在無線網(wǎng)絡搭建中,工程師們都會考慮無線信號的干擾問題。那么,本文就將為大家講述20個關于無線干擾錯誤說法,讓大家對無線干擾有一個正確的認識。那么,具體情況請看下文。
隨著無線設備的普及以及對于移動應用要求的提高,企業(yè)必須勤于管理規(guī)劃整個部署。而有些已投入使用的或者新興的無線技術(shù)和常用電子設備卻影響了無線網(wǎng)絡的運行性能。其中RF干擾是最主要的影響無線網(wǎng)絡運作的原因,它會影響安全性和無線網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。本文羅列了關于無線干擾問題的20種最普遍的無線干擾錯誤說法。
無線干擾錯誤說法 #1: “唯一的干擾來自于其他的802.11網(wǎng)絡?!?/p>
802.11設備數(shù)不勝數(shù),其他的802.11網(wǎng)絡肯定會對你的網(wǎng)絡產(chǎn)生干擾。這種干擾眾所周知就是同頻或臨近頻率的干擾,但是由于 802.11設備都遵循同一個協(xié)議,所以他們是可以相互合作的——也就是說,同一個頻率上的 2個無線接入點分享頻道容量。但是實際上,在一個沒有許可證限制的頻段里,其他型號的設備數(shù)量遠遠超過 802.11設備的數(shù)量。其他設備包括微波爐,無繩電話,藍牙設備,無線攝像機,戶外微波鏈路,無線游戲控制器, Zigbee設備,熒光燈, WiMAX等等,甚至一個壞的電氣連接都可以產(chǎn)生非常寬的 RF頻譜。這些非 802.11類型的干擾不能與802.11設備很好地相互合作,它們會大大降低吞吐量。此外,它們還會產(chǎn)生二次影響,比如降低速率,干擾導致的數(shù)據(jù)重傳會誤導 802.11設備使用低數(shù)
據(jù)速率而不是合適的速率。
總結(jié):無許可證的頻段是 FCC在共享不規(guī)則頻譜內(nèi)的一個實驗。該實驗到目前為止是一大成功,但是 RF干擾還是構(gòu)成了很大的挑戰(zhàn),仍需適當關注。
無線干擾錯誤說法 #2: “我的網(wǎng)絡似乎在工作,所以干擾不是一個問題?!?/p>
802.11協(xié)議被設計成在某種程度上可以抵抗干擾。 802.11設備在數(shù)據(jù)傳輸前發(fā)現(xiàn)有干擾,它會暫停傳輸直到干擾消失為止。如果在傳輸過程中發(fā)生干擾(并且該干擾導致數(shù)據(jù)包不能正常接收),那么確認包收不到會使數(shù)據(jù)重新傳輸。
最終數(shù)據(jù)包會全部通過。但是,暫?;蛘咧匦聜鬏敂?shù)據(jù)會嚴重影響你的無線網(wǎng)絡容量和性能。
例如,微波爐會產(chǎn)生占空比是50%的干擾(由于它們根據(jù)60-Hz的交流電循環(huán))。這意味著微波爐和你的 802.11無線接入點頻率一致,會降低 50%的網(wǎng)絡容量和性能。所以如果你的無線接入點速率設計是 24Mbps,在正使用的微波爐周圍可能只有 12Mbps。如果你的無線網(wǎng)絡上的應用只是接收數(shù)據(jù)(比如上網(wǎng)瀏覽),那么吞吐量的損失可能不會感覺很明顯。但是如果你使用容量和延時敏感的應用,比如無線語音,那么控制干擾會變成一個重要問題。
總結(jié):干擾無處不在,它目前只是一個無聲的殺手罷了。
無線干擾錯誤說法 #3: “在部署前我做了一次RF清理,所以我發(fā)現(xiàn)了所有的干擾源?!?/p>
一個最頭疼的干擾問題就是干擾總是間歇性的??赡芨蓴_只在一天或一周的某個時間發(fā)生——比如某人使用諸如無線耳機的時候。所以,除非持續(xù)清理,否則很容易遺漏一些干擾源。即使持續(xù)清理(比如在每個地方進行 24小時測試),周圍的事物還是會隨著時間而變化。一些工作在無需許可證頻段的設備很容易會進入到你的網(wǎng)絡環(huán)境中。周期性清理次數(shù)再多也不能保證你有一個完全沒有干擾的環(huán)境。
總結(jié):清除干擾問題是不可能的。微波爐,無繩電話,藍牙設備,無線攝像機,戶外微波鏈路,無線游戲控制器, Zigbee設備,熒光燈,WiMAX等等,甚至是壞的電氣連接——所有這些都可以產(chǎn)生 RF頻譜。這些非 802.11設備都不能和802.11設備一起相互協(xié)作。
無線干擾錯誤說法 #4: “我的基礎架構(gòu)設備自動檢測干擾?!?/p>
一些新型的,基于交換機的無線基礎架構(gòu)產(chǎn)品能夠在一定程度上管理 RF干擾。
802.11芯片可以檢測到非 802.11信號,然后改變干擾區(qū)域內(nèi)無線接入點的 802.11頻道。但是這個功能有一個問題,就是他不能解決區(qū)域外的問題。一些干擾設備——例如藍牙設備,無繩電話, 802.11 FH設備,人為干擾信號等,都是寬頻的,而且他們無處不在,所以改變頻道并不能避開這些設備。即使對于一個運行在固定頻率的設備,要在一個基于蜂窩的大網(wǎng)絡里管理頻率也是很困難的。所以,分析干擾源,確定設備性質(zhì),所處位置然后確定如何解決干擾才是最關鍵的。在很多情況下,最好的解決方法就是將設備拿走。有的時候,將設備移動或者屏蔽它,避免干擾信號影響到網(wǎng)絡也是一個不錯的選擇。
總結(jié):簡單的,對干擾能夠自動反應的產(chǎn)品是十分有用的,但是你也需要對潛在的問題有一定的了解。
無線干擾錯誤說法 #5: “只要我使用高密度的無線接入點我就可以克服干擾。”
由于802.11無線接入點并不昂貴,所以很多人傾向于將其部署得非常密集。例如,一些網(wǎng)絡中每個房間里面都設置了一個無線接入點。這種部署方式通過頻譜的空間復用大大提高了網(wǎng)絡的容量和性能。似乎周圍無線接入點覆蓋越多,即使有干擾,設備運行也可以非常正常地運行。
事實上,你將無線接入點部署得太過密集的話,你就必須降低信號傳輸?shù)墓β?。如果不降低功率,各個無線接入點之間就會相互影響,這個情況就是我們大家熟悉的同頻干擾。降低無線接入點的功率確實會抵消潛在的干擾免疫的優(yōu)點。所以高密度的無線接入點的網(wǎng)絡并不一定比低密度的部署好。
總結(jié):為了容量而特別設計你的網(wǎng)絡是合理的,但是高密度的無線接入點并不是解決干擾問題的萬能藥。
無線干擾錯誤說法 #6: “我可以使用數(shù)據(jù)包探測器分析干擾問題?!?/p>
802.11數(shù)據(jù)包探測器與無線網(wǎng)絡的基礎架構(gòu)設備面臨的問題是一樣的:他們只能看到 802.11芯片告訴它們的東西。他們可以告訴你干擾的次級問題,比如增加的重新傳輸?shù)拇螖?shù),較低的數(shù)據(jù)速率等,但是它們不能分析干擾的問題,確定干擾的原因,也不可以幫你找到干擾設備的位置。
802.11芯片的第二個問題就是功率測量通常都不夠精確。這意味著根據(jù) 802.11芯片上接收到的以 dBm為單位的數(shù)據(jù)不能準確可靠地判斷出無線接入點(或其他設備)的信號強度。所以僅憑數(shù)據(jù)包探測器的數(shù)字很難判斷到底情況如何。
總結(jié):你需要正確的工具來分析干擾問題。最終,能夠分析干擾源從而確定最好的解決干擾的方法是非常重要的。很多時候,最好的方法就是將干擾設備移去。
無線干擾錯誤說法 #7: “我有一個無線策略,可以不允許干擾設備進入?!?/p>
定義無線策略是解決干擾問題的良好的第一步。但是如果沒有實施,有策略也是徒勞的。無許可證頻段的最大特點之一就是它不貴并且應用廣泛。所以,員工很容易買這些設備并且把他們帶到工作場所。很多情況下,員工根本沒有意識到他們帶了可能產(chǎn)生干擾的設備到無線網(wǎng)絡里。有的設備,比如無繩耳機,微波爐,是辦公室的必需品,也不可能被完全禁止。
總結(jié):不要奢望干擾設備會在你的環(huán)境中銷聲匿跡。
無線干擾錯誤說法 #8: “5GHz的頻段內(nèi)沒有干擾?!?/p>
與2.4-GHz設備相比,會造成干擾的
5GHz的設備的確比較少,但是這個情況也是會改變的。就像每個人都從 900 MHz轉(zhuǎn)到2.4 GHz 來避免干擾一樣, 5GHz也會遇到同樣的情況。無繩電話,雷達,周邊感應器,數(shù)字衛(wèi)星等一些設備已經(jīng)使用 5GHz頻段了。
總結(jié):你可以逃,但是你躲不掉。
無線干擾錯誤說法 #9: “我可以找一個顧問來解決所有我遇到的干擾問題?!?/p>
如果你使用無線網(wǎng)絡一段時間,你會發(fā)現(xiàn)你的網(wǎng)絡時不時地會運行不夠好。沒有親眼看見,你只能猜測是不是干擾的問題。 IT人員面臨的一個問題就是不能親眼所見,特別是當 CEO問道為什么昨天會議室的網(wǎng)絡連接有問題的時候。除了不能控制以外,找一個顧問來診斷這些問題也費時費錢。一次上門服務,出差匯報要花費大約 5000到10000美元。
總結(jié):找第三方來解決網(wǎng)絡問題費用太高。
無線干擾錯誤說法 #10: “我放棄了, RF根本不能理解?!?/p>
不要絕望。現(xiàn)在有一些工具可以讓 RF變得更加容易理解,即使那些自認為是有線網(wǎng)絡專家但卻不是無線專家的人也可以理解。例如,思科 Spectrum Expert Wi-Fi能將干擾分類,所以你不需要讀懂那些曲線。當我們確定了干擾種類,我們會幫助你找到并且清除它們。
總結(jié):解決問題的方案在思科這里呢
無線干擾錯誤說法 #11: “Wi-Fi干擾不經(jīng)常發(fā)生?!?/p>
越來越多證據(jù)顯示, Wi-Fi干擾其實很常見,并且很難解決。這里有一些最近的例子:
來自Wi-Fi基礎設備廠商的技術(shù)工程師們向思科匯報說,最近他們對一個大客戶進行電話回訪時發(fā)現(xiàn)該客戶找到有大約 20種干擾源,其中50%來自客戶自己的 Wi-Fi網(wǎng)絡中。一個大型無線服務外包商經(jīng)理向思科反映,他的技術(shù)員接到的電話中,每3個Wi-Fi問題里面就有一個是關于干擾的。
一個大型 Wi-Fi工具供應商在最近一次針對 300位他們的客戶的調(diào)查報告顯示,診斷干擾問題是他們管理 Wi-Fi網(wǎng)絡面臨的最大挑戰(zhàn)。
Jupiter Research報告說有 67%的居民的 Wi-Fi問題和干擾設備有關,這些干擾設備包括無繩電話,嬰兒監(jiān)視器,微波爐。
總結(jié):請不要逃避: Wi-Fi干擾確實存在。
無線干擾錯誤說法 #12: “在排除了其他問題可能性的情況下,我才需要檢查干擾問題。”
任何網(wǎng)絡系統(tǒng)的物理層都是固定的。如果物理層工作不正常,高協(xié)議層就會工作效率低下或者工作不正常。由于這個原因,我們通常是先確認物理層的情況,然后再去檢查更高層面的問題。
以此類推,當你的電腦插入了以太網(wǎng)線,可是網(wǎng)絡卻不能夠運作,你檢查的第一步就是查看以太網(wǎng)適配器上的燈是否亮起。如果燈不亮,那就沒有必要去進一步檢查網(wǎng)絡配置問題,因為你的物理層的連接出問題了。
Wi-Fi方面潛在的物理層問題比以太網(wǎng)更加嚴重。物理層是否連接上這個問題只要在第一次插入以太網(wǎng)線時考慮。如果第一天可以正常工作,那么以后都應該可以正常運作。但是在RF環(huán)境下,物理層連接的質(zhì)量每個小時都在變化,因為會有人為地帶入其他設備影響這個網(wǎng)絡環(huán)境。
總結(jié):為避免浪費時間,首先要檢查RF物理層。
無線干擾錯誤說法 #13: “即使我找到了干擾,我也不能做什么?!?/p>
最常見的解決干擾的方法就是更換或移去干擾源。比如,你可以更換舊的有微波泄漏的微波爐或者把2.4- GHz無繩耳機換成并非工作于Wi-Fi頻段的其他型號產(chǎn)品。很多時候干擾是由好心的員工無意間造成的。某個Wi-Fi管理員發(fā)現(xiàn)一個背對門坐的員工帶了一個無線攝像機,這樣他就可以看到他背后的東西??墒沁@個攝像機是工作在2.4GHz的。在這個情況下,需要制定禁止這類設備出現(xiàn)在園區(qū)內(nèi)的策略。
還有一個辦法就是移動在干擾設備周圍的無線接入點,或者將無線接入點的工作頻率改到不受設備影響的頻率上。一旦你知道了干擾設備的位置和頻率參數(shù),這個解決方法很容易做到。必須注意,有的設備(如藍牙設備)是跳頻的,所以要改變工作頻率來減少干擾是不可能的。
最后一種解決方法是移去或者屏蔽干擾源。例如,在醫(yī)院里,產(chǎn)生RF干擾的設備可以被隔離在一個沒有 Wi-Fi網(wǎng)絡需求的特定房間。如果不能隔離,那么用電磁干擾(EMI)屏蔽設備可以將干擾限定在一個小區(qū)域里。你可以使用接地的屏蔽網(wǎng)或者在墻內(nèi)加金屬箔(本質(zhì)上就是Faraday cages)或者絕緣涂料來達到屏蔽的目的。
總結(jié):只要你知道了干擾的源頭,總會找到解決的方法。
無線干擾錯誤說法 #14: “只有一些很容易發(fā)現(xiàn)的設備會干擾我的Wi-Fi網(wǎng)絡?!?/p>
無許可證頻段中的無線設備數(shù)不勝數(shù),什么設備會是干擾源已經(jīng)不再明顯——無線連接現(xiàn)在存在于手表,鞋子,MP3播放器和許多小的消費品內(nèi)。有些情況下,一些設備升級到了采用 RF技術(shù)。動作檢測器就是一個很好的例子,它作為聲控電燈的一部分被用于很多辦公室內(nèi)。一種新型的混合動作檢測器使用被動紅外傳感器( PIR)和2.4-GHz雷達來探測動作情況。這些設備安裝時初始的目的是好的,但是現(xiàn)在對于 Wi-Fi網(wǎng)絡卻有較大的干擾。
一些不經(jīng)意的發(fā)射器也很難被發(fā)現(xiàn)。熒光燈上有問題的鎮(zhèn)流器也會產(chǎn)生寬頻的RF干擾從而影響 Wi-Fi網(wǎng)絡。僅簡單地檢查設備是發(fā)現(xiàn)不了問題的?!半[藏的設備”現(xiàn)在也越來越常見了。我們看到很多例子,比如安全部門安裝隱藏攝像頭——網(wǎng)絡部門不知道——這些設備就在不知不覺中影響 Wi-Fi。
總結(jié):你需要正確的工具快速找到干擾,而不是一面放大鏡。
無線干擾錯誤說法 #15: “當干擾發(fā)生時,對于數(shù)據(jù)的影響通常是非常輕微的?!?一個干擾源對 Wi-Fi網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)吞吐量(或數(shù)據(jù)容量)的干擾可能是非常驚人的。
主要有 3個要素來確定干擾設備的影響大?。?/p>
輸出功率。輸出功率越大,干擾設備產(chǎn)生的物理“干擾區(qū)域”越大。
信號行為的時間特性。模擬設備,比如攝像機和舊的無繩電話,有一個恒定的表示在線的信號。數(shù)碼產(chǎn)品,比如數(shù)字無繩電話,趨向于開啟和關閉信號。不同的設備在線和下線信號間隔都不同??偟膩碚f,在線信號的時間百分比越大,發(fā)送越頻繁,對于吞吐量的影響就越大。
信號行為的頻率特性。有的設備以固定頻率運行,影響特定的 Wi-Fi頻率。有的設備跳躍于多個頻率,影響每個頻道但是影響程度相對比較小。有的設備比如微波爐,干擾發(fā)射機,快速地掃過整個頻譜,對于很多頻率造成簡短但是嚴重的中斷。
Farpoint Research最新的一個研究中,測量不同干擾設備對 Wi-Fi數(shù)據(jù)吞吐量的影響。離無線接入點或者客戶端 25英尺的微波爐會降低 64%的數(shù)據(jù)吞吐量,同樣位置如果放置一個跳頻電話,數(shù)據(jù)吞吐量降低 19%,模擬電話和攝像機會導致降低 100%(也就是說,不能連接)。
總結(jié):干擾的確會影響 Wi-Fi網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)吞吐量。
無線干擾錯誤說法 #16: “語音傳輸?shù)乃俾屎艿?,所以干擾對 Wi-Fi語音的影響應該是最小的?!?/p>
使用現(xiàn)代語音編碼,個人的語音電話使用的數(shù)據(jù)速率為 8Kbps。和Wi-Fi網(wǎng)絡的最大吞吐量相比,這個是小巫見大巫了。所以似乎一個 Wi-Fi無線接入點可以很容易同時承載多個 VoIP電話。
然而,很多因素會影響無線接入點承載電話的數(shù)量。第一,有大量 VoIP協(xié)議層的包頭,會增加數(shù)據(jù)流達到 100Kbps的流量。此外還有 Wi-Fi額外的協(xié)議包頭。
第二,語音流量對抖動和延遲非常敏感,需要網(wǎng)絡上預留大量帶寬以減少網(wǎng)絡擁塞情況。一個 Wi-Fi無線接入點上推薦的語音電話使用數(shù)量為 15個。如果有干擾的話,可使用的電話數(shù)量會相應減少。
此外,有少量的干擾會嚴重影響無線語音電話的質(zhì)量。
Farpoint Research最新的一項研究中,測試不同的干擾設備對于無線語音電話通話質(zhì)量的 MOS值的影響,發(fā)現(xiàn)當有微波爐,無繩電話,攝像機或者同頻 Wi-Fi設備在無線接入點或者無線話機的 25英尺內(nèi)時,話音質(zhì)量幾乎不可以接受。更重要的是,干擾會產(chǎn)生信號覆蓋的空洞,語音會中斷掉。一個室內(nèi)研究顯示,在無線接入點 75英尺范圍內(nèi)有干擾源(無繩電話或攝像機)時,會使無線語音的有效范圍降低 50%。無線語音的范圍降低 50%相當于整個樓層的 75%以上的空間產(chǎn)生了信號覆蓋空洞。
總結(jié):你能聽到我嗎?無線語音與干擾不能共存。
無線干擾錯誤說法 #17: “干擾會影響性能,而不是安全問題。”
如果一個網(wǎng)絡蠕蟲病毒突破了你的防火墻,占用了 50%的網(wǎng)絡帶寬,在一臺臺電腦之間傳播,那么你認為這是個安全問題還是性能問題?重點就是任何影響核心IT網(wǎng)絡系統(tǒng)的問題就是安全問題。公司 Wi-Fi網(wǎng)絡變得越來越關鍵的情況下,任何干擾的設備——不管是惡意的,如干擾發(fā)射器,或者是偶然的——都應被視為潛在的安全問題。除了 RF拒絕服務外,還有其他一些非 Wi-Fi RF設備相關的威脅,包括:多協(xié)議設備。
Wi-Fi網(wǎng)絡通常都設置安全接入控制,但是運行在非 Wi-Fi網(wǎng)絡的設備(如藍牙設備)就沒有安全接入保護。一個帶有 Wi-Fi及藍牙連接的筆記本會像橋一樣,會讓入侵設備進入到局域網(wǎng)或無線局域網(wǎng)。要防止不安全的網(wǎng)絡與公司網(wǎng)絡意外連接,需要:
1)基于客戶端的工具,控制無線網(wǎng)絡接口的配置。
2)RF檢測器,用于檢查可疑的可能造成橋接的非 Wi-Fi活動。
非Wi-Fi的rogue設備。大多數(shù)企業(yè)都會采用 Wi-Fi的rogue無線接入點探測設備來發(fā)現(xiàn)公司網(wǎng)絡中未授權(quán)的(和不安全的)無線接入點。但是非 Wi-Fi設備(如藍牙接入點)會造成類似的安全漏洞。像 Wi-Fi的rogue設備一樣,這些設備也必須被檢測出來并清除掉。
敏感數(shù)據(jù)泄漏。某些非Wi-Fi設備如照相機,無線電話在旁路了公司的安全策略后會可以將敏感的數(shù)據(jù)帶出限制區(qū)域。如果涉及到這樣的問題,就必須在區(qū)域內(nèi)限制無線網(wǎng)絡的運行,該區(qū)域必須進行頻譜監(jiān)控,找出未授權(quán)的設備。
總結(jié): RF的安全性問題不會因為Wi-Fi網(wǎng)絡的停止而停止,你知道誰正在使用你的頻譜嗎?
無線干擾錯誤說法 #18: “802.11n及其天線系統(tǒng)能在任何干擾情況下運行?!?/p>
使用多根天線或智能天線的系統(tǒng)可以通過加強接收器上的有用信號來提高干擾免疫能力。如果有用信號強了,那么信噪比(SNR)也會增加,這樣能有效地縮小干擾設備干擾的區(qū)域范圍。不過智能天線系統(tǒng)所獲得的增益通常只是增加了 10 dB的信號強度。這就意味著相對于傳統(tǒng)的天線系統(tǒng),干擾的范圍會縮小 2倍,但是這離解決干擾問題還是很遙遠。比如,如果一個干擾設備以前會在離接收器 80英尺的位置上有影響,現(xiàn)在就是在 40英尺范圍內(nèi)有影響。那么在樓層空間內(nèi), 5000平方英尺的范圍還是有干擾的問題。
總結(jié):天線可以緩解問題,但不是解決問題的方法。
無線干擾錯誤說法 #19: “我的現(xiàn)場勘測工具可以用來找到干擾問題?!?/p>
標準的 Wi-Fi現(xiàn)場勘測工具是用于測量Wi-Fi信號的覆蓋情況的。當你在大樓里走動時,
Wi-Fi芯片能測量出無線接入點信號的強度。但是 Wi-Fi芯片只能用于看 Wi-Fi信號,不能告訴你來自非 Wi-Fi設備的干擾信號。( Wi-Fi數(shù)據(jù)包分析器也有同樣問題)。
Wi-Fi現(xiàn)場勘測工具能夠監(jiān)測到非 Wi-Fi信號的大致位置,但是不能幫你確定干擾源的特性,設備類型或者位置。所以你的問題還是解決不了。你確實需要一個 RF層的工具來診斷干擾的問題。有一個好消息就是很多下一代 Wi-Fi現(xiàn)場勘測工具會更完善地集成 RF層的工具,以提供一個完整的解決方案。
總結(jié):現(xiàn)場勘測工具測量的是信號覆蓋,但是并不能滿足你的 RF層面的需求。
無線干擾錯誤說法 #20: “RF分析工具都太龐大并且太昂貴了?!?/p>
許多RF分析工具(如龐大而昂貴的頻譜分析儀)都不適合企業(yè)應用。但是思科的RF頻譜分析工具,設計得既滿足你期望的外形(插入筆記本電腦的小型卡片),又滿足你的 IT預算。更棒的是,思科的智能頻譜解決方案使你不需要成為 RF專家就能解決干擾問題。
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