浅谈运营商WLAN网络的运维与管理

最近三年，移动互联网用户数迅猛增长，一些权威互联网研究机构预计：未来几年，全球移动互联网用户数将每两年翻一番。据统计，国内移动互联网用户数08年已经超过5000万，数量庞大的移动宽带用户群在此基础上正在迅速的形成和壮大。随着国内三大电信运营商重组和3G牌照的发放，三大运营商进入全业务竞争时代，移动互联网迅速成为全业务竞争的焦点，而移动宽带互联业务则是此焦点之一方面。为了快速满足日益增长的高速移动互联需求，并抢占未来的热点、频率和用户资源，国内各大运营商开始了新一轮移动宽带用户的跑马圈地运动。WLAN技术由于具有高速、价廉，并且易于部署的优点，很快成为运营商在这一轮移动宽带用户跑马圈地运动中的首选技术。到08年底，三大运营商已在全国开通建设近3万个WLAN无线热点。随着WLAN技术在热点应用的成功，各大运营商开始系统规划建设WLAN网络，将WLAN作为3G时代承载移动宽带业务的重要技术解决方案，而运营商的运维体系也随之开始重视WLAN网络的系统化运维建设。

尽管WLAN网络易于部署，但对国内运营商来说，要对WLAN网络进行系统化的运维和管理仍然面临一些技术难点。特别是中国电信在重组之前没有无线网络的运维经验，面临的技术难度更大一些。而对移动和联通而言，他们有在GSM网络上提供GPRS分组数据业务的经验，对无线和数据业务都比较熟悉，面临的技术难点主要在WLAN基站（AP）部署、WLAN网络优化方面。另外，WLAN网络可能出现的故障比GPRS更多，更复杂，故障排查的难度会更大一些。

对刚开始接触WLAN技术的运维部门来讲，最大的难点恐怕是怎样规划WLAN网络，包括如何设计AP和天线的物理位置以实现合理的无线覆盖。规划建设WLAN网络必需充分考虑可能受到的无线信号干扰，GSM、3G基站都将是潜在的干扰源。此外，由于WLAN使用的2.4G频段和5G频段恰好是开放的ISM频道（ISM频段不需要申请即可使用，无绳电话、微波炉等都使用ISM频道），很容易产生同频干扰。一些厂商曾尝试提供一些WLAN网络规划软件来辅助设计，但相关的环境因素如此之多，比如建筑物的结构和形状、环境温度和湿度、装修材料对无线信号的反射性等等，以至于要掌握这样的规划软件本身就很难。可以说要部署一个好的WLAN网络是比较难的，有一些仪器和分析软件可以帮助做好WLAN网络的规划和安装，但经验也十分重要。

对负责传统移动通信和小灵通网络运维的技术人员来讲，WLAN运维的另一个技术难点来源于802.11协议。802.11协议采用的是类似于以太网的载波检测多重访问/碰撞检测（CSMA/CD）机制，这是一种竞争式使用无线信道的方式，与传统移动通信通过信令预占无线信道，并且在使用期间一直独占无线信道的方式有很大差异。此外，802.11也不完全等同于Ethernet，它具备很多额外的协议功能，即使对熟悉Ethernet的高手来讲，有时也必需深入掌握协议底层的细节，才能解决所遇到的问题。

最后还有一点，WLAN网络横跨无线通信和数据通信两大技术领域，一个简单的上网丢包故障可能是接入侧的无线信号功率不足或者受到干扰，也可能是后端的IP网络系统把包丢了。要快速、高效的维护WLAN系统，运维人员必需同时具备无线和IP技术知识。一些运营商将WLAN网络分为接入侧和后端数据网络，分别由移动运维部门和数据运维部门运维和管理，实际工作中显现出一些缺点：如人员利用效率不高，故障排查时间长，过于依赖设备供应厂商等。要解决好这一问题非一月一日之功。

一方面在WLAN运维上技术准备还不充分，另一方面迫于竞争压力需以更快的速度部署更多的WLAN网络，这是运营商面临的现实困难。为保证服务质量，提升运维效率，现阶段对WLAN系统的维护可以考虑采取运维分级制度，即根据用户对网络质量和运维服务的要求，将需要维护的无线热区、热点进行分级。根据目前WLAN网络的主要应用场所，可以考虑分三个运维等级。一级运维等级对网络质量要求最高，运维服务上要求实时响应和快速的现场服务，对运维人员的技术要求较高；二级运维等级也要求较高的网络质量，要求能快速的恢复故障，但无线应用相对简单，技术难度不高；三级运维等级只需要保证基本的接入服务，能够受理故障申告，但不要求运维服务的实时响应，主要依靠运维人员的主动巡检来保证网络的正常运行。

根据上述分类，可以划入一级维护等级的区域有：

l 体育场馆的新闻发布中心、媒体工作区等高密度用户区，以及记者席、VIP房等对网络接入和速率稳定性要求很高的区域。

l 地铁WLAN应用。WLAN在地铁领域的应用主要是列车控制系统和旅客信息系统。其中列车控制系统对WLAN网络的稳定性、安全性要求极高，而旅客信息系统一般要求使用组播技术，且对带宽要求很高。此外在地铁环境中，无线设备分别安装在隧道、地铁室外沿线以及列车上，其中隧道和室外环境恶劣，灰尘、温度、湿度以及电磁影响对无线设备的长时间稳定运行都是考验。

可以划为二级运维等级的区域有：

l 咖啡店、高档公寓、写字楼、机场、酒店等区域，这些区域的经营者、物业公司对用户上网体验十分关注，要求无线网络能提供稳定、流畅的上网服务，对运维的要求是故障申告方便，网络故障能较快的得到恢复。但这些区域的用户密度和无线设备所处的环境都相对稳定，易于维护。

l 剧院、音乐厅，以及医院等有特殊业务应用的场所，这些区域的WLAN网络承担的不是一般的上网业务。象剧院、音乐厅的WLAN网络主要承载工作人员的语音对讲，医院WLAN网络更多是电子病历查询。这类场所对网络覆盖和接入质量有较高要求，场所空间对无线信号影响较大（剧院音乐厅的钢结构对无线信号的反射很强，要求高密度部署AP但不能影响美观，而医院则绝对禁止WLAN信号对某些使用ISM频段的医疗设备的任何影响）。维护这类区域的WLAN系统要求运维人员熟悉应用环境，能提供快速的现场服务，运维人员最好相对固定。

可以划为三级运维等级的区域主要是无线城市、无线社区等提供公共无线接入服务的场所。这些场所的应用很多时候是提供一种便民服务，当在一个地方不能正常上网时，可能走几步换一个地方就可以了，因此这一类场所对实时服务一般没有要求，运营商可以依靠定期巡检来保证公共无线网络的正常运行。

针对上述不同的运维等级，需要分别制定相应的网络运行质量评价体系和运维规范，并建立相应的运维团队和服务流程，以将WLAN网络的运维逐步融于各大运营商现有的大运维体系。

应该来讲，目前各大运营商提供的WLAN服务的用户体验还是很不错的。越来越多的年轻人已经将到咖啡店、茶馆上网作为一种休闲方式；酒店大堂、机场候机室也随处可见使用手提电脑享受上网冲浪的商务人士。但是对运营商的运维部门来讲，这可能意味着建立完善的WLAN运维体系的紧迫性。尽管现在这种紧迫性还没有体现出来，但很大一部分原因是由于目前WLAN网络服务还处于初级阶段，主要表现在：

1、 WLAN无线接入作为有线宽带的另一种新型选择，人们的关注点还只是在能否接入；加之通过WLAN上网的人群总体上还很少，WLAN网络的速度基本能满足他们的应用需要。一旦上网人数增加，特别是热点的上网用户密度增加，WLAN网络“竞争性使用”的本质就会暴露出来，如果不能预先增加AP或者采用其他方式予以防范，用户对网络质量的抱怨就会接踵而至；

2、 3G的应用和宣传还没有大规模展开，高速移动互联的服务需求主要还是在本地应用，解决好一个一个热点的正常接入基本就能保证客户满意度。而随着漫游、数据语音融合、以及安全性等服务需求的增长，需要运维关注的网络运行指标会越来越多，客户咨询和网络故障点涉及的技术点也会越来越多，这对运维内部的组织协调、运维人员的技术水平等要求会越来越高。

面对WLAN业务的快速发展，运营商应将WLAN网络的运维作为一个战略任务加以重视，从上到下有组织有计划的研究、试点WLAN运维体制，特别是怎样使前端无线接入设备和后端IP网络纳入一个统一的运维系统。此外还要重视人员培养和经验积累。在WLAN网络建设阶段就多参与，有计划的对WLAN网络进行测试、试用，编制并不断完善WLAN故障处理指导书。为了提高网络故障的分析能力，运维人员配备一些有用的网络分析工具是十分必要的。常用的有Ethereal，配上无线网卡可以捕捉无线网络接口的空中报文，对802.11协议报文进行详尽的分析，从而帮助运维人员找出故障原因。NetStumbler分析软件可以找寻现有WLAN网络中的AP及其工作参数，也有助于网络故障分析。

提高WLAN网络服务水平最重要的就是保持WLAN网络的运行质量，为此组建高水平的WLAN网优部门很有必要。由于WLAN网络容易受到干扰，当建筑物重新进行装修、附近有新的AP或者其他无线基站部署、WLAN用户密度的变化等，都可能导致WLAN网络需要进行优化。为了提高对WLAN网络的优化能力，便携式频谱分析仪是一个必备工具，它有很多有用的功能帮助网优人员“看到”空中究竟有哪些无线信号，可以直观显示指定频段所受到的无线干扰到底有多大，从而指导AP和天线的位置或者方向调整，以及是否该调整AP或者天线功率或者重新设置AP的信道参数等。一些专门的WLAN分析软件如AIRMagnet可以查询到现网中各个AP的详细工作状态和参数，每个无线接口下各种802.11帧的数量、内容，以及按信道统计各种速率下帧的数量和比例，显示错帧并给出文字分析等等，功能十分强大，能帮助网优人员对无线网络质量进行全面的评估。

在3G时代，WLAN网络将是高速移动数据业务的主要载体。随着语音和数据融合终端及其用户数量的增长，WLAN高速数据业务将成为各大运营商竞争个人用户的重要方面。从这个意义上讲，运营商应将WLAN网络视为战略资源并提供高水平的运维服务。由于无线热点数量众多，一些故障的排查依赖于现场测试和分析，对服务资源的要求较大，为此运营商可将部分现场服务外包出去，比如前面划分为二级和三级运维等级的无线热点，以及使用WLAN上网的家庭用户，当运营商受理到故障申告并且远程无法解决时，可以通过派单方式由第三方进行现场服务。此外，设计好的WLAN网络的具体安装，比如与小灵通的合路建设，无线校园建设等，也可以委托专业的WLAN网络集成公司去做。运营商要对外包出去的服务进行严格的监控，及时调查用户满意度，以保证服务质量不会被降低。还有一点，运营商最好亲自负责WLAN网优工作，好的WLAN网络质量是用户满意度的根本保证。