802.11ax干扰管理方案研究
李 宸
(兰州交通大学,甘肃 兰州 730070)
IEEE 802.11ax基于传统的分布式协调(Distributed Coordination Function,DCF)机制在信号传输前进行侦听,以避免Wi-Fi环境中的设备相互干扰。如果工作在同一频段的2个Wi-Fi在相互检测范围内,即便干扰微弱,也必须等待信道空闲时才能发送信号,造成信道资源浪费。在高密度部署场景下,相邻Wi-Fi之间的干扰造成的资源损失更加严重,网络容量进一步降低,频谱资源浪费加剧。例如,如果网络中已经有大量节点,但不清楚正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)通道如何分配,就很有可能发生节点访问和传输冲突[1]。因此,在高密度Wi-Fi环境中减少干扰的一种基本思路是集中管理和控制现有的干扰技术。通过分析用户密集场景中的干扰问题,开发集中式干扰管理方案。
随着用户业务需求的不断增长,Wi-Fi终端的数量不断增加,无线环境变得更加复杂,无法准确测量环境变化对设备的影响、干扰分析和干扰抑制。为了分析密集网络中的干扰问题,重点关注由接入点和主从站点组成的密集部署的控制中心网络。高密度Wi-Fi网络主要以主控接入点(Master Access Point,MAP)作为控制中心,以从属接入点(Slave Access Point,SAP)作为主要接入点为用户提供服务[2]。在Wi-Fi网络中,多个接入点同时工作,运行频段为5 GHz,且站点(Station,STA)在特定距离内随机均匀分布。密集网络用户分布如图1所示。
图1 密集网络用户分布
基于广泛使用的TCP/IP IPv4协议,单个接入点构成子网,除去网络号0、广播地址255以及自身占用的1个地址,余下的253个地址用于接入点地址分配,即接入点(Access Point,AP)可以访问的最大STA数为253[3]。传统802.11协议采用,DCF+载波监听多路访问 /冲突避免(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance,CSMA/CA)同时接入机制,随机延迟的端口冲突概率随着STA的数量呈指数增长,单个AP可以连接的最大STA数往往较低。802.11ax使用OFDMA和上行随机接入机制(UL-OFDMA Random Access,UORA)来优化改善访问,并减少冲突期间的干扰和冲突。
为了评估访问性能,可以仿真分析使用不同的信道访问过程来比较标准化吞吐量...
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