正确设计和部署无线网络涉及许多任务,其中最重要的一项就是制定信道计划。完善的信道方案将有助于压缩每一个宝贵的连接时间,这是高性能WLAN的基础之一。

无论您使用的是静态信道计划还是供应商的动态信道评估/分配算法(几乎所有的产厂商都提供某种版本的这种功能),除了选择Wi-Fi通道外,还需要考虑一些其他事项。最重要的一项就是确定要使用的正确信道宽度。

在深入讨论之前,让我们先介绍一些基础知识。IEEE 802.11标准定义了2.4 GHz和5 GHz频率范围内的无线网络操作。在美国,联邦通信委员会(FCC)在这两个频段都为无线通信分配了频谱,现在已经将该频谱分配扩展到了6 GHz。2.4GHz频段被分为11个信道(1-11),每个信道宽度20MHz。在5 GHz频段,我们的信道范围从36到165,在6 GHz频段,我们的Wi-Fi信道范围从1-233。这两个频率都允许20 MHz-160 MHz的信道宽度。 

2.4GHz信道规划

尽管在2.4GHz上有11个信道可用,但其中只有3个不会相互“重叠”或干扰:1、6和11。信道2-5会干扰1和6,而7-10干扰6和11。我们先不深究无线通信是如何发生的,当一个站点(接入点,客户端设备等)要传输某些东西时,就必须等待信道通畅。简单地说,一次只能有一个设备进行传输。当使用重叠信道时(2.4GHz中为2-5、7-10),这些信道上的任何站点(STA)都将独立于其他信道上发生的事件进行传输,从而导致性能下降。这种类型的干扰称为相邻信道干扰(ACI)。

另一方面,同信道干扰(CCI)是指同一区域中的两个或多个AP在同一信道上运行。这实际上将两个小区(一个小区是AP的覆盖区域)变成一个大小区。这意味着任何STA如果现在有任何东西要传输,不仅要等待与同一AP相关联的其他STA,还要等待同一信道上与其他AP相关联的所有STA。CCI虽然不像ACI那样具有破坏性,但也会降低性能。这是由于有更多的设备试图在同一信道上获得对无线介质的访问,使得STA等待传输机会的时间更长。

到目前为止,我们仅以2.4GHz频段为例。由于可用频谱数量有限,因此即使在802.11n中引入了使用40MHz的能力,也强烈建议仅使用不重叠的20 MHz信道。

5GHz信道规划

现在我们已经说到了这一点,让我们将讨论转移到5GHz。这里人们更关注信道宽度。该频段中有更多可用频谱,每个信道占用自己的20 MHz非重叠片段。与2.4中的情况一样,802.11n使我们能够使用40MHz信道。从此,802.11ac现在允许80MHz甚至160MHz宽信道!这些宽Wi-Fi信道是通过将20MHz信道绑定在一起而创建的,同样使用中心频率来表示该信道。例如,通道36和40(每个20MHz)绑定在一起以组成40MHz的通道38,依此类推。

这些宽信道的用例是吞吐量。信道越宽,通过信道推送的数据就越多。很多厂商喜欢在AP数据表中吹嘘那些令人印象深刻的吞吐量。这些是通过使用这些宽信道实现的。现在某些厂商甚至把设备默认设置为宽信道,开箱即用。

听起来不错吧?那么,为什么不将您的AP设置为最宽的信道,然后就可以了呢??让我们回顾一下本文的开头,特别是在我们讨论同信道干扰(CCI)的地方。5GHz频段在UNII-1和UNII-3(包括ISM)中允许9个20MHz信道。UNII-2中还有16个,但是它们都有其自身的一系列复杂性(这个话题以后再讨论)。假设我们已决定使用80MHz信道进行部署。我们只是从9个非重叠信道降到2个。这意味着我们部署的AP中有一半将占据相同的RF频谱范围。而这对于位于设施两端、不能听到对方声音太大的AP来说,这并不是什么问题。出现问题的地方是彼此距离很近的AP(信号强度变化在20dB以内)。这些AP和与之关联的所有STA现在都成为同一小区的一部分,从而降低了一切的速度。所有STA都需要轮候才能访问介质。

这里需要考虑的另一项是,每次加宽信道(20MHz – 40MHz和40MHz – 80MHz等)时,都会向该信道引入额外的3dB噪声。这实际上使噪音加倍。简单来说,您现在将拥有更多的噪声,而没有信号增益。这相当于一个较低的SNR(信噪比),这将迫使较低的MCS速率,从而降低吞吐量。这意味着客户端现在需要更长的传输时间,从而提高了连接时间利用率。

高性能WLAN的标志之一是信道重用。这是一种在CCI引入环境时限制通道数量的方式来部署通道的做法。实现这一目标的最佳方法是拥有尽可能多的信道来部署。尽管20MHz频道将无法达到80MHz所宣传的更高数据速率,但客户端仍可以达到可接受的速度,使你能够最佳地利用每一个可用的连接时间。

综上所述,每种情况都是不同的。如果您在SOHO上只有一个AP,而没有邻居/外部争用源,怎么办?将其设置为80MHz或160MHz,就这么做吧!

如果您进行的是中小型部署,并且已经做了功课(当然要使用Ekahau Pro!),以确保可以使用40MHz频道,请尝试一下。

最重要的是,对于大多数具有许多AP的企业型部署,坚持使用窄Wi-Fi信道将为您提供所需的空间复用,以使WLAN达到最佳性能,让用户满意。

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