關于Wifi機頂盒在高密集區域中信道部署的研究

鄭曙光

【摘要】 本文對Wifi機頂盒在高密集區域中信道部署的可行性方式的研究。

【關鍵詞】 802.11n 協助信道干擾 重疊信道干擾 RTS/CTS門閥值

引言：

帶Wifi功能的高清機頂盒是廣東廣電網絡的主流業務產品，廣泛應用于高密集區域，例如酒店、酒店式公寓等場所。如何使各Wifi互不干擾正常使用，是值得探討的重要問題。

1、信道干擾

廣東廣電網絡的機頂盒內置Wifi模塊基于802.11n協議，默認信道頻寬為20mhz，在半雙工的模式下，1X1空間流的理論最大速率帶寬為65Mps。在集團用戶（酒店）的高密集區域中，若Wifi模塊的信道設置為自動，則很容易出現信道互相干擾的情況，嚴重時，會出現丟包、網慢等故障，直接影響客戶的使用體驗。①當2個AP的信道出現交叉重疊，受干擾無線終端的信道狀況會隨干擾AP的信號強度和兩者重疊范圍而變化，不完全重合的交叉干擾被稱為“重疊信道干擾”。②當2個AP的信道完全重合時，由于802.11n定義了CSMA/CA沖突檢測機制，可啟用RTS/CTS協議，使隱藏AP避讓時隙，完全重合的干擾被稱為“協助信道干擾”。

二、信道部署

2.1 OFDM下的信道劃分

802.11n協議使用OFDM多載波調制方式，信道存在保護子載波。傳統上，我們認為信道1/6/11的信道劃分是比較科學的，但是，如圖1所示，在OFDM的條件下，可劃分為1/5/9/13等4個信道。該劃分方式對于高密集區域內的信道部署，具有積極意義。

2.2高密集區域中信道部署的具體實施辦法

酒店客戶屬于集團客戶的重要群體，在多個客房中設置Wifi機頂盒，倘若全部選擇“自動信道”，則極有可能發生信道干擾問題。如圖2所示，為加強酒店內的信道利用率，可部署1/5/9/13信道。由于Wifi射頻信號主要以反射、衍射的方式傳播，因此，房門相對的2間客房，wifi信號互相干擾的可能性最大，在部署房門相對的2間客房時，應盡量拉大信道“距離”。例如，客房301部署在信道1，對門客房302則可部署在信道9。在總體部署時，應以4間客房作為部署單元后，再全面鋪開部署工作。

上述部署方式已充分避免重疊信道干擾問題，但是，協助信道干擾的問題則不可避免。假如存在“隱藏節點”，則該問題需要解決。此時，802.11中的CSMA/CA沖突檢測機制可發揮作用，其中，RTS/CTS協議可使隱藏AP避讓時隙，可提升信道利用率，避免發生高頻率沖突。值得注意的是，RTS/CTS協議有電平閾值要求，低于閾值的請求信號，將被干擾AP視為無效，繼而發生干擾。

當某個無線終端的接收電平過低，則將可能影響其他無線終端連接同一AP時的速率，筆者稱之為Wifi信道自干擾。導致此現象的主要原因是AP與無線終端通信時的調制方式與電平值大小有關，電平較低時將采用低效率的調制方式，且為確保數據幀能正常來往，通常會使用更多的控制幀來進行傳輸，時隙被過多占用，對于其他無線終端而言，數據發生碰撞，效率下降。為避免該情況發生，應對客房Wifi的SSID進行加密處理，避免因為其他房客錯誤連接wifi時，由于電平環境較差，而影響實際使用。

三、總結

在高密集區域內部署Wifi需要考慮實際環境中的具體效果，然而，需要注意的是，倘若只是簡單對所有Wifi均設置為“自動信道”，則很容易出現信道之間互相干擾或造成信道擁堵的情況。在部署Wifi信道的同時，應根據實際情況進行調整，同時，在實際操作上，應對機頂盒（Wifi）貼上相應的標簽，標識出信道編號，以作備份。