Abstract:
Key words :
無線之于有線,從固定的墻面端口,到自由的“空氣”傳播,無疑是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大進(jìn)步。但事實(shí)上,直到現(xiàn)在,世界上還沒有一種技術(shù)是“完美”的,因此,無線的進(jìn)步也必然伴隨著它固有的缺陷和不足。
干擾,特別是射頻干擾就是無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊粋€(gè)致命弱點(diǎn)。以空氣為介質(zhì)傳播的無線信號,對于同樣在空氣中傳播的其他射頻流幾乎沒有屏蔽的能力,因此任何的干擾源都更容易對無線信號產(chǎn)生干擾和影響,輕則是信號失真,重則令數(shù)據(jù)包丟失,傳輸?shù)艟€中斷。
因此,未來,抗干擾必將成為無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)根本基礎(chǔ)性能。
從802.11b到802.11n
無線語音、無線視頻、無線汽車、無線家庭、無線校園、無線醫(yī)療、無線城市、無線定位,Wi-Fi已從隨時(shí)、隨地的接入,轉(zhuǎn)變成更多豐富的應(yīng)用。隨著3G時(shí)代無線數(shù)據(jù)應(yīng)用于移動通信的整合,以及無線和移動智能終端設(shè)備的層出不窮,尤其是在802.11n產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用逐漸成為市場主流的前提下,基于Wi-Fi技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)不但在帶寬、覆蓋范圍等技術(shù)上均取得了極大提升,同時(shí)在應(yīng)用上,也實(shí)現(xiàn)了突破。
據(jù)國家有關(guān)部門的數(shù)據(jù)顯示,中國移動在2009年底進(jìn)行的大規(guī)模WLAN采購已經(jīng)使其在2010年底之前能夠完成超過11萬個(gè)Wi-Fi熱點(diǎn)的部署規(guī)模,預(yù)計(jì)到2010年年底,中國將會部署大約28.5萬個(gè)Wi-Fi熱點(diǎn)。同時(shí),由于用戶的需求,預(yù)計(jì)2010年中國Wi-Fi手機(jī)的總出貨量會超過2800萬臺。在2010-2015年期間,基于Wi-Fi的移動電視流量也將增加25倍,并促使移動電視產(chǎn)業(yè)在2015年前達(dá)到近70億美元的預(yù)期收入。此外,Strategy Analytics互聯(lián)家庭終端研究服務(wù)最新研究報(bào)告顯示,到2014年全球市場支持wi-fi功能的消費(fèi)電子終端市場存量將超過26億部,而同年市場零售額規(guī)模將超過2500億美元。而ABI公司的數(shù)據(jù)顯示,2009年無線醫(yī)療市場普及率增長60%,2010年預(yù)計(jì)將增長70%,而2010年Wi-Fi芯片出貨量將達(dá)7.7億單位。越來越多的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,力圖將一個(gè)趨勢清晰地顯示出來——今天的無線,更快,更強(qiáng)大且更具有可擴(kuò)展性,因此必將成為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和人們在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的重要組成部分。
隨著802.11n正式標(biāo)準(zhǔn)的頒布,以及各廠商紛紛調(diào)低802.11n無線產(chǎn)品價(jià)格,目前,802.11n已逐漸取代802.11a/b/g設(shè)備成為市場主流。在ABI近日發(fā)布的最新研究報(bào)告,目前幾乎所有筆記本電腦、上網(wǎng)本、移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(MID)與智能手機(jī)都開始內(nèi)建Wi-Fi芯片,由于802.11n的功能強(qiáng)大,加上芯片價(jià)格也一路下滑,2010年802.11n出貨量已超越802.11g成為市場主流。
射頻干擾是罪魁禍?zhǔn)?br /> 但有一個(gè)問題始終困擾著wi-fi的進(jìn)一步普及,那就是可靠性。
沒有什么比用戶抱怨wi-fi性能不穩(wěn)定、覆蓋不好、經(jīng)常掉線,更讓網(wǎng)管人員崩潰的事了。wi-fi網(wǎng)絡(luò)看不到,摸不著,且傳輸環(huán)境不斷變化,的的確確讓射頻干擾成為了無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)難題。
射頻干擾幾乎來自于所有能發(fā)出電磁信號的裝置 – 無繩電話、藍(lán)牙手機(jī)、微波爐乃至智能儀表。WLAN網(wǎng)絡(luò)使用的2.4GHz頻段在我國是公共頻段,其中對WLAN干擾最為嚴(yán)重的設(shè)備是2.4GHz無繩電話,其次為3米內(nèi)的微波爐,再次是藍(lán)牙設(shè)備如筆記本和PDA。?
但大多數(shù)企業(yè)都沒有意識到的是,最大的wi-fi的干擾源其實(shí)來自于wi-fi網(wǎng)絡(luò)本身。ARUBA公司中國區(qū)技術(shù)總監(jiān)王岳霖告訴記者,很多人認(rèn)為無線強(qiáng)度越大越好,但這個(gè)觀點(diǎn)實(shí)際是不對的。因?yàn)楹芏嘣O(shè)備和AP都是在同一頻段,所以功率很大的時(shí)候會有互相干擾的情況發(fā)生,國家無委會針對室內(nèi)無線產(chǎn)品的功率規(guī)定不得超過100毫瓦。“針對這種情況,我們一般會建議在搭建無線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候,不要把AP的功率調(diào)到最大,而是應(yīng)該調(diào)整到中等程度,這樣即避免了相同頻段設(shè)備間的干擾,同時(shí)當(dāng)有AP損壞的時(shí)候,周圍的AP可以自動向上調(diào)整功率來覆蓋已損壞AP的覆蓋范圍。”
RUCKUS WIRELESS 公司中國區(qū)技術(shù)總監(jiān)宣文威說:“wi-fi是一個(gè)任何人都可以使用的共享介質(zhì),它工作在2.4Ghz和5Ghz這兩個(gè)免授權(quán)頻段。當(dāng)一部無線客戶端設(shè)備偵聽到其它信號,無論該信號是否是WiFi信號,設(shè)備都會暫緩傳輸數(shù)據(jù)直到該信號消失。”這種數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)的干擾,會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟包,從而強(qiáng)制WiFi重傳數(shù)據(jù)。而不斷出現(xiàn)重傳會造成數(shù)據(jù)吞吐量下降,并給共享同一AP的用戶帶來普遍的影響。
射頻干擾的問題在新型無線標(biāo)準(zhǔn)802.11n的應(yīng)用中變得更加嚴(yán)重。802.11n通常在一個(gè)AP中采用多個(gè)射頻信號在不同的方向和方位傳輸幾路wi-fi數(shù)據(jù)流,從而實(shí)現(xiàn)更高的連接速率。但基于這種稱為MIMO的多出多入技術(shù),無線傳輸流量出現(xiàn)問題的機(jī)率也翻了幾倍。
針對這一問題,通常情況下網(wǎng)絡(luò)管理人員會采用頻譜分析的辦法加以解決。例如采用wi-spy等頻譜分析工具,用于掃描并顯示2.4G和5G頻段的信號活動情況。它能夠快速確定是否存在干擾,找到閑置的信道,并對信號的質(zhì)量進(jìn)行分析。
wi-spy分析儀包括兩個(gè)部分, chanalyzer分析軟件和硬件wi-spy usb卡,wi-spy usb卡將捕獲的2.4G頻譜信號(包括802.11信號,無繩電話,zigbee,無線廣播,藍(lán)牙和其它2.4G信號)送交chanalyzer進(jìn)行可視化分析,這種可視化分析是交互的,用戶可以按照自己的方式對特定的信號進(jìn)行相關(guān)分析。通過這種分析,用戶可以很容易地看到網(wǎng)絡(luò)中存在的問題,對網(wǎng)絡(luò)布置和優(yōu)化是很大的便利。
通過捕獲通信數(shù)據(jù)包,以信號學(xué)的特性來分析他們,wi-spy可以觀測到當(dāng)前環(huán)境中的無線信號帶寬的使用率、干擾情況和其它相關(guān)的信號學(xué)特征。但宣文威指出:“雖然頻譜分析工具可以集成在AP中幫助IT部門觀察并甄別wi-fi干擾,但如果他們不切實(shí)解決干擾問題,就沒有什么實(shí)際意義。這些信號中如果有一路信號受到干擾,那么作為802.11n用于顯著提高數(shù)據(jù)傳輸速率的基本技術(shù)——空間復(fù)用和信道綁定將全部失效。”
隨著802.11n正式標(biāo)準(zhǔn)的頒布,以及各廠商紛紛調(diào)低802.11n無線產(chǎn)品價(jià)格,目前,802.11n已逐漸取代802.11a/b/g設(shè)備成為市場主流。在ABI近日發(fā)布的最新研究報(bào)告,目前幾乎所有筆記本電腦、上網(wǎng)本、移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(MID)與智能手機(jī)都開始內(nèi)建Wi-Fi芯片,由于802.11n的功能強(qiáng)大,加上芯片價(jià)格也一路下滑,2010年802.11n出貨量已超越802.11g成為市場主流。
射頻干擾是罪魁禍?zhǔn)?br /> 但有一個(gè)問題始終困擾著wi-fi的進(jìn)一步普及,那就是可靠性。
沒有什么比用戶抱怨wi-fi性能不穩(wěn)定、覆蓋不好、經(jīng)常掉線,更讓網(wǎng)管人員崩潰的事了。wi-fi網(wǎng)絡(luò)看不到,摸不著,且傳輸環(huán)境不斷變化,的的確確讓射頻干擾成為了無線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)難題。
射頻干擾幾乎來自于所有能發(fā)出電磁信號的裝置 – 無繩電話、藍(lán)牙手機(jī)、微波爐乃至智能儀表。WLAN網(wǎng)絡(luò)使用的2.4GHz頻段在我國是公共頻段,其中對WLAN干擾最為嚴(yán)重的設(shè)備是2.4GHz無繩電話,其次為3米內(nèi)的微波爐,再次是藍(lán)牙設(shè)備如筆記本和PDA。?
但大多數(shù)企業(yè)都沒有意識到的是,最大的wi-fi的干擾源其實(shí)來自于wi-fi網(wǎng)絡(luò)本身。ARUBA公司中國區(qū)技術(shù)總監(jiān)王岳霖告訴記者,很多人認(rèn)為無線強(qiáng)度越大越好,但這個(gè)觀點(diǎn)實(shí)際是不對的。因?yàn)楹芏嘣O(shè)備和AP都是在同一頻段,所以功率很大的時(shí)候會有互相干擾的情況發(fā)生,國家無委會針對室內(nèi)無線產(chǎn)品的功率規(guī)定不得超過100毫瓦。“針對這種情況,我們一般會建議在搭建無線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候,不要把AP的功率調(diào)到最大,而是應(yīng)該調(diào)整到中等程度,這樣即避免了相同頻段設(shè)備間的干擾,同時(shí)當(dāng)有AP損壞的時(shí)候,周圍的AP可以自動向上調(diào)整功率來覆蓋已損壞AP的覆蓋范圍。”
RUCKUS WIRELESS 公司中國區(qū)技術(shù)總監(jiān)宣文威說:“wi-fi是一個(gè)任何人都可以使用的共享介質(zhì),它工作在2.4Ghz和5Ghz這兩個(gè)免授權(quán)頻段。當(dāng)一部無線客戶端設(shè)備偵聽到其它信號,無論該信號是否是WiFi信號,設(shè)備都會暫緩傳輸數(shù)據(jù)直到該信號消失。”這種數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)的干擾,會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟包,從而強(qiáng)制WiFi重傳數(shù)據(jù)。而不斷出現(xiàn)重傳會造成數(shù)據(jù)吞吐量下降,并給共享同一AP的用戶帶來普遍的影響。
射頻干擾的問題在新型無線標(biāo)準(zhǔn)802.11n的應(yīng)用中變得更加嚴(yán)重。802.11n通常在一個(gè)AP中采用多個(gè)射頻信號在不同的方向和方位傳輸幾路wi-fi數(shù)據(jù)流,從而實(shí)現(xiàn)更高的連接速率。但基于這種稱為MIMO的多出多入技術(shù),無線傳輸流量出現(xiàn)問題的機(jī)率也翻了幾倍。
針對這一問題,通常情況下網(wǎng)絡(luò)管理人員會采用頻譜分析的辦法加以解決。例如采用wi-spy等頻譜分析工具,用于掃描并顯示2.4G和5G頻段的信號活動情況。它能夠快速確定是否存在干擾,找到閑置的信道,并對信號的質(zhì)量進(jìn)行分析。
wi-spy分析儀包括兩個(gè)部分, chanalyzer分析軟件和硬件wi-spy usb卡,wi-spy usb卡將捕獲的2.4G頻譜信號(包括802.11信號,無繩電話,zigbee,無線廣播,藍(lán)牙和其它2.4G信號)送交chanalyzer進(jìn)行可視化分析,這種可視化分析是交互的,用戶可以按照自己的方式對特定的信號進(jìn)行相關(guān)分析。通過這種分析,用戶可以很容易地看到網(wǎng)絡(luò)中存在的問題,對網(wǎng)絡(luò)布置和優(yōu)化是很大的便利。
通過捕獲通信數(shù)據(jù)包,以信號學(xué)的特性來分析他們,wi-spy可以觀測到當(dāng)前環(huán)境中的無線信號帶寬的使用率、干擾情況和其它相關(guān)的信號學(xué)特征。但宣文威指出:“雖然頻譜分析工具可以集成在AP中幫助IT部門觀察并甄別wi-fi干擾,但如果他們不切實(shí)解決干擾問題,就沒有什么實(shí)際意義。這些信號中如果有一路信號受到干擾,那么作為802.11n用于顯著提高數(shù)據(jù)傳輸速率的基本技術(shù)——空間復(fù)用和信道綁定將全部失效。”
難以掌控的信號
通常解決射頻干擾的方法包括降低物理數(shù)據(jù)率,降低受影響AP的發(fā)射功率,以及改變AP的信道分配三種方式。雖然這些方法有他們各自的專長,但沒有一個(gè)是直接針對射頻干擾問題的。
目前市場上的AP大量采用全向雙極天線,這些天線從各個(gè)方向發(fā)送和接收信號。由于這些天線總是不分環(huán)境,不分場合地發(fā)送和接收信號,一旦出現(xiàn)干擾,這些系統(tǒng)除了與干擾做斗爭以外沒有其它辦法。它們不得不降低物理數(shù)據(jù)傳輸速率,直至達(dá)到可接受的丟包水平為止,但隨之而來的是,共享該AP的所有用戶將會感受到無法忍受的性能下降。雖然在一定程度上解決了干擾的問題,但卻犧牲了傳輸效率,對于無線網(wǎng)絡(luò)來說,無異于飲鴆止渴。
北京精睿學(xué)校信息中心網(wǎng)絡(luò)工程師岳維鑫認(rèn)為,降低AP的數(shù)據(jù)速率實(shí)際上還會產(chǎn)生與期望相反的結(jié)果。“數(shù)據(jù)包在空中停留的時(shí)間更長。這就意味著需要花更長的時(shí)間接收這些數(shù)據(jù)包,從而增加丟包的風(fēng)險(xiǎn),使它們在周期性干擾中變得更加脆弱。”
另一種為wi-fi抗干擾的通常做法是降低AP的發(fā)射功率,從而更好地利用有限的信道數(shù)量。這樣做可以減少共享一臺AP的設(shè)備數(shù)量,以提高AP的性能。但是降低發(fā)射功率的同時(shí)也會降低客戶端接收信號的強(qiáng)度,這就轉(zhuǎn)變成了更低的數(shù)據(jù)速率和更小范圍的wi-fi覆蓋,進(jìn)而導(dǎo)致覆蓋空洞的形成。而這些空洞必須通過增加更多的AP來填補(bǔ)。而增加更多AP,又會制造更多的干擾。
另外,大多數(shù)WLAN廠商宣稱,解決wi-fi干擾的最佳方案是"改變信道"。就是當(dāng)射頻干擾增加時(shí),AP會自動選擇另一個(gè)"干凈"的信道來使用。
但宣文威對此提出了不同的看法,他認(rèn)為,改變信道雖然是一種在特定頻率上解決持續(xù)干擾的有效方法,但干擾更傾向于不斷變化且時(shí)有時(shí)無。通過在有限的信道中跳轉(zhuǎn),引發(fā)的問題甚至比它解決的問題還要多。
在使用最廣泛的2.4GHz頻段,總共只有三個(gè)非干擾信道。即使是在5GHz頻段,在去除動態(tài)頻率選擇(DFS)之后也只有4個(gè)非重疊40MHz寬信道,DFS是一種允許非授權(quán)設(shè)備與現(xiàn)有雷達(dá)系統(tǒng)共享頻譜的機(jī)制。
圖:針對802.11工作在5GHz頻段的可用信道
“AP執(zhí)行的改變信道操作需要將連接的客戶端脫離并再次關(guān)聯(lián)。這將引起語音和視頻類應(yīng)用的中斷,并導(dǎo)致由于相鄰AP為防止同信道干擾而變換信道而引發(fā)的多米諾骨牌效應(yīng)。”宣文威說。
同信道干擾是在不同的設(shè)備使用同一個(gè)信道或用同一無線頻段發(fā)射和接收wi-fi信號時(shí)產(chǎn)生的設(shè)備間干擾。為了將同信道干擾降至最低,網(wǎng)管人員需要對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更好地設(shè)計(jì),而針對有限的可用頻譜,一般通過將AP部署的間距拉到足夠遠(yuǎn)的方式,達(dá)到讓它們之間無法偵聽或無法相互干擾的目的。然而,wi-fi信號不會停止也不會受這些架構(gòu)的限制,同時(shí),改變信道的方法也無法保證客戶的使用感受。
通常解決射頻干擾的方法包括降低物理數(shù)據(jù)率,降低受影響AP的發(fā)射功率,以及改變AP的信道分配三種方式。雖然這些方法有他們各自的專長,但沒有一個(gè)是直接針對射頻干擾問題的。
目前市場上的AP大量采用全向雙極天線,這些天線從各個(gè)方向發(fā)送和接收信號。由于這些天線總是不分環(huán)境,不分場合地發(fā)送和接收信號,一旦出現(xiàn)干擾,這些系統(tǒng)除了與干擾做斗爭以外沒有其它辦法。它們不得不降低物理數(shù)據(jù)傳輸速率,直至達(dá)到可接受的丟包水平為止,但隨之而來的是,共享該AP的所有用戶將會感受到無法忍受的性能下降。雖然在一定程度上解決了干擾的問題,但卻犧牲了傳輸效率,對于無線網(wǎng)絡(luò)來說,無異于飲鴆止渴。
北京精睿學(xué)校信息中心網(wǎng)絡(luò)工程師岳維鑫認(rèn)為,降低AP的數(shù)據(jù)速率實(shí)際上還會產(chǎn)生與期望相反的結(jié)果。“數(shù)據(jù)包在空中停留的時(shí)間更長。這就意味著需要花更長的時(shí)間接收這些數(shù)據(jù)包,從而增加丟包的風(fēng)險(xiǎn),使它們在周期性干擾中變得更加脆弱。”
另一種為wi-fi抗干擾的通常做法是降低AP的發(fā)射功率,從而更好地利用有限的信道數(shù)量。這樣做可以減少共享一臺AP的設(shè)備數(shù)量,以提高AP的性能。但是降低發(fā)射功率的同時(shí)也會降低客戶端接收信號的強(qiáng)度,這就轉(zhuǎn)變成了更低的數(shù)據(jù)速率和更小范圍的wi-fi覆蓋,進(jìn)而導(dǎo)致覆蓋空洞的形成。而這些空洞必須通過增加更多的AP來填補(bǔ)。而增加更多AP,又會制造更多的干擾。
另外,大多數(shù)WLAN廠商宣稱,解決wi-fi干擾的最佳方案是"改變信道"。就是當(dāng)射頻干擾增加時(shí),AP會自動選擇另一個(gè)"干凈"的信道來使用。
但宣文威對此提出了不同的看法,他認(rèn)為,改變信道雖然是一種在特定頻率上解決持續(xù)干擾的有效方法,但干擾更傾向于不斷變化且時(shí)有時(shí)無。通過在有限的信道中跳轉(zhuǎn),引發(fā)的問題甚至比它解決的問題還要多。
在使用最廣泛的2.4GHz頻段,總共只有三個(gè)非干擾信道。即使是在5GHz頻段,在去除動態(tài)頻率選擇(DFS)之后也只有4個(gè)非重疊40MHz寬信道,DFS是一種允許非授權(quán)設(shè)備與現(xiàn)有雷達(dá)系統(tǒng)共享頻譜的機(jī)制。
圖:針對802.11工作在5GHz頻段的可用信道
“AP執(zhí)行的改變信道操作需要將連接的客戶端脫離并再次關(guān)聯(lián)。這將引起語音和視頻類應(yīng)用的中斷,并導(dǎo)致由于相鄰AP為防止同信道干擾而變換信道而引發(fā)的多米諾骨牌效應(yīng)。”宣文威說。
同信道干擾是在不同的設(shè)備使用同一個(gè)信道或用同一無線頻段發(fā)射和接收wi-fi信號時(shí)產(chǎn)生的設(shè)備間干擾。為了將同信道干擾降至最低,網(wǎng)管人員需要對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更好地設(shè)計(jì),而針對有限的可用頻譜,一般通過將AP部署的間距拉到足夠遠(yuǎn)的方式,達(dá)到讓它們之間無法偵聽或無法相互干擾的目的。然而,wi-fi信號不會停止也不會受這些架構(gòu)的限制,同時(shí),改變信道的方法也無法保證客戶的使用感受。
“天線陣列”大有文章
一種預(yù)測wi-fi系統(tǒng)性能的技術(shù)指標(biāo)就是信噪比(SNR)。SNR是接收信號水平與背景噪音強(qiáng)度的差值。通常,信噪比越高,誤碼率越低且吞吐量越高。但是,一旦干擾發(fā)生,還會有一些其它的問題令網(wǎng)管人員擔(dān)心,即信號與干擾加噪聲比,也稱作SINR。
SINR是信號水平與干擾水平的差值。由于反映了射頻干擾對用戶吞吐量的負(fù)面影響,因此SINR是一個(gè)更好的指標(biāo),用來反映一個(gè)wi-fi系統(tǒng)能夠達(dá)到何種性能。SINR值越高,數(shù)據(jù)傳輸率就越高,頻譜容量就越大。
圖:SINR是決定wi-fi系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)
為了獲得更高的SINR指標(biāo),wi-fi系統(tǒng)必須通過提高信號增益或降低干擾來實(shí)現(xiàn)。但問題是傳統(tǒng)的wi-fi系統(tǒng)只能通過提高功率或在AP上豎起高增益定向天線來增加某個(gè)方向上的信號強(qiáng)度,但這卻限制了對小區(qū)域的覆蓋。
wi-fi的理想目標(biāo)是將一個(gè)wi-fi信號直接發(fā)送給某個(gè)用戶,并監(jiān)控該信號,確保它以最大速率傳送給用戶。新的wi-fi創(chuàng)新技術(shù)采用的自適應(yīng)天線陣列利用定向天線的優(yōu)勢獲得增益和信道,而且用更少的AP實(shí)現(xiàn)了對同一區(qū)域的覆蓋,它能夠不斷在信號路徑上重定向wi-fi傳輸,而該路徑是干凈的且無需變換信道。
波速成型給無線強(qiáng)身健體
新型wi-fi技術(shù)結(jié)合了動態(tài)波束形成技術(shù)和小型智能天線陣列(即所謂的"智能wi-fi"),可以實(shí)現(xiàn)最接近于理想狀態(tài)的無線傳輸。
波束形成技術(shù)是一種新開發(fā)的動態(tài)天線技術(shù),用于改變由AP發(fā)出的射頻能量的形態(tài)和方向。動態(tài)波束形成技術(shù)專注于wi-fi信號,干擾出現(xiàn)時(shí)會自動"引導(dǎo)"他們繞過周圍的干擾。
系統(tǒng)為每個(gè)客戶端應(yīng)用提供不同的天線模式,當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí)可改變天線模式。比如在出現(xiàn)干擾時(shí),智能天線可以選擇一種在干擾方向衰減的信號模式,從而提升SINR并避免采用降低物理數(shù)據(jù)率的方法。
基于天線的波束形成技術(shù)采用了多個(gè)定向天線元在AP和客戶端之間提供數(shù)千種天線模式或路徑。射頻能量可以通過最佳路徑輻射,從而獲得最高的數(shù)據(jù)速率和最低的丟包率。
對標(biāo)準(zhǔn)wi-fi介質(zhì)訪問控制,客戶端確認(rèn)監(jiān)控可以決定信號的強(qiáng)度、吞吐量和所選路徑的丟包率。這就保證了AP能夠確切地了解客戶的體驗(yàn),并且在遇到干擾時(shí),AP可以完全控制AP傳輸選擇最佳路徑。
智能天線陣列也會主動拒絕干擾。由于wi-fi只允許同一時(shí)刻服務(wù)一個(gè)用戶,因此,這些天線并非用于給某一個(gè)指定的客戶端傳輸數(shù)據(jù)之用,而是用于所有客戶端,這樣才能忽略或拒絕那些通常會抑制wi-fi傳輸?shù)母蓴_信號。結(jié)果是在某些情況下可以獲得高達(dá)17dB的信號增益。
圖:采用動態(tài)波束形成技術(shù)自動回避干擾
翻譯:通過主動避免干擾,可獲得額外的信號增益,達(dá)-17dB;集成了智能天線陣列的AP;動態(tài)優(yōu)化的天線模式;通過波束成型,信號可增強(qiáng)至10dBi。
這項(xiàng)新技術(shù)的最大好處是它可以自動運(yùn)行,無需手工調(diào)節(jié)或人工干預(yù)。對于網(wǎng)管人員來說,由于大量新型wi-fi設(shè)備對企業(yè)網(wǎng)的沖擊,解決射頻干擾問題正在變得越來越重要。同時(shí),用戶對wi-fi連接可靠性的要求越來越高,對支持流媒體應(yīng)用的需求更是與日俱增。解決射頻干擾問題是企業(yè)發(fā)展中順應(yīng)這一趨勢的關(guān)鍵。但要實(shí)現(xiàn)它,就意味著要采用更加智能和更具適應(yīng)性的方法來處理失控的無線頻率。
一種預(yù)測wi-fi系統(tǒng)性能的技術(shù)指標(biāo)就是信噪比(SNR)。SNR是接收信號水平與背景噪音強(qiáng)度的差值。通常,信噪比越高,誤碼率越低且吞吐量越高。但是,一旦干擾發(fā)生,還會有一些其它的問題令網(wǎng)管人員擔(dān)心,即信號與干擾加噪聲比,也稱作SINR。
SINR是信號水平與干擾水平的差值。由于反映了射頻干擾對用戶吞吐量的負(fù)面影響,因此SINR是一個(gè)更好的指標(biāo),用來反映一個(gè)wi-fi系統(tǒng)能夠達(dá)到何種性能。SINR值越高,數(shù)據(jù)傳輸率就越高,頻譜容量就越大。
圖:SINR是決定wi-fi系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)
為了獲得更高的SINR指標(biāo),wi-fi系統(tǒng)必須通過提高信號增益或降低干擾來實(shí)現(xiàn)。但問題是傳統(tǒng)的wi-fi系統(tǒng)只能通過提高功率或在AP上豎起高增益定向天線來增加某個(gè)方向上的信號強(qiáng)度,但這卻限制了對小區(qū)域的覆蓋。
wi-fi的理想目標(biāo)是將一個(gè)wi-fi信號直接發(fā)送給某個(gè)用戶,并監(jiān)控該信號,確保它以最大速率傳送給用戶。新的wi-fi創(chuàng)新技術(shù)采用的自適應(yīng)天線陣列利用定向天線的優(yōu)勢獲得增益和信道,而且用更少的AP實(shí)現(xiàn)了對同一區(qū)域的覆蓋,它能夠不斷在信號路徑上重定向wi-fi傳輸,而該路徑是干凈的且無需變換信道。
波速成型給無線強(qiáng)身健體
新型wi-fi技術(shù)結(jié)合了動態(tài)波束形成技術(shù)和小型智能天線陣列(即所謂的"智能wi-fi"),可以實(shí)現(xiàn)最接近于理想狀態(tài)的無線傳輸。
波束形成技術(shù)是一種新開發(fā)的動態(tài)天線技術(shù),用于改變由AP發(fā)出的射頻能量的形態(tài)和方向。動態(tài)波束形成技術(shù)專注于wi-fi信號,干擾出現(xiàn)時(shí)會自動"引導(dǎo)"他們繞過周圍的干擾。
系統(tǒng)為每個(gè)客戶端應(yīng)用提供不同的天線模式,當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí)可改變天線模式。比如在出現(xiàn)干擾時(shí),智能天線可以選擇一種在干擾方向衰減的信號模式,從而提升SINR并避免采用降低物理數(shù)據(jù)率的方法。
基于天線的波束形成技術(shù)采用了多個(gè)定向天線元在AP和客戶端之間提供數(shù)千種天線模式或路徑。射頻能量可以通過最佳路徑輻射,從而獲得最高的數(shù)據(jù)速率和最低的丟包率。
對標(biāo)準(zhǔn)wi-fi介質(zhì)訪問控制,客戶端確認(rèn)監(jiān)控可以決定信號的強(qiáng)度、吞吐量和所選路徑的丟包率。這就保證了AP能夠確切地了解客戶的體驗(yàn),并且在遇到干擾時(shí),AP可以完全控制AP傳輸選擇最佳路徑。
智能天線陣列也會主動拒絕干擾。由于wi-fi只允許同一時(shí)刻服務(wù)一個(gè)用戶,因此,這些天線并非用于給某一個(gè)指定的客戶端傳輸數(shù)據(jù)之用,而是用于所有客戶端,這樣才能忽略或拒絕那些通常會抑制wi-fi傳輸?shù)母蓴_信號。結(jié)果是在某些情況下可以獲得高達(dá)17dB的信號增益。
圖:采用動態(tài)波束形成技術(shù)自動回避干擾
翻譯:通過主動避免干擾,可獲得額外的信號增益,達(dá)-17dB;集成了智能天線陣列的AP;動態(tài)優(yōu)化的天線模式;通過波束成型,信號可增強(qiáng)至10dBi。
這項(xiàng)新技術(shù)的最大好處是它可以自動運(yùn)行,無需手工調(diào)節(jié)或人工干預(yù)。對于網(wǎng)管人員來說,由于大量新型wi-fi設(shè)備對企業(yè)網(wǎng)的沖擊,解決射頻干擾問題正在變得越來越重要。同時(shí),用戶對wi-fi連接可靠性的要求越來越高,對支持流媒體應(yīng)用的需求更是與日俱增。解決射頻干擾問題是企業(yè)發(fā)展中順應(yīng)這一趨勢的關(guān)鍵。但要實(shí)現(xiàn)它,就意味著要采用更加智能和更具適應(yīng)性的方法來處理失控的無線頻率。
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