鄭曙光

【摘要】 本文對(duì)Wifi機(jī)頂盒在高密集區(qū)域中信道部署的可行性方式的研究。

【關(guān)鍵詞】 802.11n 協(xié)助信道干擾 重疊信道干擾 RTS/CTS門(mén)閥值

引言：

帶Wifi功能的高清機(jī)頂盒是廣東廣電網(wǎng)絡(luò)的主流業(yè)務(wù)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于高密集區(qū)域，例如酒店、酒店式公寓等場(chǎng)所。如何使各Wifi互不干擾正常使用，是值得探討的重要問(wèn)題。

1、信道干擾

廣東廣電網(wǎng)絡(luò)的機(jī)頂盒內(nèi)置Wifi模塊基于802.11n協(xié)議，默認(rèn)信道頻寬為20mhz，在半雙工的模式下，1X1空間流的理論最大速率帶寬為65Mps。在集團(tuán)用戶(hù)（酒店）的高密集區(qū)域中，若Wifi模塊的信道設(shè)置為自動(dòng)，則很容易出現(xiàn)信道互相干擾的情況，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)出現(xiàn)丟包、網(wǎng)慢等故障，直接影響客戶(hù)的使用體驗(yàn)。①當(dāng)2個(gè)AP的信道出現(xiàn)交叉重疊，受干擾無(wú)線終端的信道狀況會(huì)隨干擾AP的信號(hào)強(qiáng)度和兩者重疊范圍而變化，不完全重合的交叉干擾被稱(chēng)為“重疊信道干擾”。②當(dāng)2個(gè)AP的信道完全重合時(shí)，由于802.11n定義了CSMA/CA沖突檢測(cè)機(jī)制，可啟用RTS/CTS協(xié)議，使隱藏AP避讓時(shí)隙，完全重合的干擾被稱(chēng)為“協(xié)助信道干擾”。

二、信道部署

2.1 OFDM下的信道劃分

802.11n協(xié)議使用OFDM多載波調(diào)制方式，信道存在保護(hù)子載波。傳統(tǒng)上，我們認(rèn)為信道1/6/11的信道劃分是比較科學(xué)的，但是，如圖1所示，在OFDM的條件下，可劃分為1/5/9/13等4個(gè)信道。該劃分方式對(duì)于高密集區(qū)域內(nèi)的信道部署，具有積極意義。

2.2高密集區(qū)域中信道部署的具體實(shí)施辦法

酒店客戶(hù)屬于集團(tuán)客戶(hù)的重要群體，在多個(gè)客房中設(shè)置Wifi機(jī)頂盒，倘若全部選擇“自動(dòng)信道”，則極有可能發(fā)生信道干擾問(wèn)題。如圖2所示，為加強(qiáng)酒店內(nèi)的信道利用率，可部署1/5/9/13信道。由于Wifi射頻信號(hào)主要以反射、衍射的方式傳播，因此，房門(mén)相對(duì)的2間客房，wifi信號(hào)互相干擾的可能性最大，在部署房門(mén)相對(duì)的2間客房時(shí)，應(yīng)盡量拉大信道“距離”。例如，客房301部署在信道1，對(duì)門(mén)客房302則可部署在信道9。在總體部署時(shí)，應(yīng)以4間客房作為部署單元后，再全面鋪開(kāi)部署工作。

上述部署方式已充分避免重疊信道干擾問(wèn)題，但是，協(xié)助信道干擾的問(wèn)題則不可避免。假如存在“隱藏節(jié)點(diǎn)”，則該問(wèn)題需要解決。此時(shí)，802.11中的CSMA/CA沖突檢測(cè)機(jī)制可發(fā)揮作用，其中，RTS/CTS協(xié)議可使隱藏AP避讓時(shí)隙，可提升信道利用率，避免發(fā)生高頻率沖突。值得注意的是，RTS/CTS協(xié)議有電平閾值要求，低于閾值的請(qǐng)求信號(hào)，將被干擾AP視為無(wú)效，繼而發(fā)生干擾。

當(dāng)某個(gè)無(wú)線終端的接收電平過(guò)低，則將可能影響其他無(wú)線終端連接同一AP時(shí)的速率，筆者稱(chēng)之為Wifi信道自干擾。導(dǎo)致此現(xiàn)象的主要原因是AP與無(wú)線終端通信時(shí)的調(diào)制方式與電平值大小有關(guān)，電平較低時(shí)將采用低效率的調(diào)制方式，且為確保數(shù)據(jù)幀能正常來(lái)往，通常會(huì)使用更多的控制幀來(lái)進(jìn)行傳輸，時(shí)隙被過(guò)多占用，對(duì)于其他無(wú)線終端而言，數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞，效率下降。為避免該情況發(fā)生，應(yīng)對(duì)客房Wifi的SSID進(jìn)行加密處理，避免因?yàn)槠渌靠湾e(cuò)誤連接wifi時(shí)，由于電平環(huán)境較差，而影響實(shí)際使用。

三、總結(jié)

在高密集區(qū)域內(nèi)部署Wifi需要考慮實(shí)際環(huán)境中的具體效果，然而，需要注意的是，倘若只是簡(jiǎn)單對(duì)所有Wifi均設(shè)置為“自動(dòng)信道”，則很容易出現(xiàn)信道之間互相干擾或造成信道擁堵的情況。在部署Wifi信道的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)，在實(shí)際操作上，應(yīng)對(duì)機(jī)頂盒（Wifi）貼上相應(yīng)的標(biāo)簽，標(biāo)識(shí)出信道編號(hào)，以作備份。