无线WiFi干扰源汇总及降低干扰方法
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无线干扰有哪些,怎么避免无线干扰
对于无线技术工程师和网络管理员来说,最让他们沮丧的莫过于用户抱怨Wi-Fi 性能不佳,覆盖范围不稳定,经常掉线,应对一个无法看到并且经常发生变化的Wi-Fi环境是一个棘手的难题。这一问题的元凶就是无线电频率干扰,产生的根源则是无线电频率失控。
几乎所有发射电磁信号的设备都会产生无线电频率干扰。这些干扰可以对无线电通信所需接收信号的接收产生影响,导致性能下降,质量恶化,信息误差或者丢失,甚至阻断了通信的进行。
那么无线网络搭建的过程中,到底有哪些类型的干扰会影响到Wi-Fi的质量呢,这里,信锐技术网络工程师们根据实践经验,整理了常见的无线干扰类型和干扰源,以便大家网络建设过程中,把无线干扰的影响程度降到最低。
1、无线干扰之同频干扰
同频干扰是指两个工作在相同频率上的WLAN设备之间相互干扰,WLAN工作ISM频段(包含 2.4G和5G两个频段)。在2.4G频段上,互不干扰的频段十分有限,通常只有1、6、11信道;即使是在5GHz频段上,在排除了动态频率选择后,也仅有4个互不重叠的40MHz宽的信道。因此,对一个大的WLAN网络来说,尤其是高密度部署的网络,同一信道常常需要被不同AP使用,而这些AP之间存在着重复区域时,就存在互相干扰问题。
同频干扰常见于布点规划不合理,高密度环境或者分隔比较多的房间等场景中。一旦无线AP部署的点位过于密集,信号发射功率过大,就会相互干扰。如下图2,对于部署密集的学生宿舍而言,由于墙壁隔离度差,不仅同一层楼的同信道AP之间可见,上下楼层之间的同信道AP也存在互相干扰的情况。
同频AP之间如果可见,以802.11为基础的WLAN,空口是所有设备的公共传输媒介,两个AP之间将根据CSMA/CA原则,进行互相退避,这势必会大大降低性能,两个AP的总性能将不会超过一个信道的性能。
如果同频AP之间不可见但覆盖区域有交集,则对处于交集区域的Client而言可能会形成隐藏节点或暴露节点问题(如图3所示)。隐藏节点和暴露节点会产生两个方面的问题,其一是报文发送时需要退避或不断重传;其二是由于报文重传时会降低报文发送的物理速率,导致同一AP的影响范围扩大,也使得报文发送占用更多的空口时长,冲突几率加大,引起更多的重传。
2、无线干扰之邻频干扰
根据802.11标准,RF信号发送时其频谱宽度有一定的要求。以2.4G为例,信号的频谱掩码如图4所示:
其发射频宽为22MHz,在距离中心频率11MHz之外时,要求衰减超过30dB。对任何WLAN发射机来说,在发射频宽之外,信号也不可能马上降低为0,而是逐渐衰减。如果两个中心频率不同的WLAN设备之间的发射频宽有重叠的部分,就会产生相互影响,形成了邻频干扰。
对一个WLAN网络来说,邻频干扰包括自身的邻频干扰和来自邻居网络的邻频干扰。即使对不重叠的相邻信道(如2.4G的1、6信道),如果两个设备之间距离过近且发送功率比较大,也会产生影响。
因此,信锐技术工程师建议,WLAN网络部署时应首先避免自身的邻频干扰,所有设备建议部署在不重叠的信道上,并且设备之间避免过近。对5G来说,相邻设备最好部署为不相邻的信道,完全避免相邻信道之间可能产生的干扰。
3、无线干扰之外部干扰
来自WLAN网络外部的干扰也分为WLAN干扰和非WLAN干扰。WLAN干扰主要包括Rogue设备、邻居WLAN网络、Adhoc网络等。
与经授权的无线电频谱不同,Wi-Fi是一个共享的媒介,工作在ISM频段,无需无线电频率授权。除了WLAN设备外,还有许多非WLAN设备也工作在2.4G 频段,如微波炉、蓝牙设备、无线鼠标、无线摄像机、无绳电话、无线游戏控制器、Zigbee、WiMax等等。这些非WLAN干扰源也会干扰WLAN信号,导致WLAN信号无法被正确接收。
还有一些非ISM频段上的设备会在ISM频段上产生射频信号泄露,距离很近的情况下,会对WLAN设备形成干扰。如3G基站,当和WLAN共存于一个机架,或者共用室内馈路系统时,有可能会对WLAN设备形成干扰。
降低Wi-Fi干扰的常用方法
对于网络管理员来说,随着大批的wi-fi设备进入到企业网络中,减少无线电干扰正变得越来越重要。与此同时,用户对能够支持流多媒体应用的高可靠性wi-fi 连接的期望也越来越高。
从产生的根源上来讲,现有技术并不能从根本上消除无线电干扰,但实际组网过程中,可以通过有效的方法降低干扰影响,提升WLAN用户体验。下面,信锐技术工程师为大家归纳了一些降低无线干扰的常用方法:
1、合理规划无线AP点位和信道
在分析无线干扰类型的时候,我们可以看到,无线网络的干扰很大一部分来自于无线网络自身。AP点位之间距离的远近、周围AP所使用的信道,直接影响干扰的严重性,而这些,在进行无线设计的时候就可以合理的规划来避免。
借助Wi-Fi频谱分析工具(部分厂商的无线AP已经整合了这一功能),网络工程师可以很直观的看到环境里的无线网络,以及其信号强度和所占用的信道,以适当的距离放置点位并错开信道,可以有效减少同频及邻频干扰。其中,常用的部署方式之一便是无线AP的信道呈蜂窝状设计。
2、选择带有自动调整信道和功率的无线AP产品
无线AP的点位固定后,相互之间的距离也就无法变更,可以调节的就只有无线信号发射的功率和信道。AP通过感知周围无线环境的变化,自动调节信号发射强度和信道,可以有效填补信号漏洞,同时可以降低AP之间信号的重叠率,减少相互干扰的几率。
3、尽量部署5GHz的网络
如上文所述,除WLAN设备以外还有其他非WLAN设备也工作在2.4G频段,这样,2.4G频段不仅带宽资源有限,传输空间拥挤,还有大量外部干扰源。如果调整信道和功率并不能解决干扰问题,可以尝试使用5G频段,一方面避免射频干扰,一方面提升整体网络的吞吐量。
4、远离或者关闭干扰源
应对射频冲突的最佳方法,就是避开或者关闭射频干扰源,当然这种做法只在自己可控的范围内有用。比如安装时,远离微波炉、远离无绳电话,屏蔽AD-HoC 以及随身Wi-Fi热点等。