在医疗设备中开发利用5GHz频段

机动性

当Wi-Fi客户端设备启动时，它必须寻找一个可以连接(关联)的接入点设备。当它与该接入点的连接变得不稳定时，它必须找到一个能够提供更好连接的接入点。搜索接入点的这个过程被称为扫描。共有两种扫描类型：

1.主动扫描

对于可能有接入点设备在上面工作的每个信道来说，客户端设备会发送一个探测请求，然后等待接收探测响应。客户端设备将根据探测响应判断哪台是它可以关联的最佳接入点设备。

2.被动扫描

与发送探测请求不同，客户端设备在每个信道中侦听由接入点设备以定期间隔发送的信标帧。

接入点设备将在20ms内响应探测请求，而接入点设备可能要花100ms甚至更长时间才会发送一个信标。因为客户端设备在每个信道上等待来自接入点的信息所花时间较少，所以主动扫描比被动扫描更加高效。

在做主动或被动扫描时，客户端设备不能收发有效载荷数据。正因为如此，长时间扫描对于要求持久网络连接的应用来说具有负面影响。

5GHz频段有一个独特的Wi-Fi特性，即动态频率选择(DFS)。在全球许多地方，被称为DFS信道的一些5GHz信道由优先级比Wi-Fi设备高的天气和军事雷达系统所用。表1显示了5GHz信道，表中详细列出了法律范畴内规定的可用DFS(D)和非DFS(√)信道。

表1: 该表显示了5GHz信道。


在DFS信道上发射信号之前，接入点设备必须先侦听雷达系统是否存在。如果接入点设备检测到雷达，那么接入点设备必须将该信道标记为不可用，然后转移到未被占用的信道，并指示所有关联客户端设备做同样的事。

由于无线客户端设备不能检测雷达的存在，因此它们必须先对每个DFS信道进行被动扫描，以便检测接入点设备是否在这个特定信道上发送信标。一旦检测到信标，客户端设备就被允许执行主动扫描，并在这个信道上连接接入点设备。如果接入点设备后来检测到雷达并转移到另一个信道，那么客户端设备必须转移到相同的信道(以保持与该接入点设备的连接)或漫游到另一个接入点设备。

由于被动扫描时每个DFS信道要花几百毫秒时间，因此对于要求持久网络连接的设备(如医疗设备)来说不鼓励使用DFS信道，特别是在拥有15个DFS信道的FCC和ETSI法律范畴。

建议

对于医院的网络管理人员来说，5GHz频段在覆盖范围和机动性等方面要比2.4GHz面临更大的挑战。然而，5GHz频段非常吸引人，因为它能提供更大的网络容量和相对干净的空中电波。随着时间的推移，在医院Wi-Fi网络中采用5GHz的需求将越来越大，因为2.4GHz频段由于各种设备的过度使用而变得越来越拥挤。

下面是在医院中使用5GHz频段时的一些建议：

接入点设备放置：由于工作在5GHz频段的802.11a和802.11n标准提供的数据速率不低于6Mb/s，因此接入点设备放置的位置应确保客户端设备能保持6Mb/s或更高数据速率的连接。当放置的接入点设备要求工作在指定数据速率时，接入点设备之间的距离应该根据5GHz要求而不是2.4GHz要求来确定。

802.11n：双频段802.11n基础设施可以给所有Wi-Fi客户端无线设备带来好处，比如更加可靠的连接和更大的覆盖范围。在资源允许的条件下医院应升级到双频段802.11n基础设施。

DFS信道：虽然5GHz频段中可用的信道数量可以提供更大的网络容量，但也会导致更长的扫描时间，从而影响到性能和可靠性。当只允许被动扫描时尤其如此，就像DFS信道那样。因此，除非绝对必要，网络架构师不应将接入点设备配置为工作在DFS信道上，并且应该将这些信道从医疗设备的扫描清单中删除。