无线干扰
幾乎所有發射電磁信號的設備都會產生無線電頻率干擾,這些干擾可以對無線電通信所需接收信號的接收產生影響,導致性能下降,質量惡化,信息誤差或者丟失,甚至阻斷了通信的進行。那么無線網絡搭建的過程中,到底有哪些類型的干擾會影響到 Wi-Fi 的質量呢?
1、 無線干擾之同頻干擾。
同頻干擾是指兩個工作在相同頻率上的 WLAN 設備之間相互干擾,WLAN 工作ISM 頻段(包含 2.4G 和 5G 兩個頻段)。在 2.4G 頻段上,互不干擾的頻段十分有限,通常只有 1、 6、 11 信道; 即使是在 5GHz 頻段上,在排除了動態頻率選擇后,也僅有 4 個互不重疊的 40MHz 寬的信道。 因此,對一個大的 WLAN 網絡來說,尤其是高密度部署的網絡,同一信道常常需要被不同 AP 使用,而這些AP之間存在著重復區域時,就會出現互相干擾問題。
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同頻干擾常見于布點規劃不合理,高密度環境或者分隔比較多的房間等場景中。一旦無線 AP 部署的點位過于密集,信號發射功率過大,就會相互干擾。
同頻 AP 之間如果可見,以 802.11 為基礎的 WLAN,空口是所有設備的公共傳輸媒介,兩個 AP 之間將根據 CSMA/CA 原則,進行互相退避,這勢必會大大降低性能,兩個 AP 的總性能將不會超過一個信道的性能。如果同頻 AP 之間不可見但覆蓋區域有交集,則對處于交集區域的 Client 而言可能會形成隱藏節點或暴露節點問題。隱藏節點和暴露節點會產生兩個方面的問題,其一是報文發送時需要退避或不斷重傳;其二是由于報文重傳時會降低報文發送的物理速率,導致同一 AP 的影響范圍擴大,也使得報文發送占用更多的空口時長,沖突幾率加大,引起更多的重傳。
2、 無線干擾之鄰頻干擾。
干擾根據標準,RF信號發送時其頻譜寬度有一定的要求。其發射頻寬為 22MHz,在距離中心頻率 11MHz 之外時,要求衰減超過 30dB。對任何 WLAN 發射機來說,在發射頻寬之外,信號也不可能馬上降低為 0,而是逐漸衰減。如果兩個中心頻率不同的 WLAN 設備之間的發射頻寬有重疊的部分,就會產生相互影響,形成了鄰頻干擾。
對一個 WLAN 網絡來說,鄰頻干擾包括自身的鄰頻干擾和來自鄰居網絡的鄰頻干擾。 即使對不重疊的相鄰信道(如 2.4G 的 1、 6 信道),如果兩個設備之間距離過近且發送功率比較大,也會產生影響。因此,信銳技術工程師建議, WLAN 網絡部署時應首先避免自身的鄰頻干擾,所有設備建議部署在不重疊的信道上,并且設備之間避免過近。對 5G 來說,相鄰設備最好部署為不相鄰的信道,完全避免相鄰信道之間可能產生的干擾。
3、 無線干擾之外部干擾。
來自 WLAN 網絡外部的干擾分為 WLAN 干擾和非 WLAN 干擾。 WLAN 干擾主要包括 Rogue 設備、鄰居 WLAN 網絡、Adhoc 網絡等。與經授權的無線電頻譜不同, Wi-Fi 是一個共享的媒介, 工作在 ISM 頻段, 無需無線電頻率授權。 除了 WLAN設備外,還有許多非 WLAN 設備也工作在 2.4G頻段,如微波爐、藍牙設備、 無線鼠標、無線攝像機、無線游戲控制器、Zigbee、 WiMax 等等。 這些非 WLAN 干擾源也會干擾 WLAN 信號,導致WLAN 信號無法被正確接收。還有一些非 ISM 頻段上的設備會在 ISM 頻段上產生射頻信號泄露, 距離很近的情況下,會對 WLAN 設備形成干擾。如 3G 基站,當和 WLAN 共存于一個機架,或者共用室內饋路系統時,有可能會對 WLAN 設備形成干擾。
降低 Wi-Fi 干擾的常用方法:
對于網絡管理員來說,隨著大批的 wi-fi 設備進入到企業網絡中,減少無線電干擾正變得越來越重要。與此同時,用戶對能夠支持流多媒體應用的高可靠性 wi-fi連接的期望也越來越高。從產生的根源上來講,現有技術并不能從根本上消除無線電干擾,但實際組網過程中, 可以通過有效的方法降低干擾影響,提升 WLAN 用戶體驗。?
1、 合理規劃無線 AP 點位和信道。
在分析無線干擾類型的時候,我們可以看到,無線網絡的干擾很大一部分來自于無線網絡自身。 AP 點位之間距離的遠近、周圍 AP 所使用的信道,直接影響干擾的嚴重性,而這些,在進行無線設計的時候就可以合理的規劃來避免。借助 Wi-Fi 頻譜分析工具(部分廠商的無線 AP 已經整合了這一功能),網絡工程師可以很直觀的看到環境里的無線網絡, 以及其信號強度和所占用的信道, 以適當的距離放置點位并錯開信道,可以有效減少同頻及鄰頻干擾。其中,常用的部署方式之一便是無線 AP 的信道呈蜂窩狀設計。
2、 選擇帶有自動調整信道和功率的無線 AP 產品。
無線 AP 的點位固定后,相互之間的距離也就無法變更, 可以調節的就只有無線信號發射的功率和信道。 AP 通過感知周圍無線環境的變化,自動調節信號發射強度和信道,可以有效填補信號漏洞,同時可以降低 AP 之間信號的重疊率,減少相互干擾的幾率。
3、 盡量部署 5GHz 的網絡
如上文所述,除 WLAN 設備以外還有其他非 WLAN 設備也工作在 2.4G 頻段,這樣, 2.4G 頻段不僅帶寬資源有限, 傳輸空間擁擠,還有大量外部干擾源。 如果調整信道和功率并不能解決干擾問題,可以嘗試使用 5G 頻段,一方面避免射頻干擾,一方面提升整體網絡的吞吐量。
4、 遠離或者關閉干擾源
應對射頻沖突的最佳方法, 就是避開或者關閉射頻干擾源, 當然這種做法只在自己可控的范圍內有用。 比如安裝時,遠離微波爐、遠離無繩電話,屏蔽 AD-HoC以及隨身 Wi-Fi 熱點等。
總結
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