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Admin
2017-03-16 17:13:47
射頻調優(yōu)是一種射頻資源管理解決方案，使無線網絡能夠快速適應無線環(huán)境變化，保證最優(yōu)的通信質量，最大程度地發(fā)揮無線網絡的使用價值。
隨著WLAN業(yè)務規(guī)模擴大，業(yè)務數量劇增，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，射頻調優(yōu)的技術越來越受到關注。射頻調優(yōu)一方面可以為新上線的AP自動分配信道和功率，另一方面也能根據無線環(huán)境自動調整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設備間形成鄰居關系。根據鄰居關系、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射頻調優(yōu)通信過程
在這個射頻調優(yōu)過程中，鄰居探測、信道調整和功率調整是實現射頻調優(yōu)的主要技術，如圖1-2所示。
圖1-2射頻調優(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。
信道調整和功率調整
在射頻調優(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根據這些信息形成網絡中的AP設備的鄰居關系，并根據鄰居關系、干擾以及負載信息，進行信道調整和功率調整，再下發(fā)給AP使用。
l 信道調整
對于無線局域網，為了避免信號干擾，相鄰AP只能工作在非重疊信道上。信道調整前，AP2和AP4都使用信道6，存在信號干擾；信道調整后，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，保證網絡的可靠傳輸，如圖1-3所示。
圖1-3信道調整原理圖
l 功率調整
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量的最佳功率。
功率調整就是在整個無線網絡的運行過程中，根據實時的無線環(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調整發(fā)射功率后的覆蓋范圍，當增加AP4后，通過功率調整功能，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
全局射頻調優(yōu)和局部射頻調優(yōu)
射頻調優(yōu)的方式有全局射頻調優(yōu)和局部射頻調優(yōu)，全局射頻調優(yōu)與局部射頻調優(yōu)的概念和使用場景，如表1-1所示。
表1-1全局射頻調優(yōu)和局部射頻調優(yōu)
射頻調優(yōu)類型 | 概念 | 使用場景 |
全局射頻調優(yōu) | 全局射頻調優(yōu)的作用域為AC管理的所有AP，即AC統一協調各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網絡時使用。 |
局部射頻調優(yōu) | 局部射頻調優(yōu)是在局部信號環(huán)境惡化時通過小范圍內的信道和功率調整，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，可能會適當調小鄰居的功率。 l AP下線：AC檢測到AP下線后會運行調優(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?？紤]到AP異常重啟或者人為維護等目的導致的短時間內的重啟，AC并不是在AP下線后立刻開始調優(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優(yōu)的輸入，設備根據干擾大小觸發(fā)局部調優(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)局部調優(yōu)處理，調整非法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優(yōu)模塊的輸入，并根據干擾的級別判斷是否觸發(fā)局部調優(yōu)，如果存在一個嚴重干擾或一個周期內多次出現較大的干擾則及時觸發(fā)局部調優(yōu)，通過調整非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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