对WLAN无线干扰的优化探讨

【摘要】文章针对WLAN干扰原理进行了阐述，并在此基础上通过现网实践探讨对WLAN无线干扰的优化，从实践中得到几种有效整治干扰的优化手段，对比关键指标情况，验证了在现网中通过WLAN优化手段能有效解决因覆盖设计不合理和容量过载等问题引起频率干扰。

【关键词】WLAN;干扰;优化

引言

随着LTE网络的日渐成熟，其E频段和WLAN间干扰不容忽视。通过持续对LTE与WLAN间干扰深入研究，降低系统间干扰，促进LTE和WLAN网络质量的共同提升。

本文将通过结合WLAN干扰原理及现网实践来探讨对WLAN无线干扰的优化。

1.WLAN干扰原理

WLAN网络的干扰主要分成两大类：系统内干扰和系统间干扰。系统内干扰包括同频干扰或邻频干扰，系统间干扰如LTE与WLAN间干扰、其他设备干扰。

1.1 同频干扰

同频干扰是指两个工作在相同频率上的WLAN设备之间的相互干扰。WLAN工作ISM频段，包括2.4G和5G两个频段。受终端的支持等因素限制，WLAN设备集中在2.4G频段。在2.4G频段上，互不干扰的频段十分有限，如1、6、11信道

随着WLAN网络的建设不断增加，尤其是设备的高密度部署和多家运营商共存不共建，导致同一信道被不同AP使用。而这些AP之间覆盖区域重叠，共享信道容量，存在互相干扰。

1.2 邻频干扰

邻频干扰影响与同频干扰类似，共享信道容量，但干扰程度更高。如3信道不仅干扰到1信道，同时对6信道也同样有干扰。

发射频宽为22MHz，在距离中心频率11MHz之外时，要求衰减超过30dB。对任何WLAN发射机来说，在发射频宽之外，信号是逐渐衰减至0。如果两个中心频率不同的WLAN设备之间的发射频宽有重叠的部分，就会产生相互影响，形成了邻频干扰。

1.3 LTE与WLAN间干扰

当临近距离很近的情况下，非ISM频段上的设备会在ISM频段上产生射频信号泄露，会对WLAN设备形成干扰。WLAN与现有GSM网络、TD网络，以及LTE网络共址或者室分合路，产生杂散干扰，其中以2.3GHz频段LTE对WLAN干扰较为严重。

1.4 其他设备干扰

如表1所示，WLAN工作在ISM频段，除了WLAN设备外，还有许多非WLAN设备也工作在该频段，如微波炉、无绳电话、蓝牙设备、无线摄像机、户外微波链路、无线游戏控制器、Zigbee、WiMax等等。

非WLAN干扰源会干扰WLAN信号，导致WLAN信号无法被正确接收。

2.优化思路及效果跟踪

2.1 工程整改

对重要区域实际测试和排查，发现前期工程建设未充分综合考虑容量和覆盖，现网覆盖方式不满足实际需求，过覆盖和容量超载导致无线干扰的产生。

以某高专学校干扰整治为例，前期高校宿舍楼的覆盖方式主要是某厂家AP放装和吸顶全向天线混合使用且布置在宿舍走廊。为保障覆盖效果，AP发射功率调整最大，测试发现过覆盖引起同频干扰严重，无法通过增加AP扩容满足宿舍的容量需求。

表1 干扰测试实验结果表

干扰源 干扰源在AP附近吞吐率（Mbps） 干扰源在终端附近 吞吐率（Mbps）

无干扰 有干扰 无干扰 有干扰

蓝牙（4dBm） 86 68 50 40

微波炉 87 40 90 25

图1 同邻频干扰严重

同时与电信的板状天线相比，我方室内信号覆盖较弱。引入天线入室优化方案，调整了1、2、3、4、5、6、7、8号宿舍楼。整治前后对比如下：

图2 整改前覆盖方式（5个AP）

图3 整改后覆盖方式（6个AP）

通过工程整改，增加AP数量、美化天线入室不仅有效提高网络覆盖和容量，还减少因保障覆盖功率过大引起的过覆盖干扰。移动的入室天线的美观性，隐蔽性皆强于电信。

工程整改后，对宿舍楼进行测试，CMCC-EDU信号覆盖和业务运行情况较好。测试结果如下：

表2 信号覆盖和信噪比

2.2 频率协商

在实际排查过程，发现在用户较多、流量较大的重要区域，尤其是高校区域内，多处存在三家运营商共存不共建现象，但都是各自对频点进行设置和优化，这样必然导致同邻频干扰严重。

某学院移动和电信WLAN设备先后进驻学校宿舍。因各自独立做频点优化和设备布放，经实测发现AP信号未进行正确的信道划分，移动和电信的信道使用混乱，与电信存在同邻频干扰。终端测试发现上网速率慢，PORTAL页面打开困难等等。

表3 1号宿舍楼移动（左）和电信（右）频点表

由表3可知，电信信道设为2，根据前面的邻频干扰分析，该信道规划，对1信道和6信道都有一定干扰，尤其1信道干扰较为严重。同时我方设备也对电信产生干扰，导致双方感知较差，是一种双输的局面。因此，我方主动通过共建共享渠道，与电信共同协商，制定统一优化方案，降低与其他运营商间的同邻频干扰。

2.3 容量优化

以某学院为例，4号女生宿舍楼618宿舍用户投诉上网较慢，portal页面经常打不开。对4#宿舍楼6F现场AP扫频，发现移动和电信间有干扰，扫频结果如下：

图4 移动与电信同频干扰严重

从网管数据取出该热点下AP用户和流量分析，其中AP3和AP4峰值在线用户数达16、18，618宿舍刚好在该覆盖区域，分析得出容量不足和电信同邻频干扰，导致用户上网速度慢。AP承载用户数过，容量不足进一步加剧了干扰。

表4 AP用户和流量分析

AP名称 MAC地址 月份 峰值关联用户数（个） 峰值在线用户数（个） 有线侧流量（MB） 无线侧流量（MB）

四号宿舍楼六楼AP1 84：74：2A：57：48：97 3 2 2 667.12 600.2

四号宿舍楼六楼AP2 84：74：2A：57：54：09 3 12 9 180584.9 189456.64

四号宿舍楼六楼AP3 84：74：2A：57：54：61 3 20 18 410438.2 502891.02

四号宿舍楼六楼AP4 84：74：2A：57：54：48 3 18 16 353102.3 387134.99

世杰学校四号宿舍楼六楼AP5 84：74：2A：57：54：73 3 9 9 153946.5 161536.33

在AP3和AP4之间增加一个AP。综合考虑移动和电信信道的分布，规划新AP信道为1，AP4信道为6，AP5改为11，使得新AP分担AP3、AP4的用户，降低用户过多引起干扰。

对于容量超忙AP且周边有超闲AP，可以尝试通过功率调整、覆盖位置调整、AP扩容和开启负载均衡方式，解决容量问题。

2.4 功率控制

在干扰排查过程中发现，部分AP为保证覆盖范围，常常将功率设置为最高值，没有适当调整优化，过覆盖易引起同邻频干扰，同楼层与楼层间都容易出现频率干扰。

如对合肥某高校宿舍楼进行排查，在该宿舍楼二楼测试，发现丢包率为13%较高，测试发现CMCC-EDU在11信道上干扰场强差值仅有2dB，同频干扰非常严重。

进一步排查发现同频干扰CMCC-EDU信号，是四楼同位置AP信号过覆盖到二楼区域，造成楼层间同频干扰。通过调整功率，将四楼AP的发射功率由27dB将至10dB，降低四楼AP对二楼同位置AP的干扰。四楼AP降低功率，影响其覆盖范围，又将四楼全向天线改为板状定向天线。

同时对该宿舍楼512房间扫到AP信号分析，楼层间AP无同邻频干扰，但可见度过高。扫描结果如下：

图5 AP信号扫描结果

信号强度满足覆盖要求，但同层两AP覆盖交叉区域，用户无线网络会出现频繁漫游现象等，适当调整AP功率避免频繁繁漫，防止一个用户占用两个AP资源。

在实际排查过程中，功率适当调整是频率干扰优化中必不可少的一步，前面说的工程整改、楼宇扫频和扩容优化等措施，都要结合功率调整，控制好AP覆盖范围，有效降低同邻频干扰。

2.5 WLAN与LTE干扰

TD-LTE为TDD系统，WLAN为CSMA/CA接入系统，它们上下行时隙不同步，TD-LTE可能工作于E频段2320MHz～2370MHz，与WLAN的2.4G频段很相近，两系统间有30M隔离带，仍存在着复杂的干扰关系。目前TD-LTE实验网已建立，WLAN与LTE共址和合路，基站系统间存在干扰。

通过现网不断排查和摸索，归纳降低WLAN与LTE系统间干扰措施。若对两者独立布放的室分系统，天线间距至少1米，13年前设备至少保障在2米以上，理想状态在4米以上，且TD-LTE使用2.3G低端频点;WLAN与LTE共用室分系统时，LTE合路器隔离应不低于70dB，最好能在90dB以上，可采用满足要求的异频合路器进行合路。

图6 LTE与WLAN独立室分系统

图7 LTE与WLAN共室分系统

3.结束语

通过前面的分析，我们得出如下结论：目前现网的干扰主要为同邻频干扰，一方面通过工程整改手段，解决覆盖设计不合理和容量过载等问题引起频率干扰。同时结合巡检工作每季度对楼宇扫频，持续做好频率优化，降低频率干扰。另一方面，积极探索抗干扰技术，如智能负载均衡技术、动态调整AP信道等抗干扰技术研究，同时对日常参数优化调整，如关闭低速率报文、关闭probe帧、调大Beacon间隔等参数，降低信道资源开销对干扰优化。

参考文献

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