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Admin
2017-03-16 17:13:47
射頻調(diào)優(yōu)是一種射頻資源管理解決方案，使無線網(wǎng)絡能夠快速適應無線環(huán)境變化，保證最優(yōu)的通信質(zhì)量，最大程度地發(fā)揮無線網(wǎng)絡的使用價值。
隨著WLAN業(yè)務規(guī)模擴大，業(yè)務數(shù)量劇增，人工的檢查和維護也會增加運行和維護成本。為了解決射頻管理的問題，射頻調(diào)優(yōu)的技術(shù)越來越受到關(guān)注。射頻調(diào)優(yōu)一方面可以為新上線的AP自動分配信道和功率，另一方面也能根據(jù)無線環(huán)境自動調(diào)整AP的功率和信道，在檢測到AP下線時還可以對覆蓋空洞進行自動修復。
在射頻調(diào)優(yōu)時，合法AP收集周圍合法AP、非法AP和非Wi-Fi設備（如微波爐、無繩電話等與Wi-Fi系統(tǒng)使用相同頻率的設備）的信息上報給AC。通過鄰居探測，AP設備間形成鄰居關(guān)系。根據(jù)鄰居關(guān)系、干擾以及負載信息，AC生成新的發(fā)射功率信息和工作信道，再下發(fā)給AP使用，如圖1-1所示。
圖1-1射頻調(diào)優(yōu)通信過程
在這個射頻調(diào)優(yōu)過程中，鄰居探測、信道調(diào)整和功率調(diào)整是實現(xiàn)射頻調(diào)優(yōu)的主要技術(shù)，如圖1-2所示。
圖1-2射頻調(diào)優(yōu)示意圖
鄰居探測
鄰居探測的目的是讓周邊AP感知本AP的存在或者本AP感知周邊AP的存在。鄰居探測分為兩種方式：主動探測與被動探測。
l 主動探測
AP主動發(fā)送鄰居探測幀，讓周邊鄰居AP感知本AP的存在。主動探測主要用于建立合法AP之間的鄰居關(guān)系和獲取合法鄰居之間的最大干擾信號強度。AP周期性地在不同信道上發(fā)送指定組播地址的Probe Request幀，周圍AP收到后感知到該AP為鄰居AP，收集鄰居信息，其中最關(guān)鍵的是鄰居AP的信號強度。
l 被動探測
AP被動接收鄰居消息，以感知周邊鄰居AP的存在。被動探測主要用于合法AP收集AP間實際的干擾和非法AP的干擾。
信道調(diào)整和功率調(diào)整
在射頻調(diào)優(yōu)時，合法AP需要收集周圍合法AP、非法AP和非Wi-Fi設備的信息上報給AC。AC根據(jù)這些信息形成網(wǎng)絡中的AP設備的鄰居關(guān)系，并根據(jù)鄰居關(guān)系、干擾以及負載信息，進行信道調(diào)整和功率調(diào)整，再下發(fā)給AP使用。
l 信道調(diào)整
對于無線局域網(wǎng)，為了避免信號干擾，相鄰AP只能工作在非重疊信道上。信道調(diào)整前，AP2和AP4都使用信道6，存在信號干擾；信道調(diào)整后，AP4使用信道11，干擾消除，相鄰AP工作在非重疊信道。通過信道調(diào)整，可以保證每個AP能夠分配到最優(yōu)的信道，盡可能地減少和避免相鄰或相同信道的干擾，保證網(wǎng)絡的可靠傳輸，如圖1-3所示。
圖1-3信道調(diào)整原理圖
l 功率調(diào)整
AP的發(fā)射功率決定了其射頻信號的覆蓋范圍，AP功率越大，其覆蓋范圍也就越大。傳統(tǒng)的射頻功率控制方法只是靜態(tài)地將發(fā)射功率設置為最大值，單純地追求信號覆蓋范圍，但是功率過大可能對其他無線設備造成不必要的干擾。因此，需要選擇一個能平衡覆蓋范圍和信號質(zhì)量的最佳功率。
功率調(diào)整就是在整個無線網(wǎng)絡的運行過程中，根據(jù)實時的無線環(huán)境情況動態(tài)地分配合理的功率。
? 在增加鄰居時，功率會減小。圓圈的大小代表AP調(diào)整發(fā)射功率后的覆蓋范圍，當增加AP4后，通過功率調(diào)整功能，每個AP的發(fā)射功率減小，如圖1-4所示。
圖1-4功率減小示意圖
? 在鄰居AP離線或出現(xiàn)故障時，功率會增加，如圖1-5所示。
圖1-5功率增加示意圖
全局射頻調(diào)優(yōu)和局部射頻調(diào)優(yōu)
射頻調(diào)優(yōu)的方式有全局射頻調(diào)優(yōu)和局部射頻調(diào)優(yōu)，全局射頻調(diào)優(yōu)與局部射頻調(diào)優(yōu)的概念和使用場景，如表1-1所示。
表1-1全局射頻調(diào)優(yōu)和局部射頻調(diào)優(yōu)
射頻調(diào)優(yōu)類型 | 概念 | 使用場景 |
全局射頻調(diào)優(yōu) | 全局射頻調(diào)優(yōu)的作用域為AC管理的所有AP，即AC統(tǒng)一協(xié)調(diào)各AP的信道和功率，在整體上達到最優(yōu)。 | 在業(yè)務較少或新部署WLAN網(wǎng)絡時使用。 |
局部射頻調(diào)優(yōu) | 局部射頻調(diào)優(yōu)是在局部信號環(huán)境惡化時通過小范圍內(nèi)的信道和功率調(diào)整，使局部的信號環(huán)境達到最佳。 | l AP上線：AC檢測到AP上線后，AC將會給新上線的AP分配信道和功率。為了獲取到更好的結(jié)果，AC可能還會對新上線AP的直接鄰居重新分配信道或功率。例如為了避免新上線AP和鄰居間的互相干擾，可能會適當調(diào)小鄰居的功率。 l AP下線：AC檢測到AP下線后會運行調(diào)優(yōu)算法適當增加下線AP鄰居的功率，以求彌補下線AP留下的信號覆蓋空洞。考慮到AP異常重啟或者人為維護等目的導致的短時間內(nèi)的重啟，AC并不是在AP下線后立刻開始調(diào)優(yōu)，而是等待一段時間后，才在更新鄰居信息后運行局部調(diào)優(yōu)算法。 l 非法AP干擾：非法AP由鄰居探測識別，并將干擾信息作為調(diào)優(yōu)的輸入，設備根據(jù)干擾大小觸發(fā)局部調(diào)優(yōu)。當干擾大小超過門限（默認-65dBm）時，被認為是嚴重干擾，及時觸發(fā)局部調(diào)優(yōu)處理，調(diào)整非法AP周邊AP的信道，盡量避開非法AP的干擾。 l 無線環(huán)境惡化：無線環(huán)境惡化是指由于干擾、信號弱等各種原因引起的丟包率，誤碼率等的增加。 l 非Wi-Fi設備干擾：非Wi-Fi設備干擾包括微波爐，無繩電話等與Wi-Fi系統(tǒng)使用相同的頻率的非Wi-Fi設備帶來的干擾。非Wi-Fi設備干擾的識別由頻譜分析模塊負責，輸出的干擾信息作為調(diào)優(yōu)模塊的輸入，并根據(jù)干擾的級別判斷是否觸發(fā)局部調(diào)優(yōu)，如果存在一個嚴重干擾或一個周期內(nèi)多次出現(xiàn)較大的干擾則及時觸發(fā)局部調(diào)優(yōu)，通過調(diào)整非Wi-Fi設備周邊AP的信道或功率，從而盡量避開非Wi-Fi設備的干擾。 |
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