探讨WiFi射频干扰及优化
环,最终整个空口都采用1Mb/s的协议速率传输。因此,WiFi在空口上,实际上就是一套自干扰的系统。
图4、不同情况下的信道占用情况
通过上面的分析,可以明确,在WiFi系统中,由于同频点无线设备共享同一空口信道,所以如果在同频的情况下,只要有一个AP(接入点)下的终端出现了大时隙的数据包密集传输,就会将这个空口信道中所有信号可见的AP及其下接用户产生非常明显的影响。
4、射频干扰的解决措施
通过对802.11空口的分析及实验室试验,我们明确了射频干扰源于同频和邻频同信道中,低速率大时隙的数据帧报文大大占用了有限的空口资源。当出现低速报文的持续接入一个负荷较重的空口信道时,整个空口信道就会以多米诺骨牌的形式,将所有的空口信道都拖入低速率大时隙的数据传输状态,将信道传输效率限制到最低,致使出现网速慢、丢包、掉线的现象。根据造成干扰的原因,提出以下4项优化的解决措施。
4.1、变更频点
通过变更频点的方式,将数据的传输转移到负荷较低的空口信道上。这种方式是最简单有效的规避干扰的手段。但受频点资源的限制,在无线密集接入使用的场景下,会影响应用的效果。
4.2、接入速率限制
通过分析,明确了空口低速信号的持续性数据接入,将会影响空口信道的利用质量。因此,可以在AP上限制用户的协议速率,即禁止1、2、5.5、6、9、24Mb/s的接入协议速率,这样,可以在设备上避免低速信号的接入,规避空口干扰。
4.3、优化射频算法
由于WiFi是一个公开的频点,限制接入速率可以规避接入本设备的低速信号。但是,如果在此空口上还有其他无线设备出现的低速信号干扰,则难以避免。所以,优化空口算法,提高AP的抗干扰能力,是一个非常有效的手段。射频干扰的原因源于空口信道中出现了占用大时隙的DBPSK数据报文,占用了下一个在64QAM方式传输的数据时隙,最终导致64QAM的不停退避,继而降速。但是,DBPSK下的数据帧间的传输也是有间隙的。所以优化射频算法的思路就是增大station的监听信道帧的频率,以见缝插针的方式,插入DBPSK数据帧与数据帧之间的间隙,从而保证64QAM的数据成功概率,继而不使其降速,成功回避自干扰现象的出现。
4.4、采用802.11a的高频实现双频接入
由于2.4GHz互不干扰的频点只有3个,空口干扰不可避免。所以,在优化射频算法的同时,可通过802.11a的5.8GHz频段进行优化补充。2.4GHz和5.8GHz双频覆盖,5.8GHz的分流,使支持802.11a网卡的终端转移到干扰小、空口信道负荷低的高频信道上;也可通过对2.4GHz信道的分流,使得在2.4GHz上的终端数减少。伴随着终端数的减少,终端间干扰也被有效降低,又缓和了2.4GHz信道上的压力,保证了2.4GHz信道上用户的有效应用。所以,在高密度的网络接入环境中,已开始使用双频覆盖的模式。通过双频模式解决同频干扰,优化效果非常显著。
5、结论
作为C+W业务的一个重要组成部分,WiFi将会在未来无线接入应用的推广中,承受越来越大的压力,空口干扰是无法避免的。所以,希望能通过对WiFi射频干扰的分析,为WiFi的网络优化工作提供一些借鉴和参考。通过技术手段,可以尽最大可能保障WiFi的无线接入性能,有效实现WiFi为EV-DO分流的作用,构建完美的C+W天翼3G无线数据通信网络。
作者:王镭、陈鹏、徐民,中国电信股份有限公司南京分公司无线维护中心
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