傲天動(dòng)聯(lián)無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化揭秘

標(biāo)簽：TDMA WLAN協(xié)議

傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)作為全球領(lǐng)先的運(yùn)營(yíng)級(jí)無(wú)線寬帶解決方案提供商，始終堅(jiān)持“自主創(chuàng)新，合作共贏”的經(jīng)營(yíng)理念，以“為客戶提供無(wú)線接入的完美體驗(yàn)”作為公司發(fā)展的動(dòng)力，通過(guò)持續(xù)不斷的產(chǎn)品創(chuàng)新、嚴(yán)格的質(zhì)量管理、以及完善的售后服務(wù)，為客戶提供面向網(wǎng)絡(luò)融合的運(yùn)營(yíng)級(jí)IP寬帶解決方案。近日，首推全球領(lǐng)先的“AUTEVISIONⅡ無(wú)線硬件轉(zhuǎn)發(fā)引擎(芯片)”，在業(yè)界激起極大反響，領(lǐng)數(shù)通領(lǐng)域開(kāi)始仔細(xì)思考未來(lái)無(wú)線寬帶的發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)前進(jìn)方向。

當(dāng)然，傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)從未對(duì)現(xiàn)在取得的成績(jī)而駐足驕傲，正如董事長(zhǎng)兼CTO范成龍先生所說(shuō)：“我們還遠(yuǎn)未到驕傲的時(shí)候”，在無(wú)線寬帶WLAN技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)和解決方案不斷提升中，傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)始終能踏踏實(shí)實(shí)地走以研發(fā)創(chuàng)新為方向的成長(zhǎng)路線。事實(shí)上，傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)作為專業(yè)的無(wú)線寬帶WLAN廠商，在WLAN性能上緊跟技術(shù)的發(fā)展，在2009年與802.11n標(biāo)準(zhǔn)同步發(fā)布推出了第一代802.11n產(chǎn)品后，今年又發(fā)布了11n的3X3即4X4產(chǎn)品，使得傲天動(dòng)聯(lián)推出的AP達(dá)到了802.11n最高的600M傳輸性能;同時(shí)，傲天也在802.11AC上一直在努力，將在年底推出802.11AC產(chǎn)品，屆時(shí)WLAN AP的傳輸性能將超過(guò)1G，使得無(wú)線接入的速率第一次超過(guò)了固網(wǎng)。

傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)在無(wú)線寬帶方面的巨大優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化”技術(shù)。當(dāng)前無(wú)線寬帶所使用的公用頻率，相對(duì)比較惡劣，原因是基于下面幾點(diǎn)：

(1)WLAN工作的頻率是公用頻率，比如2.4G和5.8G，是誰(shuí)都可以使用的頻率，比如藍(lán)牙工作在2.4G、微波爐工作在2.4G等，因此，WLAN面臨著比其它無(wú)線技術(shù)更惡劣的干擾;

(2)WLAN協(xié)議使得空中工作在廣播、單工模式，使用的是CSMA-CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance 帶有沖突避免的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn))工作方式，用戶數(shù)量的增加，往往會(huì)導(dǎo)致無(wú)線空口性能急劇下降。

也就是由于環(huán)境的惡劣，WLAN性能受到各種影響從而導(dǎo)致用戶感受到以下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)非802.11設(shè)備的干擾，比如藍(lán)牙、微波爐等;

(2)用戶數(shù)量的非對(duì)稱增減;

(3)BT等上行大流量;

傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)針對(duì)當(dāng)前環(huán)境及使用干擾問(wèn)題，采用相應(yīng)技術(shù)改善以上突出問(wèn)題，下面將首次對(duì)這些主要技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的揭秘。

首先解決非802.11設(shè)備的干擾問(wèn)題。由于802.11工作在公用頻段，因此，非802.11設(shè)備比較多，比如藍(lán)牙、無(wú)線話機(jī)、無(wú)線鼠標(biāo)、微波爐等，這些都會(huì)造成無(wú)線性能的大幅度下降。在實(shí)際應(yīng)用中，能夠改善非802.11設(shè)備干擾的技術(shù)方法有：

1 CRS-信道掃描

在傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)的無(wú)線寬帶設(shè)備中，有一個(gè)全面掃描，并給每一個(gè)無(wú)線通道進(jìn)行綜合評(píng)分的功能，也就是說(shuō)，在該設(shè)備開(kāi)機(jī)的時(shí)候，會(huì)對(duì)環(huán)境進(jìn)行一個(gè)掃描，對(duì)每一個(gè)可用通道進(jìn)行綜合評(píng)估，評(píng)估結(jié)果包括：無(wú)線干擾的程度，無(wú)線設(shè)備的多少等等。傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)的無(wú)線控制器AC會(huì)根據(jù)所有接入點(diǎn)AP反饋的結(jié)果，綜合計(jì)算后，給每一個(gè)AP下發(fā)配置，知道AP工作在哪個(gè)信道，并從而獲得最佳性能，通過(guò)這個(gè)技術(shù)，可以在大批量的部署AP中，減少人工干預(yù)，提高易用性。

2 Smart antenna-智能天線

智能天線技術(shù)指的是，促使無(wú)線接入點(diǎn)AP的無(wú)線電波成為一個(gè)波束，能夠感應(yīng)到用戶的位置并將波束智能的對(duì)應(yīng)到用戶上，由于無(wú)線電波的可逆性，接收上也就能夠智能的對(duì)準(zhǔn)最終用戶。通過(guò)智能天線，可以使得AP發(fā)送或者接收無(wú)線信號(hào)的時(shí)候，能夠有效規(guī)避干擾設(shè)備的影響，如下圖所示：

智能天線示意圖

圖中，接入點(diǎn)AP動(dòng)態(tài)的形成波束，與用戶進(jìn)行無(wú)線連接和通信，干擾源可以被屏蔽在波束之外，使得干擾源對(duì)無(wú)線通信的干擾最小。同時(shí)，通過(guò)智能天線技術(shù)，形成無(wú)線波束，也使得無(wú)線信號(hào)可以集中在一個(gè)角度進(jìn)行發(fā)送和接收，也因此使得AP的覆蓋距離更遠(yuǎn)。

傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)已將這個(gè)智能天線技術(shù)，采用在AF系列基站產(chǎn)品中，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，并得到了運(yùn)營(yíng)級(jí)用戶的極大好評(píng)。

其次，針對(duì)無(wú)線寬帶的使用用戶數(shù)量的問(wèn)題，傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)也有相應(yīng)的控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

WLAN使用的CSMA/CA協(xié)議進(jìn)行通信，是通過(guò)逐包確認(rèn)的方式來(lái)確定空中是否產(chǎn)生沖突，如果產(chǎn)生沖突，則會(huì)隨機(jī)等待一段時(shí)間后重傳。由此可見(jiàn)，如果用戶多了以后，沖突的概率就會(huì)很大，那么總的等待時(shí)間就會(huì)很長(zhǎng)，重傳的概率也會(huì)增加，最終導(dǎo)致的效果就是導(dǎo)致用戶數(shù)量增加以后，總的吞吐量急劇下降，并最終使得用戶感覺(jué)網(wǎng)絡(luò)不可用。

一般的，現(xiàn)在電信級(jí)運(yùn)營(yíng)商限制每個(gè)AP只能帶16～20個(gè)用戶，多了，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題。傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)解決用戶數(shù)量增加導(dǎo)致性能下降的有如下幾種：

1 DRTS-動(dòng)態(tài) RTS/CTS

RTS/CTS是無(wú)線寬帶WLAN中，為了解決隱藏節(jié)點(diǎn)而采用的技術(shù)，該技術(shù)可以有效的避免沖突的發(fā)生。但RTS/CTS的使用一般是固定配置是否開(kāi)啟RTS/CTS或者根據(jù)報(bào)文長(zhǎng)短來(lái)決定是否開(kāi)啟或者關(guān)閉。

傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)的精英工程師們經(jīng)過(guò)仔細(xì)的探索，創(chuàng)造性的給出了動(dòng)態(tài)RTS/CTS技術(shù)，在這個(gè)技術(shù)指引下，可以做到：

(1)嚴(yán)重干擾環(huán)境，自動(dòng)開(kāi)啟RTS/CTS，無(wú)論報(bào)文大小 ;

(2)嚴(yán)重競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，自動(dòng)開(kāi)啟RTS/CTS，不進(jìn)行降速重傳 。

因此,在動(dòng)態(tài)RTS/CTS的作用下，傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)的無(wú)線接入點(diǎn)AP可以根據(jù)不同的環(huán)境下，通過(guò)使用RTS/CTS，達(dá)到極大減少報(bào)文沖突的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化狀態(tài)。

2 智能負(fù)載均衡

在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，無(wú)線接入點(diǎn)AP一般都不會(huì)單臺(tái)布放，此時(shí)AP的用戶間均衡就非常重要。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)情況，無(wú)線接入點(diǎn)AP布放的時(shí)候，一般會(huì)錯(cuò)開(kāi)信道，形成蜂窩組網(wǎng)，因此，如果能將用戶均衡的接入到不同的AP上，會(huì)減少用戶密集程度，從而會(huì)有效的降低用戶數(shù)量帶來(lái)的干擾。

傲天動(dòng)聯(lián)(AUTELAN)的智能負(fù)載均衡，除了會(huì)根據(jù)用戶的絕對(duì)數(shù)量進(jìn)行均衡外，還可以通過(guò)