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[導讀]相信IEEE在定義802.11的時候也不曾想到,Wi-Fi的應用會如此之廣。在人們早期的印象中,Wi-Fi的特點是在小范圍內實現(xiàn)高吞吐率的無線連接,這也是Wi-Fi的設計初衷。然而,隨著人們對于無線網(wǎng)絡的需求日益膨脹,Wi-Fi熱

相信IEEE在定義802.11的時候也不曾想到,Wi-Fi的應用會如此之廣。在人們早期的印象中,Wi-Fi的特點是在小范圍內實現(xiàn)高吞吐率的無線連接,這也是Wi-Fi的設計初衷。

然而,隨著人們對于無線網(wǎng)絡的需求日益膨脹,Wi-Fi熱點越來越多,逐漸形成多個AP組成的區(qū)域。如今,隨著運營商大規(guī)模部署,WLAN網(wǎng)絡已經成為和傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡同等地位的“新的大網(wǎng)”。這意味著WLAN的角色已經從獨立的點覆蓋向大規(guī)模組網(wǎng)轉變。

微蜂窩難以支撐全速11n

伴隨這一轉變,問題接踵而來。

首先是干擾問題,其中影響最大的就是AP間的同頻干擾。目前,為了避免同頻干擾,運營商普遍采用錯頻的方式,即微蜂窩構架來部署WLAN網(wǎng)絡。然而,隨著802.11n標準的引入,這一組網(wǎng)方式受到了嚴峻的挑戰(zhàn)。

用于802.11n部署的2.4GHz頻段共78MHz帶寬,互不干擾的頻段十分有限。如果以20MHz為帶寬,通常只有1、6、11三個信道可用(如圖)。在20MHz帶寬下,802.11n的最大吞吐率為150Mbps。而11n的一個特性就是支持MIMO,以40MHz為帶寬,網(wǎng)絡最大吞吐率可以達到300Mbps。但是,40MHz已經占據(jù)了2.4GHz帶寬的大部分,采用微蜂窩構架,將無法部署。目前我國運營商已經開始大量集采802.11n設備,但由于受到頻譜和組網(wǎng)方式的限制,網(wǎng)絡的最大吞吐率只能達到150Mbps,無法實現(xiàn)300Mbps。

頻譜資源短缺問題不僅局限于802.11n,802.11ac同樣也面臨頻譜資源不足的問題。對此,國家頻譜管理研究所顧問何廷潤表示,目前,Wi-Fi頻譜緊張已經成為一個嚴峻的問題。長遠來看,Wi-Fi的頻譜資源一定是不足的。IEEE開始設計802.11的時候,設計初衷就不是為蜂窩網(wǎng)絡結構設計的。2.4GHz是非許可頻段,大家互相競爭,沒有電信級QoS保障,這一設計理念直到802.11n也沒有改變。

微蜂窩構架vs同頻組網(wǎng)

在現(xiàn)有的無線環(huán)境下,運營商要大規(guī)模建設WLAN,只有在組網(wǎng)技術上創(chuàng)新。Meru大中華區(qū)及日本區(qū)總經理司馬聰表示,同頻組網(wǎng)虛擬化能夠更好地利用頻譜資源。這種組網(wǎng)方式代表了Wi-Fi未來的發(fā)展趨勢。

然而,同頻組網(wǎng)如何解決相鄰AP的同頻干擾問題呢?司馬聰表示,Meru認為通過同頻算法能夠實現(xiàn)Wi-Fi的同頻組網(wǎng),這一方式已經在實踐中獲得成功。采用同頻組網(wǎng),802.11n就能夠在2.4GHz頻段實現(xiàn)300Mbps吞吐率了。如果采用三條流,吞吐率最大值能夠達到450Mbps。

克服了同頻干擾后,同頻組網(wǎng)使得WLAN網(wǎng)絡部署變得異常靈活。采用微蜂窩構架,WLAN網(wǎng)絡的勘測、設計、施工都非常復雜,可謂“牽一發(fā)而動全身”。而采用同頻組網(wǎng),只需要把AP線性部署,哪里信號弱就可以加裝一個,像安裝電燈炮一樣簡單。以往,為了降低同頻干擾,運營商往往會降低AP的功率。這樣一方面使得滿帶寬傳輸半徑變小;另一方面,覆蓋需要更多的AP,增加了運營商的投資成本。同時,由于微蜂窩方式相鄰AP的頻率是不同的,因此用戶在移動過程中從一個AP切換到另一個AP,需要再進行一次80

2.11認證,這需要花去3毫秒至3秒的時間。而同頻組網(wǎng)通過將每個AP設置成相同的Mac Address,使終端在切換AP時無需再認證,實現(xiàn)了無縫漫游。同頻組網(wǎng)破解共建共享難題

在我國,機場、大學等大型公共場所的Wi-Fi建設仍處于無序狀態(tài)。以機場為例,往往機場同時部署了三家運營商的Wi-Fi。即使不同運營商分層部署,也會導致不同樓層間的同頻干擾,這都會嚴重影響到用戶的體驗。司馬聰表示,如果采用同頻組網(wǎng)方式,則能夠很好地解決這個問題。由三家運營商共同投資,機場方面負責統(tǒng)一建設Wi-Fi,每個樓層采用同頻組網(wǎng),相鄰樓層采用不同的信道。這樣一來,無線環(huán)境將變得更加有序。網(wǎng)絡建好后,分配給每個運營商一個SSID,對收入進行分成。雖然用戶仍然能看到不同的運營商Wi-Fi,但背后的基礎設施由機場建設,此舉能夠有效解決三家運營商爭搶部署Wi-Fi產生混亂。

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