中國(guó)移動(dòng)WLAN抓包案例分析ppt課件

1、北京惠捷朗科技有限公司2019.3WLANWLAN技術(shù)交流技術(shù)交流本文由本文由512mtv 512mtv 我要我要2 2影視網(wǎng)影視網(wǎng)整理發(fā)布整理發(fā)布802.11規(guī)范演化Mesh 擴(kuò)展擴(kuò)展QoS 擴(kuò)展擴(kuò)展平安擴(kuò)展平安擴(kuò)展 射頻管理射頻管理更高的速率更高的速率基于基于802.11的規(guī)范演化的規(guī)范演化基于CAPWAP的WLAN運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)WLAN MAC：Split MAC、Local MAC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)：集中轉(zhuǎn)發(fā)、本地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)：集中轉(zhuǎn)發(fā)、本地轉(zhuǎn)發(fā)組網(wǎng)方式：組網(wǎng)方式：2層組網(wǎng)，層組網(wǎng)，3層組網(wǎng)層組網(wǎng)管理和形狀：協(xié)議預(yù)定義、廠家私有管理和形狀：協(xié)議預(yù)定義、廠家私有WLAN相關(guān)新技術(shù)Wi-Fi Direct

2、Wi-Fi Display 超低功耗Wi-FiWireless protect setupWPSWi-Fi 熱點(diǎn)認(rèn)證方案WLAN空口性能空口性能21WLAN銜接納理機(jī)制銜接納理機(jī)制WLAN與室分合路與室分合路34WLAN抓包分析案例抓包分析案例掃描與關(guān)聯(lián) 掃描的過(guò)程是識(shí)別當(dāng)前空間存在的掃描的過(guò)程是識(shí)別當(dāng)前空間存在的WLAN無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。 掃描中主要的參數(shù)：掃描中主要的參數(shù)：BSStype、DSSID、SSID、掃描方式、信道、掃描方式、信道列表、探測(cè)延時(shí)、最大和最小信道時(shí)間列表、探測(cè)延時(shí)、最大和最小信道時(shí)間 關(guān)聯(lián)是關(guān)聯(lián)是STA和和AP建立銜接的過(guò)程建立銜接的過(guò)程StationAP1AP2

3、被動(dòng)掃描：偵聽被動(dòng)掃描：偵聽BeaconBeacon自動(dòng)掃描：自動(dòng)掃描：Probe requestProbe request銜接過(guò)程：銜接過(guò)程： STASTA對(duì)發(fā)對(duì)發(fā)Probe RequsetProbe RequsetAPAP發(fā)發(fā)Probe response Probe response Sta Sta選擇選擇AP AP Station Station 發(fā)發(fā)Association request Association request APAP回應(yīng)回應(yīng)Association ResponesAssociation Respones封包告封包告知知STASTA獲得獲得AIDAIDReassoci

4、ationReassociation即即Roaming/Roaming/遨游遨游/ /切換：切換：空口類似于銜接過(guò)程，但對(duì)空口類似于銜接過(guò)程，但對(duì)APAP和和StationStation會(huì)產(chǎn)生一些不同的處置會(huì)產(chǎn)生一些不同的處置BeaconAP3信道掃描運(yùn)用廣播運(yùn)用廣播BSSID和空的和空的SSID發(fā)送發(fā)送Probe request。開場(chǎng)一個(gè)開場(chǎng)一個(gè)Probe的的 Timer假設(shè)在最小假設(shè)在最小Probe response時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到response，那么切換到下一個(gè)信道，那么切換到下一個(gè)信道或者究竟最大或者究竟最大Probe response時(shí)間，處置一切收到的時(shí)間，處置一切收

5、到的response，然后掃描下一個(gè)，然后掃描下一個(gè)channel后臺(tái)掃描：后臺(tái)掃描：Station在關(guān)聯(lián)形狀中，選擇空閑時(shí)進(jìn)展信道掃描在關(guān)聯(lián)形狀中，選擇空閑時(shí)進(jìn)展信道掃描客戶端AP1AP2ProbeDIFSP ResponseSIFSACKDIFSP ResponseACKSIFS最小最小Probe response時(shí)間時(shí)間最大最大Probe response時(shí)間時(shí)間遨游p監(jiān)測(cè)到和當(dāng)前監(jiān)測(cè)到和當(dāng)前APAP的銜接質(zhì)量變差，的銜接質(zhì)量變差，RSSI/RateRSSI/Ratep掃描可用掃描可用APAP200ms300ms200ms300msp銜接到可用銜接到可用APAP10ms200ms10ms

6、200msp重新進(jìn)展認(rèn)證重新進(jìn)展認(rèn)證802.1x802.1x：10ms10ms，WEBWEB認(rèn)證：秒級(jí)認(rèn)證：秒級(jí)p假設(shè)為假設(shè)為DHCPDHCP客戶端，那么重新獲取客戶端，那么重新獲取IPIP地址地址500ms500ms普通的遨游過(guò)程普通的遨游過(guò)程Scan鑒證關(guān)聯(lián)DHCP認(rèn)證運(yùn)用業(yè)務(wù)恢復(fù)銜接形狀銜接形狀銜接形狀銜接形狀運(yùn)用業(yè)務(wù)恢復(fù)影響遨游的問(wèn)題影響遨游的問(wèn)題APStation環(huán)境環(huán)境普通遨游快速遨游后臺(tái)掃描預(yù)認(rèn)證最快遨游重關(guān)聯(lián)運(yùn)用業(yè)務(wù)恢復(fù)Scan斷開斷開斷開斷開斷開斷開影響關(guān)聯(lián)的主要緣由配置匹配問(wèn)題AP的方式配置參數(shù)呼應(yīng)超時(shí)無(wú)線干擾信號(hào)弱設(shè)備緣由驅(qū)動(dòng)程序的bug認(rèn)證程序的bugWLAN銜接納理機(jī)

7、制銜接納理機(jī)制12WLAN空口性能空口性能WLAN與室分合路與室分合路34WLAN抓包分析案例抓包分析案例802.11 PHY和MAC MAC層最主要的功能就是控制傳輸媒體的存取方式,讓上層協(xié)議所送來(lái)的數(shù)據(jù)能無(wú)誤的經(jīng)由傳輸媒體傳送出去將接納到數(shù)據(jù)解調(diào)譯碼后交給MAC層處置。 MAC層提供額外平安管理任務(wù)如驗(yàn)證效力及WEP加密PHY擔(dān)任將MAC層交付的資料,經(jīng)調(diào)變,編碼處置后傳送出去PHY將接納到數(shù)據(jù)解調(diào)譯碼后交給MAC層處置PHY擔(dān)任實(shí)踐的媒體偵測(cè)任務(wù)并將偵測(cè)結(jié)果報(bào)答給MAC層讓MAC層能進(jìn)展媒體訪問(wèn)控制天線天線放大器放大器VCO放大器放大器濾波器濾波器混頻器混頻器RX濾波器濾波器LNAAGC

8、調(diào)整調(diào)整放大比率放大比率2.4G降頻降頻基頻輸入基頻輸入放大器放大器VCO放大器放大器天線天線混頻器混頻器濾波器濾波器TXPA升頻升頻Voltage Controlled Oscillator電壓控制輸出頻率電壓控制輸出頻率載波載波發(fā)射功率發(fā)射功率dBm值的參考點(diǎn)為千分之一瓦值的參考點(diǎn)為千分之一瓦1mw=0dbm40 dBm 10w30 dBm 1w20 dBm 100mw10 dBm 10mw 0 dBm 1mw接納靈敏度判別規(guī)范接納靈敏度判別規(guī)范FER-80db最大接納靈敏度：最大接納靈敏度：11Mbps -4db鄰頻抑制：間隔鄰頻抑制：間隔25Mhz的信號(hào)低于的信號(hào)低于35dbRF鏈路概

9、要天線switchRFIFBasebandMACPA天線天線switchRFIFBaseband/MACPA天線天線switchRF/IFBaseband/MACPA天線RF/IF/Baseband/MACPA天線switch天線RFRF芯片組合開展芯片組合開展信道資源2.4122.4172.4222.4322.4422.4522.4622.4722.4842.4272.4372.4472.4572.4671611頻率頻率/GHz啟動(dòng)時(shí)信道選擇啟動(dòng)時(shí)信道選擇 Scanning select Apply定時(shí)掃描的信道選擇定時(shí)掃描的信道選擇BG Scanning Channel change手動(dòng)設(shè)

10、定手動(dòng)設(shè)定局限性與靈敏性局限性與靈敏性自動(dòng)信道選擇自動(dòng)信道選擇信道選擇算法信道選擇算法調(diào)制技術(shù)DSSS/CCK：802.11b1，2,5.5,11MbpsOFDM: 802.11a/g 6,9,12,18,24,36,48,54Mbps改良的OFDM：802.11n6.5, 13, 19.5, 26, 39, 52, 58, 65MbpsOFDM概念影響空口傳輸?shù)木売赏緩剿p、妨礙物呵斥的信號(hào)弱頻率偏移時(shí)變偏移時(shí)序匹配峰均功率比PAPR)傳輸層問(wèn)題傳輸網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題傳輸網(wǎng)絡(luò)的鏈路帶寬傳輸網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備呼應(yīng)速度多用戶產(chǎn)生的空口用戶容量下降管理幀泛濫低速率客戶端低信號(hào)客戶端影響業(yè)務(wù)性能的緣由多銜接的HTT

11、P業(yè)務(wù)FTP 下載和上行小封包呵斥性能損失Ping包延時(shí)、丟包率WLAN性能優(yōu)化案例(1/3) 背景：中國(guó)挪動(dòng)云南分公司全球通大廈，2019年采用放裝使802.11b AP進(jìn)展了全樓WLAN覆蓋，2019年底進(jìn)展容量晉級(jí)，選用802.11N AP，但晉級(jí)后無(wú)明顯的速率提升的，反而比擴(kuò)容前要差。CMNETBRAS 光設(shè)備其他樓層交換機(jī)全球通大樓10/100M5層設(shè)備間APAP1、2層無(wú)線局域網(wǎng)APAP7層配線間APAP6層無(wú)線局域網(wǎng)7層無(wú)線局域網(wǎng)5層無(wú)線局域網(wǎng)12層WLAN中心交換機(jī)文廟挪動(dòng)機(jī)房2層設(shè)備間6層配線間AP光設(shè)備APAP8層無(wú)線局域網(wǎng)8層配線間ACWLAN性能優(yōu)化案例(2/3)開放辦

12、公區(qū)倉(cāng)庫(kù)會(huì)議室網(wǎng)絡(luò)部總經(jīng)理辦公室網(wǎng)絡(luò)部副總經(jīng)理辦公室辦公室網(wǎng)絡(luò)部副總經(jīng)理辦公室弱電井問(wèn)題問(wèn)題1：沒(méi)有進(jìn)展信道規(guī)劃，：沒(méi)有進(jìn)展信道規(guī)劃，AP都任務(wù)在信道都任務(wù)在信道1上上問(wèn)題問(wèn)題2：多種方式：多種方式AP共存，呵斥空口性能的降低共存，呵斥空口性能的降低問(wèn)題問(wèn)題3：忙時(shí)上網(wǎng)速度慢，傳輸網(wǎng)絡(luò)性能影響，經(jīng)調(diào)查以為是：忙時(shí)上網(wǎng)速度慢，傳輸網(wǎng)絡(luò)性能影響，經(jīng)調(diào)查以為是BRAS性能瓶頸性能瓶頸WLAN性能優(yōu)化案例3/3)優(yōu)化建議：空口優(yōu)化，根據(jù)AP覆蓋區(qū)域的重要性，進(jìn)展信道規(guī)劃；如指點(diǎn)辦公室及會(huì)議室運(yùn)用11信道，其他AP運(yùn)用1、6信道AP運(yùn)用802.11bg方式優(yōu)化效果優(yōu)化前，空口FTP速率510Mbps，優(yōu)

13、化后到達(dá)20MbpsWLAN銜接納理機(jī)制銜接納理機(jī)制13WLAN與室分合路與室分合路WLAN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化24WLAN抓包分析案例抓包分析案例WLAN與室分合路的挑戰(zhàn) 覆蓋盲區(qū) 覆蓋盲區(qū)的往往是用戶經(jīng)常運(yùn)用WLAN上網(wǎng)的位置，如天線部署在走廊，窗口附近區(qū)域很容易構(gòu)成盲區(qū)。 上下行鏈路的不平衡 室分合路普通采用大功率AP，構(gòu)成了WLAN是一個(gè)上行受限的系統(tǒng)，判別室分系統(tǒng)能否適宜WLAN網(wǎng)絡(luò)，在于能否滿足上行鏈路的要求 多天線對(duì)單天線的多徑效應(yīng)，產(chǎn)生的本身干擾 隱藏節(jié)點(diǎn)的存在 經(jīng)過(guò)RTS/CTS機(jī)制處理隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題。但問(wèn)題是如今運(yùn)用的802.11g AP在默許配置下為封鎖RTS/CTS 功能 建

14、議廠家針對(duì)室分系統(tǒng)的AP，進(jìn)展自動(dòng)識(shí)別客戶數(shù)量，根據(jù)誤報(bào)率來(lái)自動(dòng)翻開RTS/CTSWLAN與室分系統(tǒng)合路典型問(wèn)題覆蓋盲區(qū)的直接影響用戶運(yùn)用，室分系統(tǒng)在工程完成后往往很難與業(yè)主協(xié)調(diào)進(jìn)展改良，建立期間的優(yōu)化尤為重要。上行鏈路的不平衡是一個(gè)隱性問(wèn)題，比較難從表象上完全的判別緣由，如何進(jìn)展鏈路上下行的檢測(cè)？PCF方式處理了隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，但帶來(lái)的性能下降，影響用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，能否有方法可以處理？WLAN室分案例:現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化 背景：無(wú)錫市湖濱醫(yī)院是中國(guó)挪動(dòng)背景：無(wú)錫市湖濱醫(yī)院是中國(guó)挪動(dòng)2021年建成的一個(gè)年建成的一個(gè)CMCC WLAN熱點(diǎn)，有用熱點(diǎn)，有用戶贊揚(yáng)在病房?jī)?nèi)無(wú)法運(yùn)用戶贊揚(yáng)在病房?jī)?nèi)無(wú)法運(yùn)用CMCC

15、WLAN網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng) 問(wèn)題：經(jīng)過(guò)網(wǎng)優(yōu)測(cè)試人員調(diào)查，大部分病房，在門口處問(wèn)題：經(jīng)過(guò)網(wǎng)優(yōu)測(cè)試人員調(diào)查，大部分病房，在門口處AP信號(hào)非常好，但究信號(hào)非常好，但究竟病房?jī)?nèi)部出現(xiàn)竟病房?jī)?nèi)部出現(xiàn)20dBm的差別。的差別。WLAN室分案例:現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及熱點(diǎn)整體評(píng)價(jià)如下： 住院部病房里的信號(hào)衰減嚴(yán)重，門口和最里面的病床信號(hào)強(qiáng)度相差20dBm左右，病房?jī)?nèi)大部分位置ping包丟包率非常高，在房間最里面的病床位置信號(hào)強(qiáng)度-80dBm 在大樓走廊頂端的A區(qū)40-42病房和B區(qū)28-30病房，在這兩個(gè)病房測(cè)試終端與AP失去關(guān)聯(lián)，ping包丟包率極高 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況，我們提出了以下可選優(yōu)化方案： 1. 調(diào)制室

16、分天線， 2. 添加AP功率和立體化進(jìn)展信號(hào)增補(bǔ) 3. 調(diào)制AP參數(shù) 4. 采用無(wú)線無(wú)線中繼路由進(jìn)展信號(hào)放大WLAN室分案例:現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化優(yōu)化實(shí)施經(jīng)過(guò)比較，采用方案4，針對(duì)覆蓋盲區(qū)針對(duì)性進(jìn)展信號(hào)補(bǔ)充優(yōu)化前后對(duì)比方下表WLAN室案例:現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化測(cè)試測(cè)試log名稱名稱WEBWEB認(rèn)證認(rèn)證HTTPHTTP頁(yè)面訪問(wèn)測(cè)試頁(yè)面訪問(wèn)測(cè)試PingPingFTPFTP下載下載FTPFTP上上傳傳基本無(wú)線參數(shù)基本無(wú)線參數(shù)WEBWEB認(rèn)認(rèn)證時(shí)延證時(shí)延（秒）（秒）WEBWEB認(rèn)認(rèn)證成功證成功率（率（%）訪問(wèn)時(shí)訪問(wèn)時(shí)延（秒）延（秒）頁(yè)面頁(yè)面時(shí)延時(shí)延（秒）（秒）訪問(wèn)成訪問(wèn)成功率功率（%）成功率成功率（%）下載平下載平均速度均速

17、度（kb/s）上傳平上傳平均速度均速度（kb/s）RSSIRSSI（dBm)載干比載干比C/I(db)濱湖醫(yī)院12樓A區(qū)25-27病房?jī)?yōu)化前4.27 20.0%5.72 21.91 50.0%95.0%101.1 2435.9 -70.9 17.1 濱湖醫(yī)院12樓A區(qū)25-27病房?jī)?yōu)化后1.00 66.7%3.02 8.44 100.0%100.0%2444.7 1167.1 -57.4 26.6 優(yōu)化后該測(cè)試點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)強(qiáng)度，載干比和業(yè)務(wù)質(zhì)量有了極大的提升。優(yōu)化后該測(cè)試點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)強(qiáng)度，載干比和業(yè)務(wù)質(zhì)量有了極大的提升。其中信號(hào)強(qiáng)度其中信號(hào)強(qiáng)度RSSI從優(yōu)化前的從優(yōu)化前的-70.9

18、dBm提高到了提高到了-57.4dBm，載干比，載干比C/I的值由的值由優(yōu)化前的優(yōu)化前的17.1db提高到了提高到了26.6db，都到達(dá)了測(cè)試要求。而業(yè)務(wù)質(zhì)量測(cè)試的數(shù)，都到達(dá)了測(cè)試要求。而業(yè)務(wù)質(zhì)量測(cè)試的數(shù)據(jù)也有了大幅度的提升，上網(wǎng)業(yè)務(wù)體驗(yàn)非常流暢據(jù)也有了大幅度的提升，上網(wǎng)業(yè)務(wù)體驗(yàn)非常流暢WLAN室分案例:建立優(yōu)化 背景：銀川金風(fēng)萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)總投背景：銀川金風(fēng)萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)總投資約資約30億元，集高檔寫字樓、億元，集高檔寫字樓、頂級(jí)品牌專賣店、高檔百貨、頂級(jí)品牌專賣店、高檔百貨、多元化特征餐飲、時(shí)髦休閑、多元化特征餐飲、時(shí)髦休閑、文娛為一體的綜合性、新地標(biāo)文娛為一體的綜合性、新地標(biāo)商街。商街。 WLAN建

19、立：銀川市萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)建立：銀川市萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)站點(diǎn)站點(diǎn)WLAN覆蓋工程是中國(guó)挪覆蓋工程是中國(guó)挪動(dòng)寧夏公司動(dòng)寧夏公司2019年年WLAN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)建立的重點(diǎn)覆蓋工程，旨在打建立的重點(diǎn)覆蓋工程，旨在打造寧夏的造寧夏的2G、3G、WLAN的示的示范工程，為新地標(biāo)的業(yè)主、用范工程，為新地標(biāo)的業(yè)主、用戶提供高質(zhì)量的無(wú)線寬帶效力。戶提供高質(zhì)量的無(wú)線寬帶效力。WLAN室分案例:建立優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)勘察和模擬測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)勘察和模擬測(cè)試設(shè)計(jì)問(wèn)題點(diǎn)測(cè)試和優(yōu)化驗(yàn)證設(shè)計(jì)問(wèn)題點(diǎn)測(cè)試和優(yōu)化驗(yàn)證問(wèn)題點(diǎn)的測(cè)試表示圖問(wèn)題點(diǎn)的測(cè)試表示圖全面的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查全面的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查WLAN室分案例:建立優(yōu)化根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)模擬測(cè)試結(jié)果得出優(yōu)化建議WLAN銜接納理機(jī)制銜接納理機(jī)制14WLA