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#分享达人# 无线射频调优

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发表于 2017-9-8 09:08:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
射频调优射频调优是一种射频资源管理解决方案,使无线网络能够快速适应无线环境变化,保证最优的通信质量,最大程度地发挥无线网络的使用价值。
随着WLAN业务规模扩大,业务数量剧增,人工的检查和维护也会增加运行和维护成本。为了解决射频管理的问题,射频调优的技术越来越受到关注。射频调优一方面可以为新上线的AP自动分配信道和功率,另一方面也能根据无线环境自动调整AP的功率和信道,在检测到AP下线时还可以对覆盖空洞进行自动修复。

在射频调优时,合法AP收集周围合法AP、非法AP和非Wi-Fi设备(如微波炉、无绳电话等与Wi-Fi系统使用相同频率的设备)的信息上报给AC。通过邻居探测,AP设备间形成邻居关系。根据邻居关系、干扰以及负载信息,AC生成新的发射功率信息和工作信道,再下发给AP使用,如图1所示。

图1 射频调优通信过程

1.jpg
在这个射频调优过程中,邻居探测、信道调整和功率调整是实现射频调优的主要技术,如图2所示。图2 射频调优示意图
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邻居探测邻居探测的目的是让周边AP感知本AP的存在或者本AP感知周边AP的存在。邻居探测分为两种方式:主动探测与被动探测。
  • 主动探测AP主动发送邻居探测帧,让周边邻居AP感知本AP的存在。主动探测主要用于建立合法AP之间的邻居关系和获取合法邻居之间的最大干扰信号强度。AP周期性地在不同信道上发送指定组播地址的Probe Request帧,周围AP收到后感知到该AP为邻居AP,收集邻居信息,其中最关键的是邻居AP的信号强度。
  • 被动探测AP被动接收邻居消息,以感知周边邻居AP的存在。被动探测主要用于合法AP收集AP间实际的干扰和非法AP的干扰。



信道调整和功率调整在射频调优时,合法AP需要收集周围合法AP、非法AP和非Wi-Fi设备的信息上报给AC。AC根据这些信息形成网络中的AP设备的邻居关系,并根据邻居关系、干扰以及负载信息,进行信道调整和功率调整,再下发给AP使用。
  • 信道调整对于无线局域网,为了避免信号干扰,相邻AP只能工作在非重叠信道上。信道调整前,AP2和AP4都使用信道6,存在信号干扰;信道调整后,AP4使用信道11,干扰消除,相邻AP工作在非重叠信道。通过信道调整,可以保证每个AP能够分配到最优的信道,尽可能地减少和避免相邻或相同信道的干扰,保证网络的可靠传输,如图3所示。图3 信道调整原理图


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功率调整
AP的发射功率决定了其射频信号的覆盖范围,AP功率越大,其覆盖范围也就越大。传统的射频功率控制方法只是静态地将发射功率设置为最大值,单纯地追求信号覆盖范围,但是功率过大可能对其他无线设备造成不必要的干扰。因此,需要选择一个能平衡覆盖范围和信号质量的最佳功率。
功率调整就是在整个无线网络的运行过程中,根据实时的无线环境情况动态地分配合理的功率。
  • 在增加邻居时,功率会减小。圆圈的大小代表AP调整发射功率后的覆盖范围,当增加AP4后,通过功率调整功能,每个AP的发射功率减小,如图4所示。图4 功率减小示意图


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在邻居AP离线或出现故障时,功率会增加,如图5所示。
图5 功率增加示意图
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全局射频调优和局部射频调优射频调优的方式有全局射频调优和局部射频调优,全局射频调优与局部射频调优的概念和使用场景,如表1所示。


表1 全局射频调优和局部射频调优
射频调优类型
概念
使用场景

全局射频调优
全局射频调优的作用域为AC管理的所有AP,即AC统一协调各AP的信道和功率,在整体上达到最优。
在业务较少或新部署WLAN网络时使用。

局部射频调优
局部射频调优是在局部信号环境恶化时通过小范围内的信道和功率调整,使局部的信号环境达到最佳。
  • AP上线:AC检测到AP上线后,AC将会给新上线的AP分配信道和功率。为了获取到更好的结果,AC可能还会对新上线AP的直接邻居重新分配信道或功率。例如为了避免新上线AP和邻居间的互相干扰,可能会适当调小邻居的功率。
  • AP下线:AC检测到AP下线后会运行调优算法适当增加下线AP邻居的功率,以求弥补下线AP留下的信号覆盖空洞。考虑到AP异常重启或者人为维护等目的导致的短时间内的重启,AC并不是在AP下线后立刻开始调优,而是等待一段时间后,才在更新邻居信息后运行局部调优算法。
  • 非法AP干扰:非法AP由邻居探测识别,并将干扰信息作为调优的输入,设备根据干扰大小触发局部调优。当干扰大小超过门限(默认-65dBm)时,被认为是严重干扰,及时触发局部调优处理,调整非法AP周边AP的信道,尽量避开非法AP的干扰。
  • 无线环境恶化:无线环境恶化是指由于干扰、信号弱等各种原因引起的丢包率,误码率等的增加。
  • 非Wi-Fi设备干扰:非Wi-Fi设备干扰包括微波炉,无绳电话等与Wi-Fi系统使用相同的频率的非Wi-Fi设备带来的干扰。非Wi-Fi设备干扰的识别由频谱分析模块负责,输出的干扰信息作为调优模块的输入,并根据干扰的级别判断是否触发局部调优,如果存在一个严重干扰或一个周期内多次出现较大的干扰则及时触发局部调优,通过调整非Wi-Fi设备周边AP的信道或功率,从而尽量避开非Wi-Fi设备的干扰。




射频调优的客户价值随着射频调优在WLAN网络中的应用越来越广泛,其在网络性能、运维成本和可靠性方面带来的价值体现也越来越明显。射频调优的客户价值主要体现在:
  • 保持最佳的网络性能状态。射频调优能够实时智能地管理射频资源,使WLAN网络能够快速适应环境的变化,保持最佳的网络性能状态。
  • 减少部署和运维的人力成本。射频调优是一种自动的射频管理方式,使用射频调优可以降低对运维人员技能的要求并减少人力的投入。
  • 增加WLAN网络的可靠性。射频调优能够及时修复性能恶化等带来的影响,提供自动监视、自动分析和自动调整功能,可提升系统可靠性,给用户带来更好的体验。













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