智能無線接入技術(shù)將成發(fā)展趨勢
無線接入技術(shù)是目前很主流的接入技術(shù)之一，于是我研究了一下無線接入技術(shù)的發(fā)展方向和市場的需求，在這里拿出來和大家分享一下，希望對大家有用。近年來基于IEEE802.11標(biāo)準系列的無線局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展速度迅猛。但隨著接入點AP(Access Point)數(shù)目的不斷增多，AP之間距離的不斷減小，同頻段的干擾問題將會嚴重影響到無線局域網(wǎng)的總?cè)萘俊鹘y(tǒng)蜂窩小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法對于無線局域網(wǎng)已經(jīng)不再適用，這是因為無線局域網(wǎng)AP數(shù)目多，且結(jié)構(gòu)可能并不穩(wěn)定，即AP可能根據(jù)業(yè)務(wù)需要增加、減少甚至移動。智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)是指通過在AP之間動態(tài)地分配頻率、功率、用戶以及業(yè)務(wù)流量使得整個無線網(wǎng)絡(luò)的容量***，性能***。它將是未來無線局域網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵無線接入技術(shù)之一。本文介紹了智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容、發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展方向。無線局域網(wǎng) 智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 WLAN 802.11b AP(Access Point) DFC TPC
一、無線局域網(wǎng)發(fā)展趨勢和技術(shù)需求
WLAN是無線局域網(wǎng)的英文縮寫，是近年來發(fā)展迅猛的無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)。它的發(fā)展從1997年6月制訂***個WLAN標(biāo)準IEEE802.11[1]開始，到1999年8月，IEEE推出了新的高速標(biāo)準802.11b[2]和802.11a進入快速發(fā)展。IEEE802.11b在2.4GHz頻段提供***11Mbps的速率;IEEE802.11a則在5.8GHz頻段提供54Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。2001年11月，IEEE試驗性地批準了802.11g，用以兼容802.11b和802.11a。幾乎同時，歐洲電信標(biāo)準化協(xié)會(ETSI)的無線接入技術(shù)網(wǎng)絡(luò)(BRAN)小組也著手制訂Hiper(High Performance Radio)無線接入技術(shù)標(biāo)準，并推出HiperLAN1和HiperLAN2。
IEEE802.11和HiperLAN家族在技術(shù)上的突破及WLAN產(chǎn)品成本的大幅下降，使得無線局域網(wǎng)在寬帶無線接入中可以大顯身手，不僅企業(yè)把WLAN作為他們有線LAN的延伸，機場、酒店、會議中心、咖啡廳等地也將成為WLAN應(yīng)用的重點。截至目前，采用802.11b和HiperLAN1的WLAN已經(jīng)覆蓋了北美和歐洲越來越多的地區(qū)。據(jù)專家預(yù)測，全球WLAN市場總銷售額將于2004年達到近22億美元，每年平均增幅高達25%左右，同時，WLAN應(yīng)用范圍不斷拓展，不僅擴展了有線LAN，甚至在某些情況下取而代之。
隨著人們對于無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求的增大，在將來，大部分熱點地區(qū)僅僅有一個或者兩三個WLAN接入點AP(Access Point)是不夠的。因此在業(yè)務(wù)繁忙的地區(qū)，需要布置一個能夠滿足業(yè)務(wù)帶寬需求的小型無線網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)的特點在于：網(wǎng)絡(luò)接入點AP數(shù)目比較多;AP位置比較不確定，可能根據(jù)需要增加、減少或者移動節(jié)點。由于AP數(shù)目比較多，而可用的頻段相對的少(在802.11b/g標(biāo)準中相互獨立無干擾的頻段只有3個)，因此，部分AP之間將會存在相互干擾，這種干擾隨著AP間的距離越近對于系統(tǒng)容量的影響越大。如何在AP間分配頻率和功率資源，使得AP間的干擾最小、容量***是必須解決的關(guān)鍵技術(shù)之一：無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。
現(xiàn)有的2G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要采用小區(qū)建模計算和實地路測結(jié)合的方式進行，但是這種方法用在WLAN上是不可行的。因為WLAN的特點是：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)多，使得建模和路測的工作量大大增加;節(jié)點數(shù)目和位置可能變化，導(dǎo)致上述網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作經(jīng)常需要重新進行。
在這種背景的需求下，智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)將成為新的研究熱點。智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)是指通過在AP之間動態(tài)實時地分配頻率、功率、用戶以及業(yè)務(wù)流量使得整個無線網(wǎng)絡(luò)的容量***，性能***。它無疑將是未來無線局域網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。
二、無線局域網(wǎng)的自干擾情況
1. 無線局域網(wǎng)的頻率資源情況
下面我們以現(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的802.11b標(biāo)準為例，說明為什么在多個AP之間會存在相互干擾。我們可以看到頻段1和頻段2～5之間都有部分頻譜重疊，頻譜重疊就意味著這兩個頻段之間相互有干擾存在。干擾的大小取決于兩個頻段重疊的多少，以及發(fā)射信號的頻譜特性。總之頻段序號之間的差大于等于5的頻段之間沒有干擾，小于5的頻段之間存在干擾。
2. 頻段之間具體干擾因子
根據(jù)802.11b物理層發(fā)射信號的頻譜特性，我們可以估計出頻段兩兩之間的干擾大小。對于頻帶內(nèi)的干擾頻譜積分，可以得到鄰頻段干擾因子K，即如果鄰頻段總信號能量為單位1，則本頻段內(nèi)收到此鄰頻段的干擾信號的能量為K(K<1)。下表是相鄰頻段的干擾因子列表：我們可以看到鄰頻段的干擾在頻段序號差小于3時相當(dāng)大，大于等于4的時候則可以忽略不計了。
三、智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的主要在于合理分配物理資源和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源，比如頻率分配、功率分配，用戶分配、業(yè)務(wù)流量分配。通過資源的分配優(yōu)化，得到整個網(wǎng)絡(luò)的性能和穩(wěn)定性的***化。
由于無線局域網(wǎng)的特點是：無線接入技術(shù)AP數(shù)目比較多;AP位置比較不確定，可能根據(jù)需要增加、減少或者移動節(jié)點。因此我們需要的不是一次性的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，而是根據(jù)現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)情況，進行實時的優(yōu)化。而這一過程通常是無需人工干預(yù)，因此稱為智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化可以分為兩大部分組成：自動頻率優(yōu)化、自動功率優(yōu)化。
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