高密度Wi-Fi 信号干扰的案例分析与流程优化

2024-05-16宋海静姜明媛

通信电源技术 2024年4期

关键词：高密度路由器频段

宋海静，姜明媛

（中国联合网络通信有限公司烟台市分公司，山东烟台 264000）

0 引言

随着时代的发展，手机、平板等移动终端因其便携、高性能以及跨平台兼容等特点，逐渐在人们的日常生活中替代了传统的台式计算机。在办公室、图书馆等场景中，移动终端展现出台式计算机无法比拟的优势。同时，无线网络的广泛普及为这一转变提供了坚实的支撑。

1 案例分析

2022 年9 月，某大厦直播公司反馈Wi-Fi 信号不稳定，导致直播质量极差。该公司使用光纤到房间（Fiber to the Room，FTTR）的接入方式，连接FTTR设备自带的Wi-Fi 信号后，Wi-Fi 实际速率小于400 Mb/s。当FTTR 设备重启后，FTTR 测速正常。

经过信息收集、障碍排查后，发现障碍点在直播公司内。经现场处理，发现3 个问题。第一，Wi-Fi 信号实际速率一直处于异常状态，在信号较好时为500～600 Mb/s，在信号最差时跌至7 Mb/s。第二，用户拥有多条宽带，且每条宽带都连接1 台Wi-Fi 路由器。第三，多条宽带分别分布在7 个用石膏板进行隔离的直播间。

运营商多次上门处理，仍未解决该直播公司上网质量差的问题。直到该直播公司的工作人员陆续下班，Wi-Fi 的实际速率才逐渐恢复正常，说明Wi-Fi信号间存在严重的干扰问题。

2 高密度Wi-Fi 的装机排障场景下的现状

随着Wi-Fi 路由器的大规模应用，越来越多的用户开始了解并熟悉Wi-Fi 技术。得益于Wi-Fi 中继免布线的低成本优势，许多家庭纷纷选择放弃传统的网线部署，转而采用全屋Wi-Fi 中继方案，实现便捷高效的无线网络覆盖。

无序搭建Wi-Fi 网络会造成在有限的空间内部署数量较多的Wi-Fi 信号，导致该区域的Wi-Fi 质量直线下降，影响用户的上网体验。在使用大量Wi-Fi路由器的场景下，前期建设投入大且知识门槛较高，导致用户很难理解Wi-Fi 质量下降的原因，进而影响用户体验，甚至引发投诉。当前，公众对电信服务质量的要求不断提高。通信运营商需要提高服务质量，最大限度地满足人们的期待。为提升自身竞争力，通信运营商需要做好Wi-Fi 网络的部署和Wi-Fi 网络使用知识的普及。由于部分运营商装维人员缺乏Wi-Fi部署知识，加上调测工具不够专业、调测终端达不到要求等，间接导致Wi-Fi 网络用户体验直线下降。[1]。

3 高密度Wi-Fi 网络场景下的问题

3.1 2.4 GHz 频段的占用问题

光猫往往附带了2.4 GHz 频段的Wi-Fi 功能，但可支持的信号速率低、信号覆盖范围小。除了某些特定场景，用户基本不使用光猫自带的Wi-Fi 信号。在使用过程中，绝大多数用户基本不会定期关闭光猫，导致大量2.4 GHz 频段的Wi-Fi 信号被闲置。由于2.4 GHz 的频段信道有限，如果在有限的区域内存在超过4 个2.4 GHz 频段的Wi-Fi 信号，Wi-Fi 信号之间就会存在互相干扰，导致Wi-Fi 速率降低，出现丢帧重传现象[2]。

3.2 用户的认知问题

很多用户认为最好的Wi-Fi 部署方案是每个房间部署一台双频段路由器，而高密度Wi-Fi 场景下伪漫游会导致Wi-Fi 掉线。Wi-Fi 漫游功能是基于路由器厂商的内部协议形成的一种多路由器自动协商机制，这些路由器的Wi-Fi 信号被设置成同一个服务集标识符（Service Set Identifier，SSID）。而终端认为始终连接的是同一个Wi-Fi 信号，在终端移动过程中，完成Wi-Fi 信号间的平滑切换[3]。基于使用上的便捷性，部分用户会将Wi-Fi 的SSID 设置成同一个SSID，以期实现Wi-Fi 漫游功能。但Wi-Fi 信号强度和机制问题使这种设置无法达到预期效果，反而会因同一个SSID 的设置导致故障难以排查，影响排查进度，进而影响用户体验。

3.3 高密度Wi-Fi 场景下低端Wi-Fi 双频合一带来的速率下降问题

Wi-Fi 双频合一功能是为了使终端可以根据Wi-Fi 信号强弱和丢帧率自动选择较合适的频段，用户不必手动切换无线信号。但是这种功能会导致在用户不知情的情况下，网络速率发生变化。假设在高密度Wi-Fi 网络场景下，Wi-Fi A 和Wi-Fi B 覆盖范围相接，2 个Wi-Fi 网络都能达到2.4 GHz 和5.8 GHz频段信号全覆盖，且双频合一。在Wi-Fi A 移到Wi-Fi B 的过程中，Wi-Fi A 的5.8 GHz 频段信号会逐渐降低，但终端仍然会选择信号较强的Wi-Fi A 的2.4 GHz频段，除非Wi-Fi A的2.4 GHz信号变得足够弱。原本可以全程使用5.8 GHz 频段保证Wi-Fi 的高速率，但是由于双频合一，用户在不知情的情况下选择了2.4 GHz 频段，进而导致Wi-Fi 速率降低，网络体验下降。这种在用户不知情情况下出现的Wi-Fi 体验下降，不易排查且会延长处理时间，给网络运营商带来负面影响，并且容易引起投诉。

3.4 高密度Wi-Fi 场景下信道绑定引起丢帧问题

信道绑定是利用技术手段绑定2 个信道，以增强Wi-Fi 信号，从而提高网络速率。在单Wi-Fi 节点或者少量Wi-Fi 节点的场景下，使用这种技术能够给用户带来更好的使用体验[4]。但是在高密度Wi-Fi场景下，信道绑定技术实际上是1 个Wi-Fi 信号占用2 个信道，导致同频干扰现象进一步加剧，引起丢帧问题，降低Wi-Fi 用户的使用体验。

集中规划后，利用专门的App 进行信号热点分布预测，并针对Wi-Fi 容易受到影响的测试点进行测试。测试完毕后，在Wi-Fi 路由器上标明Wi-Fi 路由器的SSID、部署位置、配置信道、信道绑定情况及相关功能的打开与关闭情况等，便于后续的故障维护工作[5]。

4 高密度Wi-Fi 网络场景下的处理优化

4.1 选择合适的Wi-Fi 设备

在高密度Wi-Fi 网络场景下，低端Wi-Fi 设备的部署不仅无法满足多终端接入和大流量数据交换的需求，还会加剧信号干扰[6]。对于大量终端接入的密集Wi-Fi 场景，可以采用接入控制器（Access Controller，AC）+无线接入点（Access Point，AP）的模式部署Wi-Fi 设备；而对于流量密集的Wi-Fi 场景，可以部署定向天线。

4.2 进行多点信号测试

在Wi-Fi 设备部署后，运维人员通常只对Wi-Fi信号进行测速，并且测速接入点往往选择在离Wi-Fi较近的点位，测试数据的可参考性较差。针对这类问题，应在常用接入点进行全面测试，以此来分析信号的实际情况，从而进行进一步调优[7]。

4.3 进行针对性优化

在Wi-Fi 信号部署过程中，如果遇到高密度Wi-Fi 网络场景，设备往往不会主动调优，一般依赖Wi-Fi 设备默认开启的信道自适应功能。当Wi-Fi 信号在信道上的分布不平衡时，应手动选择Wi-Fi 信道。此外，光猫自带的Wi-Fi 造成Wi-Fi 信号闲置，占用了有限的信道，导致用户使用体验下降。此时，应关闭暂时不使用的Wi-Fi 信号。

对于高密度Wi-Fi 网络场景下的故障排查，往往忽略了相同SSID 的分割，而相同SSID 会混淆信号，使工作人员做出错误的判断[8]。为了快速判断真实的故障原因，需要将双频合一的Wi-Fi 信号分开，并且设置易于区分的SSID。

Wi-Fi 路由器往往附带信号增强的功能，能够根据终端的接收功率自动调整Wi-Fi 天线的发射功率。这种机制在单个Wi-Fi 路由器的场景下能够提升用户的实际使用体验，但在高密度Wi-Fi 场景下会加剧同频干扰对用户体验的影响。在实际场景中，这种机制会将Wi-Fi 的带宽从2 400 Mb/s 降低至7 Mb/s。信号增强机制会直接引起信号重叠区域的增大，使终端更容易处于Wi-Fi 信号的重叠区域内，引起Wi-Fi 信号的反复跳转。在保证信号强度的情况下，可以关闭信号增强功能，避免对其他信号产生干扰[9]。

4.4 使用专业的Wi-Fi 分析软件

在实际工作中，需要合理使用专业的分析软件。目前市面上的Wi-Fi 分析软件成熟度较高，能够直观看出当前Wi-Fi 信号是否处于高密度Wi-Fi 信号网络环境，并显示当前Wi-Fi 信号的速率、信号强度及丢帧率。

4.5 利用菲涅尔区降低周边干扰

菲涅尔区是代表Wi-Fi 信号能量最集中的区域。菲涅尔区的畅通无阻意味着Wi-Fi 信号处于一种自由传播的状态。相反，如果能够阻挡菲涅尔区的信号传播，则会有效降低Wi-Fi 信号的强度。在工程上，要保证菲涅尔区的55%区域不被遮挡[10]。如果Wi-Fi 周边信号干扰严重，无法得到妥善解决，则在某些特殊情况下可通过遮挡菲涅尔区来减少信号干扰。