浅谈WiFi建设无线优化

浅谈WiFi建设无线优化

作者：杨勇 余海峰

来源：《中国科技纵横》2012年第11期

摘要：本文作者结合自己多年的实际工作经验，对在WiFi无线建设过程中，WiFi射频干扰相关问题进行分析探讨，对针对性的提出了相关的优化方案，仅供参考。 关键词：网络 WiFi 无线 优化

随着C+W（CDMA加WLAN）天翼3G业务的推广，作为CDMAEV-DO（evolution data only）无线接入的补充和优化，高速的WiFi（wire less fide lity）无线接入应用越来越普及。但是，伴随着应用的普及和用户接入量的逐渐增多，WiFi的射频干扰现象也日益严重。 1、WiFi射频介绍

在无线宽带的使用过程中，影响用户感知最常见的现象是网速慢、网络时延大和掉线。造成这种现象的原因，除信号覆盖不佳和设备负荷过重外，最常见因素，就是射频干扰。但WiFi的射频干扰除常见的对射频物理层上的破坏干扰外，当大量终端共享一个相同的空口信道进行持续性较大流量传输时，会加大信道中数据帧冲突的概率，增多数据帧的重发频率，导致单数据帧的传输时間变长，最终降低空口信道的传输效率。当空口负荷增大到一定程度时，就会出现影响用户感知的网速慢、丢包，甚至掉线等现象。 2、WiFi射频应用原理

WiFi的空口信道是一个TDD（时分双工）的时分系统。一个基本数据帧操作是由多个帧结构组成，帧之间以“帧间间隔”加以区分。访问802.11媒介时，通常以分布式帧间间隔（DIFS）为起点，开始整个帧交换序列，之后的帧则以短帧间间隔（SIFS）加以区分。而当station1在某一个时隙中传输数据时，station2发起监听信道的请求。这时，由于信道被使用，于是station2只能退避一个随机的时隙后，再次监听信道传递数据。而在信道利用频繁的时候，多个station监听信道空闲后，同时发送数据，继而在该时隙上出现碰撞，导致数据传递不成功，无ACK（确认帧）返回，于是再次重传，网络时延变大。

根据WiFi的802.11协议物理层的规定，可以通过空口协议速率的大小来体现空口信道质量的变化。其原理为数据报文初始以编码效率最高的54Mb/s协议速率在空中信道发起传输，当由于信号强度、距离、干扰等因素，造成在数据的传输中出现较大的时延和误码时，为了能有效应对时延和误码，802.11协议规定采用不同的编码方式〔从64QAM（正交幅度调制）到DBPSK（差分相干二进制相移键控）〕，来提高数据报文在空口中抗误码和时延的能力。但伴随着抗误码能力的提升的，是编码效率的降低，其表征即为空口协议速率的变小。 3、WiFi射频干扰情况介绍

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

常见影响WiFi业务使用的射频干扰又是究竟是如何产生的？因为WiFi是一个TDD的时分系统，每个用户的数据帧的传送会占用一个时隙。当空口信道中均为低效率编码的数据传输，每个数据帧占用的时隙较大，每秒钟传输的数据量就少，而且由于每秒钟仅能传输有限的数据帧，如果接入用户较多，发起的数据请求频繁的场景下，会有一定数量的用户在单位时间内无法实现数据的传输，由于网络反馈数据时间过长，在终端上就出现较大的时延，最终丢包和掉线。

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 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。 4.4 采用802.11b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802.11b进行优化补充。 4.5 共建共享

在机场、大型场馆以及城市商业街、步行街，规划三家运营商分别占用一个频点，共用（共建或共享）一台AP（在实际组网中可以在AP后增加一台交换机，分别接入三家运营商

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

网络；甚至直接接入一家运营商的数据网络，对流量进行计费结算），设置不同的SSID，进行覆盖。同时，从相互干扰等方面进行论证，技术上是可行的。

按照以前的方式，某一区域的无线覆盖，电信、移动、联通都建设一遍，造成区域的AP数量变成3倍，同信道干扰严重。通过共建共享的方式，运营商经过协商，分别建设一个热点，如电信建设A区，移动建设B区、联通建设C区，在A区域，电信按照1，6，11频点进行部署，B区、C区同样处理。于此同时，A区域的AP还发送联通、移动的信号，B区域、C区域同样处理。

从实现上来说，可以通过AP发送的信号的BSSID和VLAN绑定实现，如：A区域的AP，其BSSID-1绑定电信的VLAN，BSSID-2绑定移动的VLAN、BSSID-3绑定联通的VLAN。（AP最多可以绑定16个BSSID）由于瘦AP的组网原理，AP到AC通过隧道方式传输业务流量，故三个运营商的流量均通过隧道传输到AC，流量到达AC后，通过VLAN区分，分别上行到不同的运营商出口，实现AP多信号的业务功能。 5、结语