE802.11b的工作頻率為2.4GHz～2.4835GHz，每個信道帶寬為22MHz，兩個相鄰頻道的中心距僅為5MHz。在多個頻道同時工作的情況下，為保證頻道之間的相互干擾最小，可以使用三個互相不重疊的頻道。頻率分配實質上也就類似于一個用三種顏色給地圖涂色的問題。
另外，WLAN的優化設計不僅要從覆蓋范圍的角度來考慮，還要考慮其負載能力，以保證服務質量。以布置無線教室為例，假設實際的需求是要保證30個學生同時點播多媒體課件，一個AP不能滿足要求，需要在同一教室里面布置兩個AP。由于用戶需求是動態變化的，AP的實際負載可能會加重或減輕，這些變化可以通過對WLAN監視得知。網絡治理員應根據實際變化對AP的數量和分布作出調整?？傊?，良好的WLAN設計不僅可以保證較好的服務質量，也可以減少AP的使用數量從而節約成本，其前提是事先經過充分的實地測量和評估。
