圖4、不同情況下的信道占用情況
通過上面的分析,可以明確,在WiFi系統中,由于同頻點無線設備共享同一空口信道,所以如果在同頻的情況下,只要有一個AP(接入點)下的終端出現了大時隙的數據包密集傳輸,就會將這個空口信道中所有信號可見的AP及其下接用戶產生非常明顯的影響。
4、射頻干擾的解決措施
通過對802.11空口的分析及實驗室試驗,我們明確了射頻干擾源于同頻和鄰頻同信道中,低速率大時隙的數據幀報文大大占用了有限的空口資源。當出現低速報文的持續接入一個負荷較重的空口信道時,整個空口信道就會以多米諾骨牌的形式,將所有的空口信道都拖入低速率大時隙的數據傳輸狀態,將信道傳輸效率限制到最低,致使出現網速慢、丟包、掉線的現象。根據造成干擾的原因,提出以下4項優化的解決措施。
4.1、變更頻點
通過變更頻點的方式,將數據的傳輸轉移到負荷較低的空口信道上。這種方式是最簡單有效的規避干擾的手段。但受頻點資源的限制,在無線密集接入使用的場景下,會影響應用的效果。
4.2、接入速率限制
通過分析,明確了空口低速信號的持續性數據接入,將會影響空口信道的利用質量。因此,可以在AP上限制用戶的協議速率,即禁止1、2、5.5、6、9、24Mb/s的接入協議速率,這樣,可以在設備上避免低速信號的接入,規避空口干擾。
4.3、優化射頻算法
由于WiFi是一個公開的頻點,限制接入速率可以規避接入本設備的低速信號。但是,如果在此空口上還有其他無線設備出現的低速信號干擾,則難以避免。所以,優化空口算法,提高AP的抗干擾能力,是一個非常有效的手段。射頻干擾的原因源于空口信道中出現了占用大時隙的DBPSK數據報文,占用了下一個在64QAM方式傳輸的數據時隙,最終導致64QAM的不停退避,繼而降速。但是,DBPSK下的數據幀間的傳輸也是有間隙的。所以優化射頻算法的思路就是增大station的監聽信道幀的頻率,以見縫插針的方式,插入DBPSK數據幀與數據幀之間的間隙,從而保證64QAM的數據成功概率,繼而不使其降速,成功回避自干擾現象的出現。
4.4、采用802.11a的高頻實現雙頻接入
由于2.4GHz互不干擾的頻點只有3個,空口干擾不可避免。所以,在優化射頻算法的同時,可通過802.11a的5.8GHz頻段進行優化補充。2.4GHz和5.8GHz雙頻覆蓋,5.8GHz的分流,使支持802.11a網卡的終端轉移到干擾小、空口信道負荷低的高頻信道上;也可通過對2.4GHz信道的分流,使得在2.4GHz上的終端數減少。伴隨著終端數的減少,終端間干擾也被有效降低,又緩和了2.4GHz信道上的壓力,保證了2.4GHz信道上用戶的有效應用。所以,在高密度的網絡接入環境中,已開始使用雙頻覆蓋的模式。通過雙頻模式解決同頻干擾,優化效果非常顯著。
5、結論
作為C+W業務的一個重要組成部分,WiFi將會在未來無線接入應用的推廣中,承受越來越大的壓力,空口干擾是無法避免的。所以,希望能通過對WiFi射頻干擾的分析,為WiFi的網絡優化工作提供一些借鑒和參考。通過技術手段,可以盡最大可能保障WiFi的無線接入性能,有效實現WiFi為EV-DO分流的作用,構建完美的C+W天翼3G無線數據通信網絡。
作者:王鐳、陳鵬、徐民,中國電信股份有限公司南京分公司無線維護中心