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無線干擾的檢測 - WLAN抗干擾分析

2011年12月05日 14:26 本站整理 作者:秩名 用戶評論(0
二、無線干擾的檢測

  大型的WLAN網絡一般采用瘦AP架構。對無線干擾的檢測和消減既可以利用提供接入服務的AP來掃描,也可以通過專門的設備組成的網絡來進行,甚至還可以配合專門的手持RF設備來進行干擾定位。后兩者屬于頻譜分析的范圍。手持RF設備的定位,一般適用于小的網絡或小范圍的精確定位。而大的網絡,一般需要部署專門的網絡來監控。這種專門的網絡,其設備一般是處于Monitor狀態的AP,或者是專門的Sensor。這些設備會將從空口監控到的數據發給服務器,進行分析、保存和處理。

  專門的檢測網絡和提供接入的網絡之間有兩種協作方式,其一是相互獨立方式,即檢測網絡的設備和接入網絡的設備是由不同控制器管理的,二者無任何交互;另一種是集成方式,即檢測網絡的設備和接入網絡的設備是由相同的控制器管理的,檢測網絡的服務器也能處理來自接入網絡的AP的監控數據。集成方式的網絡相比較獨立方式的網絡來說,具有能夠統一管理、充分利用接入網絡的資源、檢測和定位方便等特點。

  無線干擾的檢測實際就是持續地監視空口信號。當空口信號能量超過一定值后,就進行FFT變換,并進一步輸出給WLAN接收機和各種識別器(Classifier),前者判斷干擾是否為WLAN信號,并進一步分析MAC信息,后者判斷非WLAN干擾源的類型(如圖5所示)。

  

WLAN抗干擾分析

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  三、無線干擾的避免和消減

  對無線干擾的避免和消減,目前有以下5種措施:

  網絡部署勘測和優化。即在部署網絡時需要勘測部署環境、各種阻擋物的衰減系數、規劃網絡的應用服務、規劃AP覆蓋范圍、選擇AP安裝位置、選擇合適的發射天線等。沒有良好的網絡部署,很難達到最佳的網絡性能。

  RRM(射頻資源管理)。即對整個網絡中的各個AP進行功率優化和信道優化;

  頻譜分析;

  信道復用;

  頻譜導航;即將雙頻用戶盡量引導到5G頻段上,降低2.4G上的負荷。5G上的非WLAN設備要相對少得多,信道數量多,能夠獲得非常好的性能。

  1.RRM

  RRM是WLAN網絡的頻譜資源管理模塊,負責空口噪聲、網絡外的WLAN干擾、空口利用率,以及AP和Client的流量交互等信息的監控和分析,并根據這些信息動態調整AP的信道,選擇最佳信道進行傳輸。信道調整必須進行整網考慮,并需要考慮對Client的影響最小。如圖6所示,要覆蓋的目標辦公區外有兩個其他網絡的AP,分別工作在信道11和信道6上,則RRM能夠根據空口掃描結果,將和它們臨近的AP自動調整到其他非干擾信道上。

  

WLAN抗干擾分析

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  另一方面,RRM能夠監控本網絡中各個AP的鄰居信息、Client的RF信息等,并根據這些信息動態調整每個AP的發送功率。當發現覆蓋黑洞時,將加大發射功率;當發現同信道的鄰居AP的信號強度高于一定程度時,將降低發送功率,從而降低相互干擾(如圖7所示)。

  

WLAN抗干擾分析

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  2.頻譜分析

  頻譜分析能夠及時、全面地檢測出來自周圍環境的非WLAN干擾。當頻譜分析檢測到新的干擾時,將會發出告警,并顯示干擾的類型、干擾的信道、干擾強度、占空比等信息,并可以進一步定位干擾所在位置,便于及時排除。頻譜分析還能監控整個網絡的空口性能的情況,并適時發出告警。

  頻譜分析和RRM結合,能夠使得整個網絡在無需人工介入的情況下,及時規避干擾信道,從而保證網絡的可用性。

  3.信道復用

  在高密度部署的環境中,如寬敞的會議大廳、學生宿舍、圖書館等,AP部署密度比較高,常會導致同信道的AP之間可見,相互干擾嚴重。利用信道復用技術,可以進一步降低AP的覆蓋范圍,從而消彌相互干擾,提高信道重用程度。

  信道復用實際上是提高AP的CCA門限并降低接收靈敏度。CCA,即信道空閑評估,是指WLAN芯片在向空口發射信號前需要評估信道是否為空閑。若為空閑,則在執行完沖突退避算法后就可以發送報文;若為忙,則需等待。接收靈敏度是指要求到達WLAN接收機的RF信號強度不能低于一定值,才能被正確接收。實際上,當RF信號強度低于接收靈敏度時,WLAN芯片將不啟動接收動作。

  當接收靈敏度降低時,將會縮小AP的覆蓋范圍,但同時能夠忽略同信道的鄰居AP信號,從而不影響各自范圍內的接收。當提高CCA門限時,即使同信道的鄰居AP在發送信號,只要信號強度不超過CCA門限,AP仍能夠發送自己的信號。此時只要該信號到達Client處能夠滿足SNR(信噪比)要求,仍能被Client正確接收。

  

WLAN抗干擾分析

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  四、 其他無線干擾避免和消減措施

  上述幾種技術給WLAN網絡性能能夠帶來非常大的性能改善,業界普遍都實現了這些技術特性。除了上述方法外,H3C公司還創新地實現了下述技術特點。這些技術特點從802.11報文傳輸或WLAN整網協調等細節上進一步完善整個網絡,降低相互干擾,對提高WLAN網絡性能也有很好的效果。這些技術特點包括:

  報文發送速率調整;

  逐包功率控制;

  智能負載均衡技術;

  

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( 發表人:小蘭 )

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