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图3三频组网下的同频道干扰场景
当用户设备与AP1进行通信时 , 由于设备收到同频的AP2的干扰信号 , 用户设备会误认为AP1的小区此时正在被小区内其他设备占用 , 于是等待下一个时间段发送 。 这么一来 , 网络性能就降低了 。
不仅仅是多小区组网 , 这种干扰问题也会出现在Wi-FiAP很靠近的情况下 。 比如你家中虽然只有一台无线AP , 但如果隔壁邻居也有AP跟你部署在一样的频道上 , CCI也会导致你的设备接入成功率下降 。
可悲的是 , 大多数厂商在设备出厂时 , 都将Wi-FiAP的默认频道放在第一个频道上 。 这样的话 , 干扰问题就更严重了 。 如果你发现这种问题 , 不妨更改一下家里Wi-FiAP的频道 , 这样会明显减少干扰 , 提升网速 。
Wi-Fi6的解决方案 , 是通过在MAC层引入了BSSColoring(小区颜色编码)技术 , 来区分本小区和干扰小区 。 也就是说 , 在同频道工作 , 存在相互干扰的AP , 会附上不同的颜色码 , 加以区分 。
当用户设备收到AP信号后 , 会对比其收到的颜色与目前关联的AP颜色是否一致 。 颜色一致时 , 用户才会认为信号是本小区内信号 。
如果收到的信号的颜色与关联的AP颜色不同 , 用户判定该信号属于干扰信号 。 如下图所示 , 由于采用了不同颜色码 , 绿色小区的频道1不再受到临近小区频道1(蓝色和红色)的干扰 。
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图4Wi-Fi6中的BSSColoring技术
看到这里你可能要问 , 就算标了色 , 但干扰信号还是会收到啊 , 怎么解决干扰呢?
上篇文章我们说过 , Wi-Fi中的先听后说 , 分两个检测门限 , 分别检测信号功率(SD)和信道能量(ED) 。 这两个门限在以往的Wi-Fi技术标准和设备中 , 是固定的 , 无法有效区分是本小区的信号还是临近小区的信号(下图左边) 。
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图5差异化信号检测门限和动态调整
Wi-Fi6采用了差异化检测门限 , 给不同颜色码的小区分配不同的检测门限(上图右边) 。
具体的方法是 , 将使用同频道的干扰小区信号检测门限升高 , 同时把同色的本小区内信号检测门限降低 。 通常周边小区的干扰信号由于传播衰减 , 信号强度会较低 , 不会超过相对较高幅度的检测门限 。 而本小区内信号用较低的检测 , 有助于提高检测灵敏度 。
通过这种差异化的门限检测 , 信道就不会被误判为被占用 , 从而提高了信道容量 。
信号检测门限同时可以随着网络环境进行动态调整 , 可以说是一种自感知网络的实现形式 。
多用户协调 , 多进多出(MU-MIMO)
单用户多路输入输出(SU-MIMO) , 从Wi-Fi5开始被引入 。 AP和终端使用多路天线来发送和接收 , 多路天线使用同频但彼此正交的信号来提高信道使用率 。
手机一般会用两根Wi-Fi天线 , 支持2x2MIMO——两路发送和接收 。
AP由于不受体积和电源限制 , 可以做到4甚至8根天线 。 MU-MIMO中的MU指的是多用户(MultipleUsers) , 一个AP使用同样的信道来服务多个不同用户 , 每路用户分配1-2根天线 , 每根天线之间信号正交 , 互不干扰 。
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图6AP使用MU-MIMO来复用信道
Wi-Fi5虽然在wave2的标准更新中增加了下行MU-MIMO , 但大多数厂商并没有在设备上去实现MU-MIMO功能 。