WLAN抗干扰分析

　　三、 无线干扰的避免和消减

　　对无线干扰的避免和消减，目前有以下5种措施：

　　l 网络部署勘测和优化。即在部署网络时需要勘测部署环境、各种阻挡物的衰减系数、规划网络的应用服务、规划AP覆盖范围、选择AP安装位置、选择合适的发射天线等。没有良好的网络部署，很难达到最佳的网络性能。

　　l RRM(射频资源管理)。即对整个网络中的各个AP进行功率优化和信道优化;

　　l 频谱分析;

　　l 信道复用;

　　l 频谱导航;即将双频用户尽量引导到5G频段上，降低2.4G上的负荷。5G上的非WLAN设备要相对少得多，信道数量多，能够获得非常好的性能。

　　1. RRM

　　RRM是WLAN网络的频谱资源管理模块，负责空口噪声、网络外的WLAN干扰、空口利用率，以及AP和Client的流量交互等信息的监控和分析，并根据这些信息动态调整AP的信道，选择最佳信道进行传输。信道调整必须进行整网考虑，并需要考虑对Client的影响最小。如图6所示，要覆盖的目标办公区外有两个其他网络的AP，分别工作在信道11和信道6上，则RRM能够根据空口扫描结果，将和它们临近的AP自动调整到其他非干扰信道上。

　　图6 信道自动调整示意图

　　另一方面，RRM能够监控本网络中各个AP的邻居信息、Client的RF信息等，并根据这些信息动态调整每个AP的发送功率。当发现覆盖黑洞时，将加大发射功率;当发现同信道的邻居AP的信号强度高于一定程度时，将降低发送功率，从而降低相互干扰(如图7所示)。

　　图7 发送功率调整后，两个同频AP不再干扰

　　2. 频谱分析

　　频谱分析能够及时、全面地检测出来自周围环境的非WLAN干扰。当频谱分析检测到新的干扰时，将会发出告警，并显示干扰的类型、干扰的信道、干扰强度、占空比等信息，并可以进一步定位干扰所在位置，便于及时排除。频谱分析还能监控整个网络的空口性能的情况，并适时发出告警。

　　频谱分析和RRM结合，能够使得整个网络在无需人工介入的情况下，及时规避干扰信道，从而保证网络的可用性。

　　3. 信道复用

　　在高密度部署的环境中，如宽敞的会议大厅、学生宿舍、图书馆等，AP部署密度比较高，常会导致同信道的AP之间可见，相互干扰严重。利用信道复用技术，可以进一步降低AP的覆盖范围，从而消弥相互干扰，提高信道重用程度。

　　信道复用实际上是提高AP的CCA门限并降低接收灵敏度。CCA，即信道空闲评估，是指WLAN芯片在向空口发射信号前需要评估信道是否为空闲。若为空闲，则在执行完冲突退避算法后就可以发送报文;若为忙，则需等待。接收灵敏度是指要求到达WLAN接收机的RF信号强度不能低于一定值，才能被正确接收。实际上，当RF信号强度低于接收灵敏度时，WLAN芯片将不启动接收动作。

　　当接收灵敏度降低时，将会缩小AP的覆盖范围，但同时能够忽略同信道的邻居AP信号，从而不影响各自范围内的接收。当提高CCA门限时，即使同信道的邻居AP在发送信号，只要信号强度不超过CCA门限，AP仍能够发送自己的信号。此时只要该信号到达Client处能够满足SNR(信噪比)要求，仍能被Client正确接收。

　　图8 采用信道复用后，AP的覆盖效果以及不同距离内的吞吐性能对比

　　四、 其他无线干扰避免和消减措施

　　上述几种技术给WLAN网络性能能够带来非常大的性能改善，业界普遍都实现了这些技术特性。除了上述方法外，H3C公司还创新地实现了下述技术特点。这些技术特点从802.11报文传输或WLAN整网协调等细节上进一步完善整个网络，降低相互干扰，对提高WLAN网络性能也有很好的效果。这些技术特点包括：

　　l 报文发送速率调整;

　　l 逐包功率控制;

　　l 智能负载均衡技术;

　　l 降低低质量用户的影响。

　　报文发送速率调整就是动态计算每个报文发送速率。H3C AP能够针对每个Client每次发送报文或重传报文时，都会考虑Client的信号强度、历史发送信息等，动态计算当前报文合适的发送速率。当发送失败时，可以根据不同环境采用不同的速率调整算法。例如，高密度部署环境下，当采用高速率导致报文发送失败时，不会采用非常低的速率来重发报文。这是由于高密度环境下，报文发送失败一般是由报文冲突引起的，采用非常低的发送报文时，只会导致发送报文的空口时长变长，影响的范围更大，从而导致更大可能的冲突，引起其他AP也进一步降低发送速率，使得整个网络处于低性能状态。而只采用高速率重传，即使多次发送不成功，也可以利用上层的重传机制，最终不影响上层应用的可用性。

　　逐包功率控制和RRM动态调整AP功率的目的一样，在于减少同频AP之间的干扰。H3C AP在发送每个报文时，都会根据Client的RF状态调整当前报文的发送功率。逐包功率控制能够最大程度减小信号发送影响的范围，还能同时保证AP的覆盖范围。

　　智能负载均衡技术不同于简单的负载均衡技术，无线控制器会根据Client的位置进行判断，只有处于两个AP重叠区域的Client才启动均衡，让其Client接入到负载轻的AP上。智能负载均衡能够减轻单个AP的负荷，从而降低这个AP下各个Client的冲突比例。

　　因用户所使用网卡的差异(或者所处位置等其他差异)，同一AP下各用户的表现往往也有差异，常会出现个别用户的速率非常低的情况。如果某AP下存在一个高速率用户，一个低速率用户，则由于两个人抢到的空口机会差不多相等，导致高速率每次快速发完自己的数据后都要等待低速用户慢腾腾地发完它的数据。所以高速率用户的性能受到了低速率用户的很大制约。因此通过抑制低速率用户占用的空口时间，降低其对空口的影响，从而提高整个网络的吞吐性能。

　　五、 结束语

　　随着WLAN网络的发展，其应用也越来越广泛和重要。WLAN干扰的检测和定位已经能够集中监控和管理，RF管理不再是只有专业人士才能解决的范畴，一般的网络管理人员也能轻松完成。未来随着WLAN传输制式的发展和其他硬件技术的完善，WLAN干扰将会有更多的克服方法，用户也会获得更完美的WLAN体验。