2011年電信集團明確提出將寬帶網、C網、WiFi網絡打造成三張可管、可維、可控的運營級精品網絡,對于WiFi網絡而言,意味著將運營級網絡的主體從傳統的數據機房側延伸到了用戶側。因此WiFi網絡的運營化發展,在現階段成為網絡運營商的一個重要課題,其起點和要求均比現存的其他運營類網絡高。這其中,一個高效的WiFi網管平臺將是WiFi網絡運營化的重要保障。
一、 WiFi網管平臺的定位與發展
WiFi網絡的發展分為三個階段:網絡建設階段、運維管控階段、業務發展階段。每個階段都具備階段化的運營級目標:

WiFi網管平臺也需要據此明確自身的階段目標,制定網管發展的階段性工作:

WiFi網管平臺包含專業網管系統和綜合網管系統,二者具備互補關系。
綜合網管繼承多廠商的AC數據,綜合管控能力強,但不適用于日常運維中的故障定位和故障監控,一是因為AC廠商的技術標準不統一,綜合網管的技術分析和處理能力弱。二是因為綜合網管處理資源多,設備輪詢時間長,不適應適時維護的需求。在網絡建設階段,綜合網管基本能滿足相應的網絡運營的需求,但到了運維管控和業務發展的階段,綜合網管能力不足的問題變得越來越明顯。
專業網管由各廠家專門開發,其數據適時性優于綜合網管,技術處理能力強,但網管局限性高,不適合整體網絡的運營分析和管控。需要注意的是,由于在初期的網絡建設階段專業網管的作用不明顯,因此容易造成運營商和廠商對專業網管開發和建設的忽視,從而會制約后兩個階段WiFi網絡的發展。
對于運營級WiFi網絡而言,綜合網管的主要作用是網絡整體的綜合管控,是管控流程中的重要環節。專業網管的主要作用是網絡性能的技術處理,是運行維護中的重要工具。
二、 WiFi網管平臺的階段化能力構架
1. 網絡建設階段的網管構建
該階段的目標是網管的網絡架構和功能架構滿足網絡階段性發展的需求。因此主要工作就是網管基礎功能的實現和規范化架構的設計。
在網管的網絡架構方面:各WiFi廠商建立各自獨立的專業網管系統,集中形成WiFi專業網管局域網,與AC網絡通過網管防火墻對接。各城域專業網管系統通過運營商內網,與省級綜合網管平臺互通,考慮到數據傳輸安全性和穩定性,專業網管和綜合網管之間接口采用WebService接口通道(如圖1所示)。網管平臺的數據采取逐級傳遞的模式,AC將數據傳遞給各自的專業網管,專業網管按標準的數據定義接口將數據傳遞給綜合網管。AC數據逐級傳遞方式相比目前運營商普遍采用的AC數據直遞綜合網管方式,其優點在于,做為流控關鍵環節的綜合網管,可以忽視因網絡調整、設備升級、工程建設帶來的AC數據結構、AC資源異動,只接受由專業網管經過內部處理形成的標準化北向數據,在網管數據負載量不變的情況下,減少綜合網管的采集程序異動,保障流程管控中數據來源的準確性和穩定性,保障綜合網管在后期階段與各類業務運營系統的多元化對接。

圖1 WiFi網管平臺組網圖
在網管的功能架構方面:綜合網管應具備設備數據模塊、故障管理模塊、報表統計模塊、網絡指標管理模塊。在數據庫結構設計上,需要考慮到后期階段中工程資料和維護資料的區分,能夠方便后期階段的工程資料數據庫、維護資料數據庫的分庫改造。在數據接口設計上,需要考慮業務發展階段的多SSID業務、多業務系統對接,預留相應的軟、硬件接口和業務管理模塊。專業網管除了傳統的設備數據模塊、告警管理模塊、報表統計模塊、北向接口模塊之外,還需要增加位置視圖模塊,預留性能監控模塊,其中位置視圖模塊將AP設備與位置信息、熱點信息相關聯,便于WiFi特有的熱點性能分析、熱點資源管理和報表統計工作,由于WiFi網絡核心設備AC是為了保證AP的數據準確性和運行穩定性,不宜進行與維護無關的過多操作和配置,因此將位置信息的建立放在了網管側。不建議在AC上進行位置信息的配置和操作。
WiFi網管的建設,必須及早重視對源數據處理規范的要求,否則在后期階段會以蝴蝶效應的方式引發一系列的問題。首先,網管必須真實展現所有AC源數據,保證讀取AC數據的準確性、完整性,不允許對沖突數據,錯誤數據做歸并處理。這類錯誤在多個廠家的網管上均有發生,引發了數據配置錯誤檢查、資源統計、指標統計、故障流程處理等方面諸多問題。其次,網管的關鍵字段索引需要合理設計。傳統的AP索引以MAC地址做為關鍵字段,當運維過程中AP異動后,需要在專業網管、綜合網管、運維流程各環節均修改MAC地址,在海量AP的情況下,數據和資料準確性無法保障,造成運維流程、業務流程失控,因此,AP索引應該以AP編號做為關鍵字段,為每個AP定義一個AP編號,MAC地址只做為AC上的一個AP參數進行調整,流程各環節只識別AP編號,AP資料在工程驗收時一次到位,運維過程中無需維護。網管在各功能模塊設計時,均應圍繞AP編號來進行處理,做到數據錄入、采集時一次到位。最后,網管的數據庫結構必須合理,符合數據庫架構設計原則。網管數據庫需要建立單獨的外來源數據表、網管新增資源表(位置視圖表)、數據處理最終表,將外來設備數據、自身新增數據、網管展示數據在結構上分開。避免在海量數據的情況下,造成額外的資源處理負擔,同時避免在后期階段的部分需求功能無法實現。
在網絡建設階段,網管功能主要滿足工程建設的需求,同時滿足基本的運維需求。定位在流程管控的綜合網管,主要實現三類功能:網絡指標的管控與分析、工程建設資源的管控和接口故障派單系統。而定位于技術處理的專業網管,也實現三類功能:建立位置視圖,AP數據實現模糊查詢和數據配置錯誤檢查。圖2和圖3分別展示了兩種網管的主要應用:

圖2 綜合網管工程建設資源圖:AC資源統計表提供給網絡建設等相關部門輔助建設設計的工作。

圖3 專業網管數據配置檢查圖:幫助建設、維護人員檢查AC數據配置準確性,減少AC操作負擔。可檢查的錯誤類別包括:AP編號重復、AP編號配置錯誤、MAC、序列號、型號數據配置錯誤、業務VLAN準確性、AC來源準確性、割接數據未刪除等。
2. 運維管控階段的網管改造
該階段的目標是保障網絡運行的穩定性,因此,網管系統功能需要滿足流程管控中優化調整的需求,滿足故障維護中監控分析的需求。同時網管結構上還需要滿足海量資源增長帶來的負載分擔需求,網管平臺需要完成一系列改造工作。
網管平臺結構需要完成服務器分布式運行改造
在運行維護階段,網管平臺的網絡結構改造是首要工作。一般的大型城市運營級WiFi網絡,AP數量達到數萬,傳統的集中式單機網管已不能滿足資源處理的要求,容易造成數據丟失,狀態錯誤,運行不穩定的問題。網管系統必須采用分布式結構,將各類功能模塊交由專業服務器處理,一般劃分為采集服務器、數據處理服務器、系統應用服務器,以達到大型運營商OSS系統的要求,提高數據更新的適時性,保障在流程運轉、維護查詢、業務分析中數據的準確性。
綜合網管需要完成流程管控功能的改造
這個階段,在流程運轉中最大的問題是網絡端對端資料準確率不高,其次問題是因工程、用戶原因造成的AP不可維。綜合網管做為流程管控的定位,需要幫助運營部門解決或規避此類問題,使流程能夠正常運轉。綜合網管的主要改造內容包括:
1) 工程數據庫、維護數據庫分庫管理
改造要點(如圖4所示):
分庫管理:在綜合網管上將工程資料庫和維護資料庫分開,通過一系列功能模塊保障維護資料庫的準確率,使各部門可以有效共用網管平臺,同時保障各類流程的流暢化,解決因工程設計資料影響運維、業務流程的問題。
網管轉維:實現自動轉維和人工轉維兩種工程轉維模式。新建的WiFi熱點在觀察期內達到網絡指標的要求,進行自動轉維;因用戶斷電等原因未滿足網絡指標,但滿足設備可管率要求的熱點,通過人工審核,進行人工轉維。網管轉維的模式,規避了因工程原因導致的AP網絡不可維、海量的用戶側運營設備驗收采樣率不高的問題,提升了網絡整體的可維性、可用性。網管轉維的另一個重要作用是可以管控工程進度,解決工程拖期、工程質量的問題。
資料審核:在轉維過程中加入資料自動審核模塊,通過建設流程中一些關鍵部門關鍵資料的規范化審核,判定資料的準確率,決定轉維是否成功,同時下發到相關部門更新準確的工程驗收資料。資料審核功能有效的提升了維護資料的準確率。
維護回退:通過關鍵職能部門的審核,允許部分問題熱點從維護庫退回到工程庫。WiFi網絡運營級的主體AP在用戶側,因用戶裝修、電源等問題造成熱點設備暫時不可維,可注明原因和時限回退到工程庫,通過網管轉維或時限過期后進入網管人工轉維模式重新納入到運維流程中進行運維和考核;同時在運維過程中發現的資料問題,也可以通過回退模式轉入工程庫,通過網管人工轉維模式限定相關職能部門限期解決。通過維護回退,解決用戶原因造成的運營級問題,規避維護資料錯誤的問題,使流程能夠正常運轉。

圖4 綜合網管分庫管理、網管轉維的流程圖
2) 網絡熱點資料管理流程改造
當WiFi運營商向公眾客戶公布(含有)WiFi熱點信息的開放性資源系統,熱點系統的準確率、適時性必須得到保障,以提升用戶的滿意度,避免用戶投訴。
如圖5所示,傳統運營商的熱點系統資源管理流程中,運營商的資源管理系統向網管系統和熱點系統發布熱點信息,更新系統的熱點數據,資源管理系統的WiFi信息來源為人工導入的工程驗收資料。其弊端在于:
熱點信息準確率不高。
熱點信息與實際網絡符合度不高。
熱點信息更新時效性低。
人工成本高。

圖5 傳統運營商的熱點系統資源管理流程圖
傳統的流程經優化調整后,如圖6所示,綜合網管系統通過維護庫資料自動計算熱點信息資源,由綜合網管自動向資源管理系統和熱點系統發布熱點信息。這種模式的優點在于:
人工干預顯著降低。
信息更新實時性有保障。
熱點信息有效性、準確性有保障。

圖6 優化后的運營商的熱點系統資源管理流程圖
專業網管需要完成監控分析功能的優化
在運維階段,WiFi網絡運行最顯著的問題是網絡隱患較多、難以發現,如設備版本BUG、設備對接異常、設備負載處理能力不足、AC數據配置錯誤等問題,引發用戶側運營級AP的運行不穩定,造成無線、有線職能部門之間職責不清,各級維護人員壓力過大。這些問題可通過WiFi專業網管發現,進行網絡跟蹤和定位,解決隱患。
專業網管運維功能的優化主要體現在以下幾個方面:
網元性能監控

圖7 網元性能監控示例圖
專業網管可對WiFi的核心設備AC進行CPU使用率、內存利用率、設備響應時間、設備可達率、License等進行全方位監控,發現因網絡隱患造成的AC運行不穩定和性能異常,從而進行故障跟蹤和定位(如圖7所示)。
【案例】:通過發現某臺AC設備響應時間高于100ms,糾正了AC全局參數配置上的錯誤,避免了此臺AC下出現的隱性掉線問題。.
告警統計和高級查詢

圖8 告警統計示例圖

圖9 高級查詢示例圖
告警統計和高級查詢功能(如圖8和圖9所示),可使用在各類網絡問題跟蹤、定位的故障處理過程中,在遇到突發重要故障、大面積故障時,通過發生時間、故障范圍等細節的查詢工作,定位到故障點和故障原因。
【案例】:通過某廠商的專業網管上線告警次數異常的統計,發現AP版本的在線檢測時延BUG。
專業性能報表

圖10 專業性能報表示例圖
網元性能監控和告警統計查詢能幫助維護人員在日常維護過程中發現網絡設備問題,而專業性能報表(如圖10所示)可幫助維護人員在定期例行分析中發現日常檢查中未發現的隱性問題,如網絡瞬斷、數據配置異常、AP負載過高等。
【案例】:通過設備通斷明細報表,發現AC的瞬斷現象,進而定位到光衰問題,提交到光路傳輸部門解決。
AP狀態的高級查詢

圖11 AP設備狀態的高級查詢示例圖
利用AP設備狀態的各項高級查詢功能(如圖11所示),不僅可以發現AP數據配置上的錯誤,還可以用于故障范圍的判定、故障設備的查找、故障原因的定位、資料準確性的核查等多個方面。結合承載網網管,使維護人員在大部分故障處理的過程中,不需要到用戶側現場就可以判定故障發生點,將故障處理任務落實到正確的職責部門。
維護策略優化
專業網管維護策略的優化,可以減少網管負載,降低人為隱患,在長期的運維過程中,保障網絡的健壯性。
數據提取策略:重要數據適時輪詢;次要數據分時段輪詢;簡單數據按日更新。
周期工作策略:AC數據定時保存、定時備份;數據配置錯誤周期檢查。
即時更新策略:網管主動詢問特定數據,即時顯示。
接口標準策略:接口標準規范化,網絡調整尤其是版本調整不影響后續系統的數據傳遞。
3. 業務發展階段的網管設計
WiFi網絡的業務發展已呈多元化的趨勢,綜合網管需要具備業務多元化運營分析決策的能力:
多元網絡協同運營分析。WiFi網絡可以與多類網絡形成協同運營的模式,如無線C網與WiFi網絡協同形成C+W業務;校園以太網與WiFi網絡協同形成E+W業務;用戶內網與WiFi網絡協同形成L+W業務;在某些區域還將形成E+C+W等類型業務。綜合網管可以將多類網絡的運營數據集中進行協同分析,對網絡運營、網絡建設提出指導性意見。圖12以C+W網絡協同運營分析圖為例,展示了綜合網管將C網基站扇區與WiFi網AP熱點進行關聯分析,指導WiFi網絡的工程建設和擴容方向,降低C網Do流量。

圖12 C+W網絡協同運營分析圖
多元業務系統運營。WiFi網絡特有的SSID能力可以發展出多元化的業務運營模式,如Chinanet無線WiFi公眾業務與重要客戶的定制Potral業務構建成WiFi網絡中的多SSID分域運營業務;各類WiFi業務分區域、分種類、分時段、分用戶計費。綜合網管在業務發展階段可以根據SSID、業務VLAN等字段信息,實現多SSID業務分析、管控;實現分時段資費、分地點資費、分用戶資費等業務分析和管控。
多元系統業務支撐。隨著WiFi業務的增長,運營商將出現越來越多的業務支撐系統,除了現有的C網網管系統、WiFi網管系統、業務認證系統(如圖13所示),未來將拓展到更多系統的對接,包括用戶行為分析系統、業務開通系統、用戶自助系統、資費管理系統、業務推送系統等。綜合網管需要滿足多元化的系統接口,提高多元化的支撐能力。

圖13 目前的綜合網管多系統對接能力圖
在業務發展階段,WiFi網絡運維的主要目標是網絡優化,全面提升用戶感知,優化對象將從早期的AC核心網、承載網轉向AP接入網,全面提升AP性能。由于各廠家的WiFi設備技術標準、技術能力不統一,綜合網管難以承擔網優分析決策的工作,因此這項工作更適合交由專業網管承擔。專業網管在網絡優化方面能夠建立網優分析系統、網優決策系統,具備網絡優化可持續可發展的能力(如圖14所示)。
網優分析系統:使網優范圍跳出用戶投訴、實地勘測的局限性,面向全網AP、整體用戶。
網優決策系統:使網優方案擺脫個性、典型案例,形成全網可推廣、可部署、系統化的網優方案。
可持續可發展能力:建議廠商結合AP改造,不斷開發新型、實用的性能參數,形成新的分析決策模型。

圖14 專業網管的網優分析、網優決策
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