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WIFI有哪些抗幹擾技術?

1,直接序列擴頻技術,見縫插針。

面對無線標準之間的幹擾問題,人們想到的是在電子戰中采用抗幹擾技術——直接序列擴頻通信技術!

直接序列擴頻通信技術始於第二次世界大戰,是美軍重要的無線保密通信技術。它主要是通過高比特率擴頻碼序列對信息比特流進行解碼,在窄帶內對數字信息流進行展寬,使數據可以通過比窄帶多得多的信道傳輸。雖然擴頻的頻率通道很寬,但是功率很低,這使得直接序列擴頻具有很好的抗幹擾優勢。比如信號的擴頻寬度為100倍,窄帶幹擾基本不起作用,而寬帶幹擾的強度降低了100倍。如果要保持原有的幹擾強度,總功率需要增加100倍——當然,這在本質上是很難實現的。因為信號接收需要擴頻碼進行相關解擴處理,所以即使同類型信號受到幹擾,在不知道信號擴頻碼的情況下,由於不同擴頻碼之間的相關度不同,幹擾也不會起作用。

直接序列擴頻技術通過占用寬帶頻譜資源提高抗幹擾能力,是否浪費頻段?其實恰恰相反,擴頻通信提高了原有頻段的利用率。傳統的WiFi無線通信是窄帶通信,即把頻譜分成幾個信道,然後通過提高強度在每個信道中傳輸信號。因為頻帶很窄,很容易被其他同頻率的大功率窄頻信號覆蓋,就像重型卡車經過時壹樣,所以只允許壹個系統在同壹個頻率上發射,如果使用第二個系統,就會造成重疊幹擾。這樣,另壹個系統必須使用不同頻率的信道。然而,由於功率較高,相鄰頻率有時仍會造成幹擾。因此,為了避免不同信道的鄰區幹擾,每個信道之間會有壹個與防火信道效果類似的保護頻段,即避免鄰區幹擾的未使用頻段,從另壹個角度來看,相當於浪費了有限的頻段資源。直接序列擴頻就是利用這些空閑的頻帶資源——因為擴頻信號功率要低得多。

然而,直接序列擴頻系統也有與其他DSSS系統重疊的風險,這最有可能造成數據丟失。因此,針對這壹缺點,開發商采取了壹些補救措施來彌補。

2.自動更換頻道

如果妳在高速公路上遇到交通堵塞,妳會怎麽做?沒有多少人會選擇在下壹個高速出口出去另辟蹊徑!而“換頻道”又是WiFi抗幹擾的壹個記錄!網絡監控就是這樣壹種類似的措施。某些WiFi設備的DSSS系統會引入輪詢協議。當射頻幹擾增加時,在壹定數量的傳輸嘗試失敗或接收到錯誤的數據分組之後,主設備可以自動切換到另壹個“幹凈的”信道。然而,改變信道是解決特定頻率上的持續幹擾的有效方法,但是幹擾往往是不斷變化的,有時不存在,並且AP執行的信道改變操作需要分離和重新關聯連接的客戶端。這將造成語音和視頻應用的中斷,並導致相鄰AP為防止同頻幹擾而改變信道所造成的多米諾效應。所以換頻道並不被認為是最適合用戶的抗幹擾方法,反而常常成為某些無線設備的吹牛資本!

3、波束形成技術,引導無線。

其實任何無線抗幹擾技術都希望數據流能夠準確的傳輸到接收端,那麽是否可以直接將WiFi信號定向到壹個用戶,並對信號進行監控,保證以最高的吞吐量傳輸呢?答案是肯定的!波束形成技術已經成為WiFi最新的抗幹擾技術。

天線發射或接收信號時形成的“筆形波束”和“扇形波束”在空間中並不真實存在。實際上,信號增益和方向的曲線是在不同的方向上以不同的信號放大倍數形成的(當倍數較大時,我們稱之為增益)。波束形成技術是壹種可以控制陣列天線各單元的相位和幅度,形成具有壹定空間分布特性的波束,並可以改變其掃描方向的技術——通過系統控制波束的形成和掃描,可以改變單元的相位,從而快速改變波束的方向、形狀和數目。總的來說,波束形成技術就像是將散射光整合成更強大的“激光束”,可以讓WLAN接入點更“聚焦”,從而更好地被WiFi客戶端接收,提供更好更相幹的吞吐量,避免不必要的幹擾。

但是,抗幹擾技術只是治標不治本的措施。就像同樣是4車道的高速公路,壹旦在今年十壹黃金周堵車,無論妳的車技多高,都很難“動”起來——2.4GHz頻段無疑也是如此。因此,開辟新的高速公路和新的通道勢在必行。此時,5.8GHz無線連接技術的出現給整個行業帶來了新的希望。

延伸閱讀:功率越大抗幹擾越強?

相信很多朋友都認為無線強度越大越好。其實這種觀點是錯誤的。因為很多設備和AP在同壹個頻段,功率很大的時候會有相互幹擾。比如國家無線電管理委員會規定室內無線產品功率不得超過100 MW。壹些無線設備會在幹擾嚴重時自動降低功率,從而更好地利用有限的信道數量。這就好比當道路前方出現交通堵塞時,交警往往會采用限速措施,通過降低車速來緩解交通。這種方法雖然可以達到壹定的抗幹擾目的,但是是以犧牲速度為代價實現的,並不是直接針對無線幹擾。

5GHz頻段,能有效避免幹擾嗎?

與2.4GHz相比,更高的傳輸速度是5.8GHz的最大特點——即使是802.11ac的入門級速度也能達到433Mbit/s,至少是目前802.11N速度的三倍。

但從技術角度來說,5.8GHz也采用了直接序列擴頻技術來擴展無線信號,在抗幹擾技術上基本繼承了2.4GHz的插入點。5.8GHz抗幹擾性更強,因為它是壹個相對純凈、較寬的無線傳輸頻段——目前只有部分高端無線路由器和高端數字無繩電話用戶工作在不太擁擠或較幹凈的5GHz頻段,爭奪帶寬的無線設備較少,所以速度也有保證。就像剛剛開通的八車道高速公路。車很少,想開多快就開多快。特別是在潔凈環境下,5.8GHz產品可以穩定在壹個頻段內,無需頻繁調頻,降低設備能耗。

所以使用5GHz頻段的無線產品只能暫時避免幹擾的問題。隨著5.8GHz設備的增多,未來5GHz頻段的使用也將面臨2.4GHz“堵車”的窘境。當然,也許到那時新的抗幹擾技術已經出現了!

延伸閱讀:為什麽要求飛機上不能使用手機?

相信很多朋友坐飛機都遇到過這樣的情況:飛機起飛前被要求關掉手機!這是為什麽呢?這都是無線幹擾造成的!這還得從20年前說起。1991年,美國聯邦通信委員會(FCC)發布規定,禁止乘客在飛機上使用手機。原因之壹是手機發出的無線電波可能會幹擾機載電子系統。在美國國家航空航天局的“飛行安全報告系統”中,記錄了壹次事故:壹架波音737飛機在夜間飛行降落時,定位器在沒有任何提示的情況下突然大幅度偏離...後來根據調查,機艙內有手機或類似設備幹擾了定位器。

需要註意的是,在相關規定中,建議在飛機離地後禁止“所有手機”,但不排除“開啟飛行模式(或離線模式)的手機”,因此後者不幸被列入禁止範圍。航空公司在執行這壹規定時,往往會禁用所有手機,並強調“包括開啟飛行模式的手機”。這種情況可能是多方面原因造成的,其中比較明顯的壹點就是“飛行模式”是智能手機才有的功能,直到榜單制定後10年才出現。

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