大规模Wi-Fi应用亟待跨过“干扰”门槛:看门狗2大规模干扰

时间：2019-04-26 03:17:08　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　当人们使用移动设备访问Wi-Fi网络时，不稳定、信号差、易掉线等问题依然如故，更密集的Wi-Fi覆盖并没有让网络变得更稳定。在高密度部署环境下，造成这些问题的罪魁祸首正是射频干扰。射频干扰是Wi-Fi网络在高密度部署时才易暴露的缺陷，因为最大的干扰正来自其自身。Wi-Fi是一个任何人都可以使用的共享介质，它通常工作在2.4GHz和5GHz这两个免授权频段。这不同于授权频谱，可以将一定的带宽授权给特定的服务商使用，不可控设备的密集部署会让Wi-Fi网络的带宽和传输性能受到巨大影响。
　　从Wi-Fi的工作原理可见，当一部802.11客户端设备侦听到其它信号时，无论该信号是否是Wi-Fi信号，客户端设备都会暂缓传输数据直到该信号消失。但如果在数据传输中出现干扰则会导致数据丢包，从而强制Wi-Fi重传数据。重传数据便会造成数据吞吐量下降，并给共享同一AP（访问接入点）的用户带来普遍的影响。在新型无线标准802.11n推出后，射频干扰的问题反而变本加厉。因为802.11n显著提高数据传输速率的基本技术是在一个AP中采用多个射频信号，并在不同的方向和方位传输几路 Wi-Fi数据流，从而实现更高的连接速率。这样，多个射频信号之间互相干扰的机会就会翻倍。在这些信号中，如果有一路信号受到干扰，那么802.11n技术在提升空间复用和信道绑定方面的优势便会荡然无存。这些问题，显然亟待解决。
　　波束成形技术与智能天线组合
　　Wi-Fi网络的理想目标是将一个Wi-Fi信号直接发送给某个用户并监控该信号，确保其以最大速率传送给用户。这个过程，需要设备有能力不断在信号路径上重定向Wi-Fi传输，并保证路径是干净且无需变换信道的。目前，业内厂商主要通过波束成形技术来实现这一目标。波束成形技术一方面可以改善客户端的接受信号，提供更好更连贯的吞吐量，另一方面则可以避免不必要的干扰。而这一技术又主要通过两种方式落地：基于芯片的波束成型技术和基于天线的波束成形技术。
　　为了降低射频干扰问题对传输速率的影响，在802.11n草案标准中，AP和客户端都被要求必须具备波束成形能力，所以当前芯片级的波束成形技术正在成为WLAN厂商新产品的标配。而由Ruckus Wireless公司发明的基于天线的波束成形技术，则为避免射频干扰提供了一种更有效的解决方案。它通过改变由AP发出的射频能量的形态和方向，让动态波束形成技术专注于Wi-Fi信号，只有在干扰出现时才自动引导信号绕过周围的干扰。它的工作原理是，通过采用多个定向天线元在AP和客户端之间提供数千种天线模式或路径，让射频能量可以通过最佳路径辐射，获得最高的数据速率和最低的丢包率；还能通过监控决定信号的强度、吞吐量和所选路径的丢包率，以保证AP能够确切了解客户的体验，并且在遇到干扰时，有能力选择最佳路径。
　　借助动态波束成形技术和小型智能天线阵列的组合，Ruckus Wireless公司还提供了一种可实现更智能的抗干扰能力的Wi-Fi网络。而智能天线在抗射频干扰方面的表现非常值得关注。信号水平与干扰水平的差值——SINR，可以直观地反映Wi-Fi系统性能的指标。SINR值越高，数据传输率就越高，频谱容量也越大。由于Ruckus的智能天线阵列具有一种特殊的功能，在遭遇干扰时，它可以选择一种在干扰方向衰减的信号模式，从而提升SINR。Ruckus Wireless公司中国区技术总监宣文威指出，在减少Wi-Fi干扰方面，Ruckus Wireless公司的智能天线技术还具有另外两方面的意义：一方面，由于智能天线动态跟踪用户，定向发射信号，对于环境的影响非常小。与传统AP相比，环境干扰可减少50%以上。另一方面，智能天线对于噪音也有显著的抑制作用。
　　改变802.11n应用前景
　　根据Infonetics预测，运营商Wi-Fi市场的规模将从2011年的3亿美元增长到2016年的28亿美元。市场的强劲增长，源于智能手机、平板设备性能的日益强大所带动的视频、IP电话以及多媒体等应用的普及。这种发展趋势，为能够在带宽与传输速率方面与有线网络一争高下的802.11n技术，铺就了广阔的应用之路。但是，如果传统Wi-Fi技术无法有效地解决免费频谱中的射频干扰问题，运营商所部署的Wi-Fi网络依旧会面临巨大压力。而Ruckus Wireless公司推出了几款802.11n新品，或许会打消目前运营商对应用802.11n技术的顾虑。
　　比如，其新推出的两款AP——Ruckus ZoneFlex 7982和ZoneFlex 7321，就是专门针对解决大规模、高密度部署的射频干扰问题而设计的。利用适应性天线阵列、容量预测式频道选择技术（ChannelFly）、自动极化分集（PD-MRC）以及智能mesh等技术，Ruckus ZoneFlex 7982和ZoneFlex 7321Wi-Fi系统在抗干扰和降噪方面和传统的Wi-Fi技术相比差异巨大，在增强AP信号增益的前提下，不仅能够降低来自其它设备的干扰,，还能减少对周边设备的干扰。

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