WLAN资源管理

WLAN资源管理简介

无线信号的传播受周围环境影响，多径等问题会导致无线信号在不同方向上存在非常复杂的衰减现象，所以WLAN网络的实施往往需要周密的网络规划。即使在成功部署无线网络后，应用阶段的参数调整仍然必不可少，这是因为无线环境是在不断变化的，移动的障碍物、正在工作的微波炉等带来的干扰等都可能对无线信号的传播造成影响，所以信道、发射功率等射频资源必须能够动态地调整以适应用户环境的变化。这样的调整过程是复杂的，需要丰富的技术经验和定期的人工检测，无疑造成非常高的管理成本。

无线资源管理（WLAN RRM，WLAN Radio Resource Management）是一种可升级的射频管理解决方案，通过“采集（AP实时收集射频环境信息）－> 分析（AC对AP收集的数据进行分析评估）－> 决策（根据分析结果，AC统筹分配信道和发送功率）－> 执行（AP执行AC设置的配置，进行射频资源调优）”的方法，提供一套系统化的实时智能射频管理方案，使无线网络能够快速适应无线环境变化，保持最优的射频资源状态。

信道调整

对于无线局域网，信道是非常稀缺的资源，每个AP只能够工作在非常有限的非重叠信道上，比如对于2.4G网络，只有３个非重叠信道，智能的为AP分配信道是无线应用的关键。同时，无线局域网工作的频段存在大量可能的干扰源，如雷达、微波炉等，它们将干扰AP的正常工作。通过信道调整功能，可以保证每个AP能够分配到最优的信道，尽可能地减少和避免相邻信道干扰，而且通过实时信道检测，使AP实时避开雷达，微波炉等干扰源。动态信道调整能够实现通信的持续进行，为网络的可靠传输提供保证。

图1 信道调整示意图

功率调整

传统的射频功率控制方法只是静态地将发射功率设置为最大值，单纯地追求信号覆盖范围，但是功率过大可能导致对其他无线设备造成不必要的干扰。因此，需要选择一个能平衡覆盖范围和系统容量的较佳功率。

功率调整就是在整个无线网络的运行过程根据实时的无线环境情况，动态地分配合理的功率。当第一次开始运行的时候，它使用最大传输功率。当从其他邻居AP（邻居指的是AP能探测到的且必须是由同一AC管理）处得到报告时，功率是否增加或减少取决于探测的结论：

l在增加邻居时，功率会减小。如图2所示，覆盖同一面积区域，当增加AP 4后，达到缺省的最大邻居数3（此参数可配置），运行功率调整功能，可以看到调整后功率小于使用三个AP时需要的功率。

图2 功率减小示意图

l在修复邻居AP离线造成的信号覆盖黑洞时，功率会增加。如图3所示。

图3 功率增大示意图

WLAN负载均衡

WLAN负载均衡可以准确地在WLAN网络中平衡用户的负载，充分地保证每个无线用户的性能和带宽。WLAN负载均衡适用于高密度无线网络环境中，用来达到有效保证该环境中无线用户的合理接入。

在客户端接入AP连接过程中，AC负责执行负载均衡。AP周期性地向AC发送与其相连的无线客户端的信息，AC把这些邻居信息用于负载均衡。AC检查客户端要连接的AP是否处超过设定负载。如果不是的话，那么当前请求的连接将被接受；否则，将基于负载均衡的配置，决定当前连接是被接受还是被拒绝。比如在图4中，Client想要连接到AP 1。但由于AP 1的负载没有均衡（已连接到AP 1的Client过多），Client LB将会连接到AP 2上。

图4 负载均衡网络图

启动负载均衡的WLAN环境

通过图5所示的例子可以理解启动负载均衡的WLAN环境。

图5 启动负载均衡的WLAN环境

如图5所示，该WLAN环境中有三个AP，因为AP 3和其它没有信号重叠区，当AP 3发现Client 6准备接入网络时，AP 3发现自己的负载最重，而其他AP 1，AP 2的负载较轻，于是AP 3启动负载均衡。AP 3通过拒绝Client 6接入请求使Client 6尝试连接其它的AP 1和AP 2，从而可以在网络中实现平衡负载。但是按照实际的信号覆盖情况，因为Client 6只能接收到来自AP 3的信号，所以Client 6只能够继续连接AP 3。

因此启动负载均衡的WLAN环境要求为：负载均衡的AP必须要连到同一AC上，并且无线客户端能扫描到相互负载均衡的AP。

负载均衡的两种类型

目前，AC支持两种类型的负载均衡：AP负载均衡和射频负载均衡。

lAP负载均衡：AP上运行的负载均衡取决于在AC配置的负载均衡模式，可以采取基于AP连接的用户数量或是基于AP的负载流量。当负载同时高于门限值和最大负载差值的时候，AP开始运行负载均衡，在AP的负载减少到小于门限值或是小于最大负载差值前，AP拒绝任何其他用户连接。如果客户端不能连接到其他任何的AP，AP也会接受该客户端的关联请求。

l射频负载均衡：射频负载均衡仅用于AP自身处于均衡的时候。当负载高于门限值和最大负载差值的时候，射频开始运行负载均衡，在AP的射频负载减少到小于门限值或是小于最大负载差值前，AP拒绝任何其他用户连接。如果客户端不能连接到其他任何的射频，AP也会接受该客户端的关联请求。

负载均衡的两种模式

目前，AC支持负载均衡的两种模式：会话和流量。

l当配置为会话模式的时候，负载均衡的运行主要是看连接到该AP和射频的用户数量。如图6所示，客户端1关联到AP 1，从客户端2到客户端6都关联到AP 2。在AC上启动基于用户的负载均衡，要求用户的门限数为5，最大负载差值为4。当客户端7向AP 2发出连接请求时，在AP 2上的用户数已经同时超过的了门限数为5和会话差值门限4。所以客户端7关联到了AP 1上。