RF頻譜中的干擾問題
加入技術交流群
此白皮書幫助揭密網(wǎng)絡管理員在探索干擾問題時遇到的 10 大傳言。
作為一名網(wǎng)絡管理員，您關心 WLAN 的性能。您希望優(yōu)化其性能以盡量減少最終用戶對速度和（或）連通性的抱怨。在設計和部署無線網(wǎng)絡時，您聽到與無線網(wǎng)絡中干擾問題相關的很多“傳言”或“傳聞”。本白皮書澄清了與無線網(wǎng)絡相關的 10 大傳言。
第 1 條 -“僅 802.11 網(wǎng)絡會產(chǎn)生干擾問題?！?/STRONG>
全世界安裝有大量 802.11 設備，其它 802.11 網(wǎng)絡可能對您的無線網(wǎng)絡產(chǎn)生干擾。這種干擾稱為同信道干擾和鄰信道干擾。因為所有 802.11 設備遵循相同的協(xié)議，因此它們具有協(xié)作傾向– 即相同信道上的兩個接入點 (AP) 將共享信道容量。
&nb
sp;
還有很多類型的設備工作于 802.11 網(wǎng)絡工作所在的未經(jīng)許可的ISM（工業(yè)、科學和醫(yī)學）頻帶。這些設備包括微波爐、無繩電話、藍牙設備、無線攝像機、戶外微波鏈路、無線游戲控制器、Zigbee、熒光燈和 WiMax 等等。甚至不良電氣連接也可導致寬 RF 頻譜發(fā)射（干擾）。
這些非 802.11 干擾源一般不會和 802.11 設備協(xié)作，并可導致802.11 網(wǎng)絡中吞吐量大幅損失。此外，它們還可能導致二次效應，例如速率補償 – 在這種效應中，由干擾引起的重新傳輸會使 802.11 設備錯誤地認為應該使用比預期值低的數(shù)據(jù)率。
總結：未經(jīng)許可的 ISM 頻帶是 FCC 在非管制頻帶共享方面的試驗。我們?nèi)匀辉诘却匠雠_。使 802.11 網(wǎng)絡達到優(yōu)化工作狀態(tài)的最佳方法是消除或盡量減少影響網(wǎng)絡的干擾源。
第 2 條 -“看起來我的網(wǎng)絡工作正常，因此干擾可能不會導致問題?！?/STRONG>
802.11 協(xié)議設計為能耐受一定程度的干擾。當 802.11 設備在開始傳輸前檢測到突發(fā)干擾，它將暫停傳輸，直到突發(fā)干擾結束為止。如果在 802.11 傳輸過程中途突發(fā)干擾（并導致數(shù)據(jù)包接收不良），則發(fā)射器會因為未收到確認數(shù)據(jù)包而重新發(fā)送數(shù)據(jù)包。結果，通?？梢酝瓿蓴?shù)據(jù)包傳送。
這些暫停和重新傳輸?shù)膭幼鲗е聼o線網(wǎng)絡的吞吐量受到嚴重影響。例如，微波爐在 50% 忙閑度下發(fā)射干擾（因為它們隨著 60 赫茲交流電源進行開關循環(huán)）。這意味著工作于與您 802.11 接入點 (AP) 相同頻率下的微波爐可以使您網(wǎng)絡的有效吞吐量降低 50%。因此，如果您的網(wǎng)絡設計為達到 24 Mbps，則它在微波爐附近工作時可能降低到 12 Mbps。
如果您在 WLAN 上的唯一應用為便利的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)（如網(wǎng)上沖浪），這種吞吐量損失可能并不明顯。但是，如果您向網(wǎng)絡中加入諸如無線局域網(wǎng)語音 (VoWLAN) 等對容量和延時敏感的應用，控制干擾的影響就將成為關鍵問題。
圖 2 ：802.11b 無線網(wǎng)絡設計的最大數(shù)據(jù)率為 11 Mbs （曲線圖 A ），一般可維持的數(shù)據(jù)率所導致的吞吐速率最高約為最大數(shù)據(jù)率的 60% ，即約 6 Mbs 。一旦數(shù)據(jù)率超過最大值的 60% ，網(wǎng)絡性能就會大幅下降到無法使用的程度。曲線圖 B 所示為 802.11b 無線網(wǎng)絡可維持的 60% 吞吐量。曲線圖 C 所示為具有典型網(wǎng)絡流量和干擾問題的802.11b 無線網(wǎng)絡。拿曲線圖 C 來說，如果不消除干擾問題，則可用容量不足以添加諸如 VoWLAN 等高要求或關鍵任務應用。
總結：干擾是存在的 … 或許您 WLAN 的容量掩蓋了問題。如果您向無線網(wǎng)絡中添加諸如 VoWLAN 等高要求的應用，則干擾很可能會導致問題。
第 3 條 -“我在部署前進行過 RF 掃描。因此我已找到所有干擾源。”
關于干擾最麻煩的一個問題就是它們在本質(zhì)上是間歇性的。干擾可能只會在每天的特定時間發(fā)生（當某人使用干擾設備 – 例如無繩耳機或微波爐時）或在每星期的某幾天發(fā)生。除非持久進行初始 RF 掃描，否則很容易漏掉間歇性干擾源。
即使進行了廣泛的 RF 掃描（例如在每個區(qū)域進行 24 小時測量），但事情會隨時間變化。人們很容易向您的無線環(huán)境中引入干擾設備，例如 Blueberry 耳機。不管進行多少定期掃描也無法保證您的環(huán)境無論何時均無干擾。
總結：您無法完全消除干擾問題。您需要一個快速簡便的方法來定期檢
第 4 條 -“我的基礎設施設備自動處理干擾。”
很多較新的基于交換機的 WLAN 基礎設施產(chǎn)品自稱能管理 RF 干擾問題。實際上，它們在一定程度上受它們所基于的 802.11 芯片集以及 802.11 協(xié)議本身限制。
使用 802.11 芯片集，基礎設施供應商可以檢測非 802.11 信號 – 干擾的存在。為應對這種干擾，他們嘗試更改受干擾影響區(qū)域的 AP 的 802.11 信道。
這種方法的問題在于它并未真正解決問題。如圖 4 所示，某些干擾設備（例如藍牙、無繩電話和 802.11FH）的頻率是跳動的，不可能更改信道以避開這些類型的設備 – 它們在整個頻帶中無處不在。即使對于工作于靜態(tài)頻率的設備，也很難管理大型蜂窩網(wǎng)絡中的信道分配。
要真正解決問題，關鍵在于能夠分析干擾源（即識別干擾設備及其物理位置）以確定處理干擾的最佳措施。在許多情況下，此“最佳措施”是從樓宇中清除該設備。在其它情況下，可以移動或屏蔽該設備使其不影響網(wǎng)絡。
總結：自動應對干擾是一種理想狀態(tài)，但在今天還不切實際。
第 5 條 -“我可以通過擁有高密度 AP 克服干擾問題。”
802.11 接入點廉價的特性使極高密度部署很具誘惑力。例如，某些網(wǎng)絡中，在每個房間中部署一個 AP。這種部署類型的優(yōu)點在于通過允許頻譜“空間復用”極大地增加了網(wǎng)絡容量。直觀看來，通過四處遍布更多 AP，即使存在干擾，客戶端也更可能順利運行。
不幸的是，當密集部署 AP 網(wǎng)絡時，必須降低每個接入點的發(fā)射信號功率。否則，接入點會相互產(chǎn)生干擾 – 這稱為同信道干擾。
AP 發(fā)射功率的減小正好抵消了干擾免疫性的潛在優(yōu)勢。因此，實際上密集部署 AP 的網(wǎng)絡在干擾免疫性上并不明顯優(yōu)于較低密度部署的網(wǎng)絡。
總結：過度設計您網(wǎng)絡的容量是合理的，但這無法解決干擾問題。
第 6 條 -“我可以使用數(shù)據(jù)包嗅探器分析干擾問題?！?/STRONG>
802.11 數(shù)據(jù)包嗅探器具有和 WLAN 基礎設施設備相同的問題。它們僅可看見 802.11 芯片告訴它們的信息，而且僅可向您報告干擾的二次指標，例如增加的重新傳輸和降低的速率。但它們無法分析干擾問題、確定干擾原因和幫您找出干擾設備的物理位置。
來自 802.11 芯片的數(shù)據(jù)的第二個難題在于它們的功率測量值未經(jīng)校準。因此，您接收的來自 802.11 芯片的關于 AP（或其它設備）信號強度的數(shù)據(jù)無法采用絕對 dBm 單位表示。這使您很難為它們報告的數(shù)量賦予意義。要使用絕對 dBm 單位精確表示信號強度，您需要諸如頻譜分析儀等校準的測量設備。
總結：您需要分析干擾的正確工具 – 易于使用的頻譜分析儀。
第 7 條 -“我的無線策略不允許干擾設備進入樓宇。”
制訂無線策略是處理干擾問題的良好開端。但是，任何策略必須付諸實施才有效。因此，您如何實施一個“不允許無線設備的策略”呢？
無線設備的一個重大屬性在于其廉價易得。結果是，員工非常容易購買這些設備（Blackberry 設備、無繩電話）并帶到工作場所。在很多情況下，員工并非有意造成問題，甚至不知道特定設備可能對您的無線網(wǎng)絡造成干擾。
請注意諸如無繩耳機和微波爐等設備可能是您的業(yè)務所必需的，因此不可能完全禁止它們。
總結：您不得不預期，干擾設備將潛入您的樓宇。您需要一種方法來找出這些未授權的設備并通過清除或屏蔽來處理它們造成的干擾。
第 8 條 -“5 GHz 頻帶上無干擾?！?/STRONG>
確實，與 2.4 GHz 頻帶相比，目前 5 GHz 頻帶的干擾設備較少。但是，這種情況將隨時間改變。就像大家都從 900 MHz 轉向 2.4GHz 以避免干擾一樣，這種“頻帶跳躍”效應也將趕上 5 GHz 頻帶。
5 GHz 頻帶上已經(jīng)有某些設備，包括無繩電話、雷達、視野計傳感器和數(shù)字衛(wèi)星。
總結：目前在 5 GHz 頻帶上干擾尚未造成問題，但將來總會的。
第 9 條 -“我可以聘請顧問解決遇到的所有干擾問題?！?/STRONG>
如果您運行 WLAN 已有時日，就了解網(wǎng)絡經(jīng)常無法完美運行。若無法洞察干擾情況，您就不得不猜測干擾是否是問題所在。缺乏洞察對 IT 人員來說是個問題 – 特別是當 CEO 問到為何他昨天連接到會議室時碰到麻煩的時候。
此外，超出控制問題的是，請顧問來解決此類問題即費時又費錢。一份訪問和差旅報告就可能花費 $5,000 - 10,000（美元）。
總結：您無法負擔依賴第三方解決網(wǎng)絡干擾問題的花費。您需要能夠快速方便地找出并定位網(wǎng)絡中的干擾第 10 條 -“我放棄。RF 分析對我來說太難理解。”
不要泄氣?，F(xiàn)在有工具使 RF 分析變得較易理解，即使對那些自認為是有線網(wǎng)絡專家而非無線網(wǎng)絡專家的人來說也是如此。例如，F(xiàn)luke Networks 的 AnalyzeAir™Wi-Fi 頻譜分析儀可以檢測、識別并定位您 802.11WLAN 中的物理干擾源。有關更多信息， 請訪問www.flukenetworks.com.cn/analyzeair/cn 。
總結：正確的工具，例如 AnalyzeAir Wi-Fi 頻譜分析儀，將極大地簡化您檢測、識別和定位 802.11 WLAN中 RF 干擾的任務。
AnalyzeAir™ Wi-Fi 頻譜分析儀
檢測、識別和定位 802.11 WLAN 中的 RF 干擾AnalyzeAir 讓 IT 網(wǎng)絡專家可以透視隱藏在深處的 RF 內(nèi)部世界，讓他們能夠以一種更加智能的可視方式查看頻譜。AnalyzeAir 軟件讓您可以查看、監(jiān)控、分析和管理所有影響您的 Wi-Fi 網(wǎng)絡性能和安全性的 RF 源和無線設備，即使這些設備是未經(jīng)授權或暫時性的。
您是否收到最終用戶有關 WLAN 性能的抱怨？攜帶 AnalyzeAir 到這類故障位置，可以快速解決妨礙無線連接性能的物理層 RF 問題。AnalyzeAir 設備查找器功能能夠找到問題設備，從而幫助您快速確定出現(xiàn)問題或未經(jīng)授權的問題設備的位置。
您是否正在準備部署新的無線網(wǎng)絡或是擴展現(xiàn)有無線網(wǎng)絡？提前了解您的 RF 頻譜將有助于預防以后的性能問題。有助于找出可能產(chǎn)生干擾的設備，以便在用戶開始抱怨之前拆除或屏蔽這些設備。
AnalyzeAir 軟件降低了頻譜分析的成本，簡化了頻譜分析的過程。許多單功能 RF 分析儀或昂貴工具只能提供不含設備識別和定位的 RF 信息，而 AnalyzeAir 則提供了方便理解、上手容易的解決方案，可幫助用戶迅速解決妨礙 WLAN 連接并影響性能的 RF 問題。
評論