关于Wifi机顶盒在高密集区域中信道部署的研究

郑曙光

【摘要】 本文對Wifi机顶盒在高密集区域中信道部署的可行性方式的研究。

【关键词】 802.11n 协助信道干扰 重叠信道干扰 RTS/CTS门阀值

引言：

带Wifi功能的高清机顶盒是广东广电网络的主流业务产品，广泛应用于高密集区域，例如酒店、酒店式公寓等场所。如何使各Wifi互不干扰正常使用，是值得探讨的重要问题。

1、信道干扰

广东广电网络的机顶盒内置Wifi模块基于802.11n协议，默认信道频宽为20mhz，在半双工的模式下，1X1空间流的理论最大速率带宽为65Mps。在集团用户（酒店）的高密集区域中，若Wifi模块的信道设置为自动，则很容易出现信道互相干扰的情况，严重时，会出现丢包、网慢等故障，直接影响客户的使用体验。①当2个AP的信道出现交叉重叠，受干扰无线终端的信道状况会随干扰AP的信号强度和两者重叠范围而变化，不完全重合的交叉干扰被称为“重叠信道干扰”。②当2个AP的信道完全重合时，由于802.11n定义了CSMA/CA冲突检测机制，可启用RTS/CTS协议，使隐藏AP避让时隙，完全重合的干扰被称为“协助信道干扰”。

二、信道部署

2.1 OFDM下的信道划分

802.11n协议使用OFDM多载波调制方式，信道存在保护子载波。传统上，我们认为信道1/6/11的信道划分是比较科学的，但是，如图1所示，在OFDM的条件下，可划分为1/5/9/13等4个信道。该划分方式对于高密集区域内的信道部署，具有积极意义。

2.2高密集区域中信道部署的具体实施办法

酒店客户属于集团客户的重要群体，在多个客房中设置Wifi机顶盒，倘若全部选择“自动信道”，则极有可能发生信道干扰问题。如图2所示，为加强酒店内的信道利用率，可部署1/5/9/13信道。由于Wifi射频信号主要以反射、衍射的方式传播，因此，房门相对的2间客房，wifi信号互相干扰的可能性最大，在部署房门相对的2间客房时，应尽量拉大信道“距离”。例如，客房301部署在信道1，对门客房302则可部署在信道9。在总体部署时，应以4间客房作为部署单元后，再全面铺开部署工作。

上述部署方式已充分避免重叠信道干扰问题，但是，协助信道干扰的问题则不可避免。假如存在“隐藏节点”，则该问题需要解决。此时，802.11中的CSMA/CA冲突检测机制可发挥作用，其中，RTS/CTS协议可使隐藏AP避让时隙，可提升信道利用率，避免发生高频率冲突。值得注意的是，RTS/CTS协议有电平阈值要求，低于阈值的请求信号，将被干扰AP视为无效，继而发生干扰。

当某个无线终端的接收电平过低，则将可能影响其他无线终端连接同一AP时的速率，笔者称之为Wifi信道自干扰。导致此现象的主要原因是AP与无线终端通信时的调制方式与电平值大小有关，电平较低时将采用低效率的调制方式，且为确保数据帧能正常来往，通常会使用更多的控制帧来进行传输，时隙被过多占用，对于其他无线终端而言，数据发生碰撞，效率下降。为避免该情况发生，应对客房Wifi的SSID进行加密处理，避免因为其他房客错误连接wifi时，由于电平环境较差，而影响实际使用。

三、总结

在高密集区域内部署Wifi需要考虑实际环境中的具体效果，然而，需要注意的是，倘若只是简单对所有Wifi均设置为“自动信道”，则很容易出现信道之间互相干扰或造成信道拥堵的情况。在部署Wifi信道的同时，应根据实际情况进行调整，同时，在实际操作上，应对机顶盒（Wifi）贴上相应的标签，标识出信道编号，以作备份。