wlan同鄰頻干擾研究

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1、一、背景情況隨著全業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)的全面展開(kāi)，各家運(yùn)營(yíng)商在用戶爭(zhēng)奪戰(zhàn)上更加激烈。就江蘇130萬(wàn)活躍用戶的高校市場(chǎng)而言，更是各家運(yùn)營(yíng)商的必爭(zhēng)之地。相對(duì)于電信結(jié)合校園寬帶捆綁營(yíng)銷(xiāo)的優(yōu)勢(shì)，中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司通過(guò)半年時(shí)間對(duì)江蘇xx所高校中的xx所高校進(jìn)行了WLAN覆蓋，為高校市場(chǎng)的全業(yè)務(wù)營(yíng)銷(xiāo)做好準(zhǔn)備。WLAN業(yè)務(wù)可完成對(duì)高校市場(chǎng)互聯(lián)網(wǎng)需求的快速覆蓋，但相比有線寬帶而言，WLAN業(yè)務(wù)使用的802.11a/b/g協(xié)議也存在一定劣勢(shì)。比如：1、802.11a/b/g協(xié)議的工作頻段分別為5GHz和2.4GHz，信號(hào)穿透能力差，信號(hào)整體覆蓋存在一定難度；2、802.11b/g的

2、公開(kāi)頻段共13個(gè)，但其互不干擾的頻段只有3個(gè)，因此在信號(hào)覆蓋過(guò)程中，如何降低信號(hào)間的同頻、臨頻干擾，對(duì)于提高WLAN網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和穩(wěn)定性有至關(guān)重要的作用。截止2010年6月底，江蘇移動(dòng)南京分公司W(wǎng)LAN高?；钴S用戶已經(jīng)達(dá)到9萬(wàn)人，而日均在線人數(shù)更是達(dá)到了4萬(wàn)人，晚間高峰時(shí)段的同時(shí)在線人數(shù)也已達(dá)到了1萬(wàn)人。在市場(chǎng)部對(duì)部分高校轉(zhuǎn)網(wǎng)用戶的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，70%的轉(zhuǎn)網(wǎng)用戶是受到電信有線寬帶的吸引而轉(zhuǎn)網(wǎng)的。就這種形勢(shì)下，提升南京移動(dòng)高校WLAN網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提升用戶使用WLAN感知度，對(duì)于防止高校用戶流失，增加運(yùn)營(yíng)收入有著積極的意義。而高校WLAN網(wǎng)絡(luò)由于覆蓋集中，用戶使用集中的特

3、點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中存在的同鄰頻干擾尤為突出，因此通過(guò)WLAN無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的抗干擾技術(shù)研究和實(shí)施，可有效提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、改善用戶使用感知。目前高校WLAN建設(shè)中廣泛使用的是820.11b和802.11g協(xié)議。802.11b協(xié)議其工作頻率為2.4GHz，可提供1、2、5.5、11Mbit/s的自適應(yīng)速率，在2.4GHz的ISM頻段上共有14個(gè)頻寬為22MHz的頻道可供使用。802.11g協(xié)議為802.11b協(xié)議的后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)，其工作頻率也為2.4GHz，原始傳送速度為54Mbit/s，802.11g協(xié)議向下兼容802.11b協(xié)議。802.11b/g雖然在2.4GHz頻段提供14個(gè)頻道

4、，但相鄰頻段之間存在重疊，可提供互不干擾的頻道只有3個(gè)，國(guó)內(nèi)廣泛使用的為1、6、11這3個(gè)頻道，由于只有3個(gè)互不干擾的頻道可供選擇，且此頻道公開(kāi)，即任何運(yùn)營(yíng)商、企事業(yè)和個(gè)人用戶均可使用這幾個(gè)頻道，增加了WLAN無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的干擾。802.11b/g各頻道之間的頻率劃分方式如圖一所示：12圖一80.11b/g頻道劃分WLAN無(wú)線頻段干擾究竟會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成什么影響呢？WLAN是基于CSMA/CA方式為終端服務(wù)，也就是說(shuō)，一個(gè)終端需要使用WLAN進(jìn)行通信時(shí)，首先要監(jiān)聽(tīng)信道，這是就會(huì)出現(xiàn)兩種情況。一是如果信道當(dāng)時(shí)有人在使用，就一直監(jiān)聽(tīng)下去直到信道空閑。二是如是信道空閑，就使用

5、這個(gè)信道，此時(shí)信道是被占用的。820.11b和802.11g協(xié)議的理論最大速率雖然能夠達(dá)11Mbit/s和54Mbit/s的速率，但如果此時(shí)AP1和AP2都使用的6頻道，那么無(wú)論終端是接入到AP1還是AP2，只要有一個(gè)終端在進(jìn)行通信，那么這個(gè)6信道就是被占用的，其他終端不能使用，這就是干擾。因?yàn)閃LAN是采用競(jìng)爭(zhēng)的，終端競(jìng)爭(zhēng)到就完全使用這22MHz的信道，使用完后終端繼續(xù)競(jìng)爭(zhēng)。此時(shí)如果AP使用相同信道的話，競(jìng)爭(zhēng)會(huì)使性能退化，單個(gè)AP的吞吐性能下降。而同時(shí)，同臨頻干擾產(chǎn)生波形的疊加或者衰落，導(dǎo)致接收端無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別、還原信號(hào)，大量數(shù)據(jù)重傳更增加了帶寬開(kāi)銷(xiāo)，使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

6、的傳送性能更加惡化。因此研究如何增加WLAN無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力具有重大意義。二、技術(shù)方案：1、概述為量化WLAN同鄰頻干擾對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響程度，為WLAN網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與優(yōu)化提供依據(jù)，江蘇公司在現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下，完成WLAN網(wǎng)絡(luò)干擾測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容包括無(wú)干擾環(huán)境下用戶數(shù)及業(yè)務(wù)變化對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的影響；同頻干擾下用戶數(shù)及業(yè)務(wù)變化對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的影響；同頻干擾下干擾AP信號(hào)強(qiáng)度變化對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的影響；鄰頻干擾下用戶數(shù)及業(yè)務(wù)變化對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的影響；鄰頻干擾下干擾AP信號(hào)強(qiáng)度變化對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的影響。122、研究解決方案2.1測(cè)試環(huán)境介紹測(cè)試環(huán)境選擇在現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下，二層交換機(jī)上層接入AC，通

7、過(guò)AC為終端進(jìn)行DHCP分配；旁掛吞吐量測(cè)試服務(wù)器，為測(cè)試提供下載上傳服務(wù)；二層交換機(jī)下掛AP，提供WLAN接入并形成干擾；采用20臺(tái)終端提供壓力測(cè)試。測(cè)試中使用硬件列表如下，硬件名稱(chēng)數(shù)量單位AC(RFS7000)1臺(tái)AP(AP300)6臺(tái)POE供電模塊6塊筆記本21臺(tái)交換機(jī)1臺(tái)測(cè)試中使用軟件列表如下：軟件名稱(chēng)數(shù)量單位IxChariot21套122.2無(wú)干擾情況下測(cè)試分析無(wú)干擾情況測(cè)試下，只開(kāi)啟主AP電源，其余AP關(guān)閉，AP采用頻點(diǎn)為6，測(cè)試終端使用IxChariot軟件進(jìn)行吞吐量測(cè)試。記錄當(dāng)接入用戶數(shù)從1個(gè)增加至11個(gè)時(shí)，AP的吞吐量變化。測(cè)試接入如下圖所示。

8、從圖中可以看到，在WLA