廣東移動WLAN質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)方案研究

摘要：針對廣東移動WLAN質(zhì)量檢測系統(tǒng)提出了3種可行方案，分別從仿真用戶撥測、基于軟切換的AC拔測、仿真AP撥測3個方面檢測WLAN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。文章進(jìn)一步對比了這3個方案各自的優(yōu)缺點，對實際的選型工作具有重要參考意義。
關(guān)鍵詞：Wlan；質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)；AC軟切換；用戶仿真；AP仿真

    隨著中國移動WLAN網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，WLAN用戶日益增多。通過提升WLAN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，保障WLAN用戶網(wǎng)絡(luò)感知成為亟待解決的問題。在廣東全省WLAN網(wǎng)絡(luò)中建立一項網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)質(zhì)量測試手段是衡量用戶感知的有效方法，通過測試采集并分析用戶感知，為WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和維護(hù)提供客觀支持；同時在WLAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，為網(wǎng)絡(luò)管理人員提供故障預(yù)警和定位手段。

1 備選方案
    本項目以監(jiān)測WLAN用戶感知、發(fā)現(xiàn)WLAN網(wǎng)絡(luò)故障為目標(biāo)，基于此目標(biāo)和項目背景需求，廣東移動WLAN質(zhì)量監(jiān)測可采用3種技術(shù)方案。
1．1 仿真用戶測試WLAN方案
    使用無線試測試探針接入CMCC網(wǎng)絡(luò)覆蓋的熱點區(qū)域，同時通過有線接口接入上聯(lián)AC或其上聯(lián)的ONU，模擬用戶自動連接CMCC并完成CMCC Protal鑒權(quán)，通過無線環(huán)境發(fā)起網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和業(yè)務(wù)質(zhì)量感測測試；在此基礎(chǔ)上WLAN探針實現(xiàn)有線／無線同時發(fā)起測試，判斷感知降質(zhì)量；有需要可設(shè)置連接競爭對手WLAN熱點，發(fā)起對不同WLAN網(wǎng)絡(luò)的感知對比測試。具體部署方案為：
    1)廣東省內(nèi)21個地市各部署一臺WLAN測試探針，初步規(guī)劃WLAN探針接入位置為有CMCC網(wǎng)絡(luò)覆蓋的移動機房或移動于高校的匯聚點、熱點區(qū)域的移動匯聚機房，每臺WLAN探針提供一個WLAN上網(wǎng)賬號和密碼；
    2)WLAN探針同時可以提供有線接入，有線接入最好在AC上聯(lián)的ONU，有線接入可便于管理探針和進(jìn)行分段質(zhì)量測試，采用電口接入，分配30掩碼IP地址；
    3)每臺WLAN探針需配備7*24小時的交流或POE供電。
    4)全省WLAN測試探針通過互聯(lián)網(wǎng)與中心服務(wù)器連接，由中心服務(wù)器完成探針測試探針對WLAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試目的；
    5)支持對CMCC進(jìn)行測試同時也支持對競爭對手如ChinaNet WLAN進(jìn)行對比測試。

1．2 基于VLAN切換的AC測試方案
    提供一個VLAN切換器，部署于AP與AC之間，實現(xiàn)通過集中控制的方式將一個AP切換至任意AC下，實現(xiàn)對AC業(yè)務(wù)的DHCP地址獲取、驗證，同時在該AP在部署測試探針，通過控制VLAN切換器切換到至不同的AC網(wǎng)絡(luò)并建立通道，實現(xiàn)對AC的集中撥測。具體部署方案為：
    1)在廣東省內(nèi)各地市部署一臺VLAN切換器，將1臺AP通過VLAN切換器接入AC匯聚交換機，VLAN切換器通過多個接口接入不同的AC VLAN網(wǎng)絡(luò)，本地市存在N個AC，原則上分配N個交換機端口；專用交換設(shè)備同樣配置N個接口接入?yún)R聚交換機；
    2)同時部署一臺測試探針在該AP下；通過切換控制AP的端口和需要測試的AC連接，將AP所屬于的端口的VLAN屬性設(shè)置為AC的VLAN，從而在AP與AC之間建立一條二層通道，實現(xiàn)控制一個AP快速切換到各個AC進(jìn)行撥測；
    3)有需要對全省AC進(jìn)行撥測，通過將AP通過VLAN切換器輪詢切換到各個AC通道，實現(xiàn)對所有AC集中測試；
    4)需要在部署遠(yuǎn)程控制中心系統(tǒng)來控制管理全省VLAN切換器實現(xiàn)端口的切換。

1．3 仿真AP對AC集中測試方案
    通過測試探針模擬AP并與AC建立通道，測試探針完成建立通道后，模擬用戶進(jìn)行DHCP連接、完成CMCC Protal鑒權(quán)，進(jìn)一步發(fā)起網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試和業(yè)務(wù)質(zhì)量測試；
    模擬AP的測試探針可以通過子接口接入各地市ACVLAN，一臺探針可模擬與全市所有AC同時建立通道，對全市WLAN網(wǎng)絡(luò)控制進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和業(yè)務(wù)感知質(zhì)量測試。

    1)在廣東省各地市部署1臺測試探針，將測試探針接入AC匯聚交換機，測試探針通過子接口接入不同的ACVLAN，本地市存在N個AC，原則上分配N個VLAN；測試探針則配置N個子接口接入?yún)R聚交換機；通過模擬AP與全市所有AC建立通道；
    2)全省每個地市配置1個探針，由地市公司分配置AC匯聚交換機接口及配置數(shù)據(jù)；
    3)各地市需分配一個可重復(fù)登錄的WLAN上網(wǎng)帳戶；
    4)全省WLAN測試探針通過帶外網(wǎng)管與中心服務(wù)器連接，由中心服務(wù)器完成探針測試探針對全省WLAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試目的。

2 方案對比
    3種方案各有優(yōu)缺點，對比如下。
2．1 仿真用戶測試WLAN方案
    優(yōu)點：通過有線與無線結(jié)合同時接入WLAN網(wǎng)絡(luò)，通過無線段直接發(fā)起測試，與用戶環(huán)境完全相同，更可結(jié)合無線與有線進(jìn)行關(guān)聯(lián)測試，分段定位故障位于無線側(cè)或有線側(cè)；同時在無線環(huán)境可以自動搜索其它運營商無線WLAN信號，自動進(jìn)行對比測試，具備多運營商WLAN無用戶感知對比測試能力。
    缺點：在目前WLAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，分布分散的情況下，此方案無法對WLAN全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測，只能抽樣對部分熱點區(qū)域進(jìn)行測試，測試面覆蓋較窄。
2．2 基于VLAN切換的AC測試方案
    優(yōu)點：通過集中式與多個AC建立通道，實現(xiàn)在對全網(wǎng)WLAN控制層的測試，在目前WLAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，分布分散的情況下，有效對全網(wǎng)AC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和業(yè)務(wù)質(zhì)量測試，實時采集用戶感知指標(biāo)。
    缺點：通過VLAN切換器進(jìn)行切換，需要對AC進(jìn)行輪詢，不能并發(fā)進(jìn)行測試，周期較長，每個AC測試大約需要10分鐘，因為AP—AC間鑒權(quán)和接入，大批量AC測試下來時間較長；每次切換相當(dāng)于將AP和AC斷開，這樣AC上會產(chǎn)生一個告警；控制無線測試設(shè)備進(jìn)行測試同時，需要另一套管理系統(tǒng)管理VLAN切換器端口切換；用一個AP存在無法適配所有廠家AC并建立起通道的可能。
2．3 仿真AP對AC集中測試方案
    優(yōu)點：通過集中式跨VLAN與多個AC建立通道，實現(xiàn)在對全網(wǎng)WLAN控制層的測試，在目前WLAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，分布分散的情況下，提供一種快速的、經(jīng)濟(jì)的解決方案，可以使測試探針模擬多個AP與全網(wǎng)保持通道，可以有效對全網(wǎng)AC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和業(yè)務(wù)質(zhì)量測試，實時采集用戶感知指標(biāo)。
    缺點：模擬AP與所有AC建立通道需解決跨廠家WLAN設(shè)備適配問題，模擬AP的測試探針需同時適配多個廠家設(shè)備；目前該方案正在開發(fā)當(dāng)中。

3 撥測方案優(yōu)選
    以上提出的3種解決方案，各自有優(yōu)缺點。方案1帶有線測測試功能，卻只能實現(xiàn)分布式部署；方案2能實現(xiàn)集中監(jiān)控，卻無法實現(xiàn)有線測對比監(jiān)測；方案3需要模擬AP，必須適應(yīng)不同廠商的私有協(xié)議，實現(xiàn)難度大。實際的實現(xiàn)方案，必須能融合各種各種方案的優(yōu)點。經(jīng)過認(rèn)真的方案對比和可行性研究，提出一種融合方案1和方案2的融合方案，具有兩個方案的所有優(yōu)點，互補其缺點。方案3技術(shù)上尚不成熟，暫時不予考慮。
    本AC撥測方案使用集中撥測，在中心機房對所有AC的服務(wù)狀況進(jìn)行撥測，改變了以往現(xiàn)場撥測方案的諸多弊端。以下是某地市WLAN撥測原理圖：

    1)使用無線網(wǎng)卡與AP連接
    2)使用有線網(wǎng)絡(luò)修改WLAN交換機配置達(dá)到軟切換AP所屬AC的目的
    3)連接AP執(zhí)行各種無線側(cè)上網(wǎng)測試4)通過有線網(wǎng)絡(luò)連接AC的上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，執(zhí)行有線測上網(wǎng)測試

4 結(jié)束語
    本文提出的3種測試方案各有優(yōu)缺點，實際使用的是方案1和方案2的融合方案，該融合方案的具體實現(xiàn)方法和步驟，是將來工作的重點。作者將撰寫后續(xù)論文，對后續(xù)工作進(jìn)行跟蹤和分析。