在網(wǎng)絡(luò)管理員努力理解 RF 頻譜中的干擾問題時,,他們會聽到有關(guān)干擾對無線網(wǎng)絡(luò)的影響的傳言。
此白皮書幫助揭密網(wǎng)絡(luò)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(luò)管理員,,您關(guān)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(shè)計和部署無線網(wǎng)絡(luò)時,,您聽到與無線網(wǎng)絡(luò)中干擾問題相關(guān)的很多“傳言”或“傳聞”。本白皮書澄清了與無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的 10 大傳言,。
第 1 條 -“僅 802.11 網(wǎng)絡(luò)會產(chǎn)生干擾問題,。”
全世界安裝有大量 802.11 設(shè)備,其它 802.11 網(wǎng)絡(luò)可能對您的無線網(wǎng)絡(luò)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(shè)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,。
還有很多類型的設(shè)備工作于 802.11 網(wǎng)絡(luò)工作所在的未經(jīng)許可的ISM(工業(yè),、科學(xué)和醫(yī)學(xué))頻帶。這些設(shè)備包括微波爐,、無繩電話,、藍(lán)牙設(shè)備、無線攝像機(jī),、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(dǎo)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(shè)備協(xié)作,,并可導(dǎo)致802.11 網(wǎng)絡(luò)中吞吐量大幅損失,。此外,它們還可能導(dǎo)致二次效應(yīng),,例如速率補償 – 在這種效應(yīng)中,,由干擾引起的重新傳輸會使 802.11 設(shè)備錯誤地認(rèn)為應(yīng)該使用比預(yù)期值低的數(shù)據(jù)率。
總結(jié):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(luò)達(dá)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(luò)的干擾源。
第 2 條 -“看起來我的網(wǎng)絡(luò)工作正常,,因此干擾可能不會導(dǎo)致問題,。”
802.11 協(xié)議設(shè)計為能耐受一定程度的干擾,。當(dāng) 802.11 設(shè)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(jié)束為止,。如果在 802.11 傳輸過程中途突發(fā)干擾(并導(dǎo)致數(shù)據(jù)包接收不良),則發(fā)射器會因為未收到確認(rèn)數(shù)據(jù)包而重新發(fā)送數(shù)據(jù)包,。結(jié)果,,通常可以完成數(shù)據(jù)包傳送,。
這些暫停和重新傳輸?shù)膭幼鲗?dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)的吞吐量受到嚴(yán)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(jìn)行開關(guān)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(luò)的有效吞吐量降低 50%,。因此,如果您的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為達(dá)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(yīng)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(luò)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(yīng)用,控制干擾的影響就將成為關(guān)鍵問題,。
圖 2 :802.11b 無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(dǎo)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(luò)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(luò)可維持的 60% 吞吐量,。曲線圖 C 所示為具有典型網(wǎng)絡(luò)流量和干擾問題的802.11b 無線網(wǎng)絡(luò)。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(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用。
總結(jié):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(luò)中添加諸如 VoWLAN 等高要求的應(yīng)用,,則干擾很可能會導(dǎo)致問題。
第 3 條 -“我在部署前進(jìn)行過 RF 掃描,。因此我已找到所有干擾源,。”
關(guān)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(dāng)某人使用干擾設(shè)備 – 例如無繩耳機(jī)或微波爐時)或在每星期的某幾天發(fā)生,。除非持久進(jìn)行初始 RF 掃描,,否則很容易漏掉間歇性干擾源,。
即使進(jìn)行了廣泛的 RF 掃描(例如在每個區(qū)域進(jìn)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(shè)備,,例如 Blueberry 耳機(jī)。不管進(jìn)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(jié):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查影響無線網(wǎng)絡(luò)的干擾問題。
第 4 條 -“我的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備自動處理干擾,。”
很多較新的基于交換機(jī)的 WLAN 基礎(chǔ)設(shè)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(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商可以檢測非 802.11 信號 – 干擾的存在。為應(yīng)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(shè)備(例如藍(lán)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(shè)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(shè)備,,也很難管理大型蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的信道分配。
要真正解決問題,,關(guān)鍵在于能夠分析干擾源(即識別干擾設(shè)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(shè)備,。在其它情況下,,可以移動或屏蔽該設(shè)備使其不影響網(wǎng)絡(luò)。
總結(jié):自動應(yīng)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(luò)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(fù)用”極大地增加了網(wǎng)絡(luò)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(dāng)密集部署 AP 網(wǎng)絡(luò)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(luò)在干擾免疫性上并不明顯優(yōu)于較低密度部署的網(wǎng)絡(luò),。
總結(jié):過度設(shè)計您網(wǎng)絡(luò)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,。”
802.11 數(shù)據(jù)包嗅探器具有和 WLAN 基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)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(biāo),,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(shè)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(zhǔn),。因此,您接收的來自 802.11 芯片的關(guān)于 AP(或其它設(shè)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(zhǔn)的測量設(shè)備,。
總結(jié):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(shè)備進(jìn)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(shè)備的策略”呢,?
無線設(shè)備的一個重大屬性在于其廉價易得,。結(jié)果是,,員工非常容易購買這些設(shè)備(Blackberry 設(shè)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(shè)備可能對您的無線網(wǎng)絡(luò)造成干擾,。
請注意諸如無繩耳機(jī)和微波爐等設(shè)備可能是您的業(yè)務(wù)所必需的,,因此不可能完全禁止它們,。
總結(jié):您不得不預(yù)期,干擾設(shè)備將潛入您的樓宇,。您需要一種方法來找出這些未授權(quán)的設(shè)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。”
確實,,與 2.4 GHz 頻帶相比,,目前 5 GHz 頻帶的干擾設(shè)備較少。但是,,這種情況將隨時間改變,。就像大家都從 900 MHz 轉(zhuǎn)向 2.4GHz 以避免干擾一樣,這種“頻帶跳躍”效應(yīng)也將趕上 5 GHz 頻帶,。
5 GHz 頻帶上已經(jīng)有某些設(shè)備,,包括無繩電話、雷達(dá),、視野計傳感器和數(shù)字衛(wèi)星,。
總結(jié):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,。”
如果您運行 WLAN 已有時日,就了解網(wǎng)絡(luò)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(dāng) 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(jié):您無法負(fù)擔(dān)依賴第三方解決網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(rèn)為是有線網(wǎng)絡(luò)專家而非無線網(wǎng)絡(luò)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(guān)更多信息,, 請訪問www.flukenetworks.com.cn/analyzeair/cn ,。
總結(jié):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(wù),。
AnalyzeAir™ Wi-Fi 頻譜分析儀
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