無線WiFi在油田社區網中的應用研究

劉會峰 楊方勇 趙霈

[摘 要]在油田社區網的建設中，結合現有交換機網絡和EPON網絡，WiFi設備作為邊緣接入設備，在很多單位進行了部署，通過通信處的賬號管理、無感知認證等后臺管理系統，對員工的終端設備進行了有效的接入和管理控制。

[關鍵詞]WiFi；賬號管理；無感知認證

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.18.075

[中圖分類號]TN929.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）18-0-02

1 WiFi系統概述

WLAN有兩種基本架構，一種是FAT AP架構，又叫自治式網絡架構，另一種是AC+FIT AP架構，又叫集中式網絡架構。長慶油田社區網采用AC+FIT AP的方式組建WiFi網絡。

在WLAN領域被大規模推廣和商用的是IEEE 802.11系列標準協議，WLAN也被定義為基于IEEE 802.11標準協議的無線局域網。802.11具有里程碑意義的標準協議有802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac。長慶油田現有接入用戶終端使用較多的是802.11g、802.11n和802.11ac這3種協議。802.1g的連接速度可以達到54 M，802.11n可以達到600 M，802.1ac連接速度可以達到1 G以上。

2 油區WiFi網絡的網絡規劃

在油區寬帶網絡中，WiFi設備的組網結構一般有兩種，一種是EPON+Fit AP的組網方式，另一種是POE交換機+ Fit AP的組網方式。

2.1 EPON+ Fit AP組網方式

在采氣二廠榆林基地建設EPON網絡，采用EPON網絡+POE+ Fit AP交換機的組網方式，在POE交換機下面安裝AP無線接入點，接入無線終端。EPON網絡上行接入通信處的社區網中，在社區網中有AC設備控制管理AP設備，有Portal服務器向無線終端推送認證界面，然后由Radius認證服務器完成對無線終端的賬號分配、認證、計費和授權，以及賬號的帶寬限制，并在網絡中部署安全審計設備記錄無線終端用戶的上網行為和實現溯源。

同時，Portal和Radius服務器通過二次開發實現無線終端的無感知認證，用戶在首次認證時，綁定的無線終端MAC地址會被服務器記錄，在二次登錄時終端用戶直接通過認證，跳過輸入賬號的過程直接上網，提升用戶上網體驗。

組網方式：有的地方也可以直接使用有POE功能的ONU設備，采用POE ONU+ Fit AP的方式組網，就不需要安裝POE交換機；或者在AP數量較少的情況下使用普通ONU+POE供電模塊+ Fit AP的方式進行接入。通過多種靈活的組合方式，選擇適宜的方式實現WiFi的組網。

帶寬分配：EPON OLT設備上行接口為GE接口，PON口的上下行為1 G，目前每個用戶終端賬號限制帶寬為8 M，OLT一個上行GE接口可以并發125個終端用戶，如果按照1∶3的收斂比，可以支持375個終端的接入。在帶寬不夠的情況下，可以采用上行GE捆綁、10 G PON等方式，根據接入用戶數量配置合適的網絡設備。

2.2 交換機+Fit AP設備組網方式

用匯聚交換機+POE交換機+Fit AP的方式進行組網，這種方式比較多，在采氣一廠、采氣四廠等一些比較集中的大樓和辦公區域都使用這種方式進行組網。在WiFi接入網絡建設完成以后，接入通信處的社區網中，賬號認證方式和流程和第一種組網相同。

兩種組網各有其優勢和使用場合，EPON+Fit AP在接入終端比較分散的情況下，可以利用EPON網絡的可管理性、節省光纖資源、接入距離較遠等優勢接入AP設備。POE交換機+Fit AP的方式在大樓等集中辦公的區域，使用24端口以上的POE供電交換機接入AP的方式集中接入無線網絡。

3 油田WiFi網絡的維護心得

3.1 信號比較弱，上網速度比較慢

影響WiFi無線信號強度的因素比較多，比如環境因素，室內型AP在空曠地帶接入范圍在30～50 m，室外型AP接入范圍在150～200 m，不論使用室內型AP還是室外型AP，覆蓋范圍會因為建筑物結構特點而顯現出明顯的信號衰減特征，造成信號盲區。通過2.4 GHz微波對各種材質的穿透損耗的實測經驗值可以發現，水泥墻、轉墻、金屬等對信號損耗比較大，而玻璃、木門等對信號的損耗比較少。2.4 GHz的無線頻段信號源比較多，容易產生共振，所以對WiFi信號在一些環境下有干擾現象。手機等無線終端的收受靈敏度也有一定的差異，部分手機在-85 db以下仍舊可以使用。所有在部署安裝AP的時候應該提前規劃，根據現場的環境合理部署AP設備的安裝位置，如有需要進行WiFi信號的測試和優化，實現WiFi信號的無縫覆蓋。

3.2 手機用戶有掉線、網絡拒接接入等現象

無線終端手機用戶掉線是比較常見的問題，產生的原因也比較多，WiFi技術屬于無線電技術的一種，易受環境干擾，本身和有線網絡相比存在不穩定性，在信號不好的時候存在掉線的現象，終端用戶的認證接入是在BRAS設備上，BRAS設備會經常發ARP探測報文，在一段時間不能檢測到終端時，會把用戶切下線，所以用戶在掉線以后需要重新上線。長慶社區網的IP都是經過NAT轉換，網絡和游戲服務器是否有掉線丟包還需要測試。手機用戶在接入WiFi網絡的時候有時候提示網絡拒絕接入，與SSID的漫游以及上層交換機網絡有一定的關系。一般情況下，網絡設備ARP表項老化時間為20 s，MAC地址表項為5 s，用戶手機終端在行走或者切換熱點的時候會發生網絡拒絕接入的情況，可以通過等待表項老化，或者修改網絡規劃進行解決。

3.3 手機用戶使用問題

部分用戶在用手機連接WiFi的時候存在使用習慣問題，應該讓用戶知道，長慶社區通信處的SSID基本以“CQYT-單位”的方式命名，凡是類似的SSID都可以接入。在首次登錄的時候會彈出Portal頁面，輸入賬號和密碼即可，在頁面下列有“綁定賬號”的選項，綁定以后可以實現無感知認證。

4 油田WiFi網絡的常用維護命令

由于WiFi網絡是搭建在以太網絡上的，所以在WiFi出現故障的時候，除了要檢查以太網是否正常，還要檢查WiFi設備的運行狀態是否正常。WiFi網絡由AC和AP兩種設備組成，通常在AC設備上查看AP設備的運行狀態信息。AC設備信息可以通過網管或者AC的WEB方式登錄查看，也可以在AC上通過命令的方式查看，以命令為例。

disp ap by-ssid CQYT-CQ2C

546 20f1-7ce8-b0e0 CQYT-CQ2C-DZGYL-5#-XI2 cq2c585 172.24.174.232 AP6010DN-AGN nor 0 11H：41M：21S

547 c447-3f56-1f00 CQYT-CQ2C-DZGYL-2#-XI2 cq2c585 172.24.175.107 AP9330DN nor 0 7H：36M：7S

548 c447-3f56-1e60 CQYT-CQ2C-DZGYL-1#-XI2 cq2c585 172.24.174.29 AP9330DN nor 0 7H：36M：59S

549 20f1-7ce8-ae80 CQYT-CQ2C-DZGYL-4#-XI2 cq2c585 172.24.174.147 AP6010DN-AGN nor 0 7H：36M：26S

550 c447-3f56-1e20 CQYT-CQ2C-DZGYL-1#-XI1 cq2c585 172.24.171.57 AP9330DN nor 0 7H：36M：26S

551 20f1-7ce8-afe0 CQYT-CQ2C-DZGYL-4#-XI3 cq2c585 172.24.168.26 AP6010DN-AGN nor 0 7H：36M：0S

552 20f1-7ce8-b060 CQYT-CQ2C-DZGYL-4#-XI1 cq2c585 172.24.168.161 AP6010DN-AGN nor 3 1D：7H：19M：39S

553 20f1-7ce8-b820 CQYT-CQ2C-DZGYL-4#-XI4 cq2c585 172.24.172.58 AP6010DN-AGN nor 4 7H：36M：23S

disp ap by-ssid CQYT-CQ2C 這條命令是按照SSID的分類來查看AP的狀態和其他信息。看到的信息中，第2二列是AP的MAC地址信息，第3列是AP的描述，第5列是AP的型號信息，第6列是AP的狀態，其中“nor”表示這個AP設備運行狀態正常，如果不正常則為”fault”“idle”等狀態，第7列為這個AP下接入的用戶終端數量，第8列為AP上線運行的時間，如果AP狀態為“nor”且在第7列STA有在線用戶數量，通過上面的信息基本可以看出用戶終端是否正常上網，和用戶的信號強度等信息。

5 結 語

WiFi網絡的建設和使用會越來越多，在網絡建設和維護中也會遇到越來越多的問題，只有通過不斷的學習和提高解決故障的能力，積累方法和經驗，提升自身的業務能力，才能更好地為用戶提供高質量的服務。

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