WLAN資源管理技術介紹


WLAN資源管理

WLAN資源管理簡介

無線信號的傳播受周圍環境影響,多徑等問題會導致無線信號在不同方向上存在非常複雜的衰減現象,所以WLAN網絡的實施往往需要周密的網絡規劃。即使在成功部署無線網絡後,應用階段的參數調整仍然必不可少,這是因為無線環境是在不斷變化的,移動的障礙物、正在工作的微波爐等帶來的幹擾等都可能對無線信號的傳播造成影響,所以信道、發射功率等射頻資源必須能夠動態地調整以適應用戶環境的變化。這樣的調整過程是複雜的,需要豐富的技術經驗和定期的人工檢測,無疑造成非常高的管理成本。

無線資源管理WLAN RRMWLAN Radio Resource Management)是一種可升級的射頻管理解決方案,通過“采集(AP實時收集射頻環境信息)-> 分析(ACAP收集的數據進行分析評估)-> 決策(根據分析結果,AC統籌分配信道和發送功率)-> 執行(AP執行AC設置的配置,進行射頻資源調優)”的方法,提供一套係統化的實時智能射頻管理方案,使無線網絡能夠快速適應無線環境變化,保持最優的射頻資源狀態

信道調整

對於無線局域網,信道是非常稀缺的資源,每個AP隻能夠工作在非常有限的非重疊信道上,比如對於2.4G網絡,隻有3個非重疊信道,智能的為AP分配信道是無線應用的關鍵。同時,無線局域網工作的頻段存在大量可能的幹擾源,如雷達、微波爐等,它們將幹擾AP的正常工作。通過信道調整功能,可以保證每個AP能夠分配到最優的信道,盡可能地減少和避免相鄰信道幹擾,而且通過實時信道檢測,使AP實時避開雷達,微波爐等幹擾源。動態信道調整能夠實現通信的持續進行,為網絡的可靠傳輸提供保證。

圖1 信道調整示意圖

功率調整

傳統的射頻功率控製方法隻是靜態地將發射功率設置為最大值,單純地追求信號覆蓋範圍,但是功率過大可能導致對其他無線設備造成不必要的幹擾。因此,需要選擇一個能平衡覆蓋範圍和係統容量的較佳功率。

功率調整就是在整個無線網絡的運行過程根據實時的無線環境情況,動態地分配合理的功率。當第一次開始運行的時候,它使用最大傳輸功率。當從其他鄰居AP(鄰居指的是AP能探測到的且必須是由同一AC管理)處得到報告時,功率是否增加或減少取決於探測的結論:

l              在增加鄰居時,功率會減小。如2所示,覆蓋同一麵積區域,當增加AP 4後,達到缺省的最大鄰居數3(此參數可配置),運行功率調整功能,可以看到調整後功率小於使用三個AP時需要的功率。

圖2 功率減小示意圖

l              在修複鄰居AP離線造成的信號覆蓋黑洞時,功率會增加。如3所示。

圖3 功率增大示意圖

WLAN負載均衡

WLAN負載均衡可以準確地在WLAN網絡中平衡用戶的負載,充分地保證每個無線用戶的性能和帶寬。WLAN負載均衡適用於高密度無線網絡環境中,用來達到有效保證該環境中無線用戶的合理接入。

在客戶端接入AP連接過程中,AC負責執行負載均衡。AP周期性地向AC發送與其相連的無線客戶端的信息,AC把這些鄰居信息用於負載均衡。AC檢查客戶端要連接的AP是否處超過設定負載。如果不是的話,那麼當前請求的連接將被接受;否則,將基於負載均衡的配置,決定當前連接是被接受還是被拒絕。比如在4中,Client想要連接到AP 1。但由於AP 1的負載沒有均衡(已連接到AP 1Client過多),Client LB將會連接到AP 2上。

圖4 負載均衡網絡圖

啟動負載均衡的WLAN環境

通過5所示的例子可以理解啟動負載均衡的WLAN環境。

圖5 啟動負載均衡的WLAN環境

5所示,該WLAN環境中有三個AP,因為AP 3和其它沒有信號重疊區,當AP 3發現Client 6準備接入網絡時, AP 3發現自己的負載最重,而其他AP 1AP 2的負載較輕,於是AP 3啟動負載均衡。AP 3通過拒絕Client 6接入請求使Client 6嚐試連接其它的AP 1AP 2,從而可以在網絡中實現平衡負載。但是按照實際的信號覆蓋情況,因為Client 6隻能接收到來自AP 3的信號,所以Client 6隻能夠繼續連接AP 3

因此啟動負載均衡的WLAN環境要求為:負載均衡的AP必須要連到同一AC上,並且無線客戶端能掃描到相互負載均衡的AP

負載均衡的兩種類型

目前,AC支持兩種類型的負載均衡:AP負載均衡和射頻負載均衡。

l              AP負載均衡:AP上運行的負載均衡取決於在AC配置的負載均衡模式,可以采取基於AP連接的用戶數量或是基於AP的負載流量。當負載同時高於門限值和最大負載差值的時候,AP開始運行負載均衡,在AP的負載減少到小於門限值或是小於最大負載差值前,AP拒絕任何其他用戶連接。如果客戶端不能連接到其他任何的APAP也會接受該客戶端的關聯請求。

l              射頻負載均衡:射頻負載均衡僅用於AP自身處於均衡的時候。當負載高於門限值和最大負載差值的時候,射頻開始運行負載均衡,在AP的射頻負載減少到小於門限值或是小於最大負載差值前,AP拒絕任何其他用戶連接。如果客戶端不能連接到其他任何的射頻,AP也會接受該客戶端的關聯請求。

負載均衡的兩種模式

目前,AC支持負載均衡的兩種模式:會話和流量。

l              當配置為會話模式的時候,負載均衡的運行主要是看連接到該AP和射頻的用戶數量。如6所示,客戶端1關聯到AP 1,從客戶端2到客戶端6都關聯到AP 2。在AC上啟動基於用戶的負載均衡,要求用戶的門限數為5,最大負載差值為4。當客戶端7AP 2發出連接請求時,在AP 2上的用戶數已經同時超過的了門限數為5和會話差值門限4所以客戶端7關聯到了AP 1上。

圖6 基於用戶的負載均衡組網圖

l              當配置為流量模式的時候,負載均衡主要考慮使用流量快照。如7所示,客戶端1、客戶端2關聯到AP 1。在AC上啟動基於流量的負載均衡,如果AP 1的流量同時大於所設置流量門限和流量差值門限,最終客戶端3將關聯到AP 2上。

圖7 基於流量的負載均衡組網圖

 

 

 

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