WLAN干扰分析及抗干扰技术方案(抗干扰)

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1、WLAN干扰分析及抗干扰技术方案研究院目录目录抗干扰技术方案抗干扰技术方案WLAN干扰类型干扰类型WLAN系统系统特点概述特点概述频率占用方式LicenseLicenseLicenseUnlicense调制方式8PSK16QAMOFDMOFDM多址方式TDMACDMAOFDMACSMA中心接入点BTSNode BeNode BAP资源分配控制节点BSCRNCeNode B无WLANWLAN更早采用了较先进的更早采用了较先进的OFDMOFDM调制方式来提升频谱利用率，但基于局域网方式的非电信蜂窝调制方式来提升频谱利用率，但基于局域网方式的非电信蜂窝网络设计，具有许多不足：网络设计，具有许多不足：

2、非专用频率频段：非专用频率频段：多WLAN设备，其他通信设备共存，频率资源无保障CSMACSMA竞争接入信道资源，效率低：竞争接入信道资源，效率低：时分工作的方式使得同一时刻只能保证一个用户进行有效传输，多用户同时接入管理帧与数据帧同时传输，效率低无信道类型划分：无信道类型划分：控制帧与数据帧混传，控制帧开销较大无线资源管理能力弱：无线资源管理能力弱：有中心接入点AP，但无统一无线资源分配节点，无固定上下行信道划分，造成不同于蜂窝网中的上下行竞争导致干扰更为严重WLAN 与与蜂窝网对比蜂窝网对比WLAN传输机制传输机制TimeDIFSContention WindowPLCP HeaderSI

3、FSACK16usdata Frame34 us，用来，用来检测检测信道状态信道状态随机退避，随机退避，可根据链路情况调整，可根据链路情况调整，避免设备同时竞争产生冲突避免设备同时竞争产生冲突单个用户数据包传输过单个用户数据包传输过程程AP与终端是平等的，对于与终端是平等的，对于AP、终端都遵循此过程、终端都遵循此过程多用户传输机制示意多用户传输机制示意载波监听载波监听CSMA：发送前监听载波，判断信道是否可用，在DIFS时长内，检测信道空闲，判断此时信道可用冲突避免冲突避免CA：在发送数据前，需要根据竞争窗设置随机退避等待一段时间；重传时，竞争窗设置拉大WLAN干扰来源于冲突与退避，干扰又加

4、剧了冲突与退避：多个设备同时传输造成空口碰撞时，接收端无法正常解析报文，发送端重传退避使得空闲等待时长拉长，降低信道占用率载波监听：干扰评估过程载波监听：干扰评估过程CCA (clear channel assessment) ：WLAN设备在发送数据之前，通过信号能量检测与特征检测相设备在发送数据之前，通过信号能量检测与特征检测相结合判断信道是否被占用，结合判断信道是否被占用，根据标准规定根据标准规定 如侦测到为如侦测到为WLAN信号，判决门限：信号，判决门限：-82dBm 如未检测出如未检测出WLAN信号，判决门限：信号，判决门限：-62dBm隐藏节点隐藏节点：多见于终端与终端间：多见于终

5、端与终端间对于STA1，如在SH区域内存在同频设备STA2，由于STA1、STA2互相无法侦听到发出的信号，误以为信道空闲误以为信道空闲两终端同时发送，引起冲突，即对AP产生干扰暴露节点暴露节点：多见于：多见于APAP与与APAP之间之间 对于AP1、AP2 ，如在SE区域存在可互相感知AP设备，AP1正在传输，AP2将误以为信道不可用 而此时实际情况，AP2与STA2可以互相通信SH区域载载波波监监听听带带来来的的干干扰扰问问题题 WLAN干扰检测作为载波监听的基本机制，实际就是通过底层持续地监听空口信号判定否占干扰检测作为载波监听的基本机制，实际就是通过底层持续地监听空口信号判定否占用信道

6、，而此用信道，而此过程本身的不准确即会造成干扰过程本身的不准确即会造成干扰SE区域随机退避机制：避免干扰随机退避机制：避免干扰n为避免多个节点在发现信道空闲后，同时发送数据而造成冲突，为避免多个节点在发现信道空闲后，同时发送数据而造成冲突，802.11采用了二进制随机退避算法采用了二进制随机退避算法来实现退避，回退值与来实现退避，回退值与CW设置相关设置相关CW（竞争窗口）时间会在0，CW-1之间选择一个随机数，并乘以Slottime（9us）回退算法：CW为CWmax与CWmin的采用二进制回退算法CWmax = CWmin *2(n-1)取值：CWmax最大不超过1024，CWmin最小值

7、为32随机退避为缓解干扰，也带来了干扰的开销随机退避为缓解干扰，也带来了干扰的开销多节点业务并发时，随机退避效率较低，造成干扰严重，系统吞吐量下降多节点业务并发时，随机退避效率较低，造成干扰严重，系统吞吐量下降 用户数增多，随机退避到同一时刻竞争的概率增大，造成冲突概率变高 CW取值而会随着碰撞而指数倍放大，退避增多造成多用户或多AP共存时网络整体吞吐量的下降目录目录抗干扰技术方案抗干扰技术方案WLANWLAN系统干扰技术原理分析系统干扰技术原理分析WLAN干扰类型分类干扰类型分类同频干扰同频干扰：1、6、11同频点工作WLAN设备邻频干扰邻频干扰：交叉频点配置WLAN设备蜂窝网干扰蜂窝网干扰

8、：主要为TD-S/LTE E频段干扰其他设备干扰其他设备干扰:微波炉、无绳电话、蓝牙等两AP吞吐量之和22.318.318.418.221.141.7051015202530354045123456AP2信道号吞吐量(Mbps)干扰源干扰源干扰源在干扰源在APAP附近吞吐率附近吞吐率（MbpsMbps）干扰源在终端附近干扰源在终端附近 吞吐率吞吐率（MbpsMbps）无干扰无干扰有干扰有干扰无干扰无干扰有干扰有干扰4dBm4dBm蓝牙蓝牙信号信号8686686850504040微波炉微波炉8787404090902525干扰不仅导致原AP吞吐量下降明显，总吞吐量也呈下降趋势，说明整体信道利用率