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如何设计一个无线局域网,使其很好的降低干扰,并具有最佳性能和可靠性呢?

来源: 2006年05月12日

关键字:无线局域网

如何设计一个无线局域网,使其很好的降低干扰,并具有最佳性能和可靠性呢?

内容

  • 802.11射频频谱介绍
  • 2.4 GHz频谱管理
  • 5.3/5.8 GHz频谱管理

    802.11射频频谱介绍
    在北美,包括美国和加拿大,两个非授权的射频波段(如果你将5.3和5.8看作两个单独的波段就是三个)被用来进行IEEE 802.11无线局域网传输。2.4 GHz波段非常窄而且只支持3条非重叠的信道,为了考虑向后兼容问题,它承载了绝大多数无线设备。更宽的5 GHz波段几乎未曾使用过。在5.3 GHz范围具有一个8信道频谱块,在5.8 GHz范围具有一个4信道块,总共有12个非重叠信道。

    最初802.11在802.11b标准中使用非授权的2.4 GHz波段,但是之后在802.11a标准中扩展到提供更少拥塞和更高速率的5.3 和5.8 GHz波段。之后增加了802.11g,它提供更高的速率以及和802.11b的兼容性。802.11g的唯一缺点是它还在拥挤的2.4 GHz波段运行,而且任何在相同接入点(AP)的802.11b设备迫使所有802.11g设备降低到802.11b模式,丧失了802.11g的全部速度优势。2006年,IEEE 802.11n标准最终决定了MIMO(多进多出)传输技术的标准草案,它没有规定2.4或5 GHz操作。然而,绝大部分的商业pre-N(不保证“pre-N”能够升级到802.11n)产品由于成本的考虑只使用了2.4 GHz波段。

    5 GHz范围在社区或教育环境中由高端和高密集企业无线局域网广泛使用。但是即使在这些环境中,许多客户端设备只支持2.4 GHz,或者它们没有被配置使用5 GHz波段。诸如无线VoIP电话和条形码扫描器这样的设备,只以2.4 GHz配置销售的现象使这种情况更为严重。基于家庭的无线局域网的高级用户在2004年,倾向于将双波段2.4/5 GHz扩展到5 GHz,但由于专用于2.4 GHz的"Pre-N"出现,再加上用以MIMO的额外射频已经较多地增加了设备的价格,而使情况变得更加糟糕。结果导致2.4 GHz波段更加拥挤不堪。

    2.4 GHz频谱管理
    2.4 GHz波段中只有3个非重叠信道,在AP和天线放置中没有多少灵活性。如果观察图A,就会看到2.4 GHz频谱为802.11b和802.11g如何被分成三条信道。然而在2.4 GHz频谱中为了降低干扰,可把其中的四条信道靠的更紧,并得到了一个额外的可用信道;这个方法在图B中显示。

    获得可用的第四条信道是有好处的,因为它提供更多的灵活性。还可以保留第四条信道用以测试和研究工作。

  • 在下面的图C中,相似的信道AP被保持为最大化。分别把三个信道用浅色系分成红,绿和蓝三种颜色。因为单元之间有间隙,所以使用其他信道填满间隙。

    AP布置并非是进行合适的频谱管理中唯一需要做的事情;单元大小必须被调整,所以它们不会干扰相同信道上最近的AP。这就是为什么在图C和D中,属于一个AP的环应该永远不超过同一信道最近AP一半的原因。然而,这些“环”只在自由空间有效并且不会造成阻塞,应该只作为一般指导方针使用。只有物理无线测量可以精确地预报覆盖单元。还要注意的是为某个dBi等级表示边界的线,并不是信号实际结束的地方。无线RF信号实际没有在某个距离迅速停止;它们始终在传播并且从信号源开始以距离的平方变弱。所以,比如这些线表示80 dBi,这个信号级别被认为是802.11设备不再有效的界限。

    图C

    图C

    需要注意的是当使用基于交换机的无线局域网的时候,控制大量AP的智能交换机将自动管理功率和信道选择,所以只需要将AP放在需要更多带宽的地方。这是为什么当超过六个AP时,应该认真考虑使用交换体系结构的原因,由于易于配置和管理。它取代了配置和设计一个无线局域网中的大部分工作,抵消了硬件的额外成本。

    5.3/5.8 GHz频谱管理
    大多数2.4 GHz的管理理论适用于5.3/5.8 GHz的管理。唯一的区别在于5 GHz信号不能像2.4 GHz信号那样容易地穿透墙,而且信道的选择因为信道数量非常丰富而变得更容易。在5.3 GHz范围内有八条非重叠信道,5.8 GHz范围内有四条。需要密切注意的一件事情是无线5 GHz电话通常在5.8 GHz范围运行,所以避免使用5.8 GHz波段可能是个好主意。

    几乎每个802.11a AP都有两个射频用来支持5 GHz和2.4 GHz,图D表示了一个混合802.11 a/b/g环境。它为802.11 b/g使用相同的模式,使用1,6和11三个信道,但是为802.11a使用36,40,44, 48,52和56六个信道。Cisco在不同的国家对所有频谱分配有极好的文档。它还包括射频能量等级的有用信息。

    图D

    图D

    (责任编辑:陈毅东

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