WLAN

WLAN网络建设干扰因素分析初探
作者：赖晓斌林善亮
来源：《电子世界》2013年第10期
【摘要】目前主流的看法认为WLAN和3G之间更多是互补而不是竞争的关系，但是由于三家移动运营商均积极投身WLAN的建设，WLAN的频率资源有限，必然会存在频率干扰。

同时由于蓝牙与WLAN都工作在2.4GHz频段上，相互之间也存在同频干扰，还有原室内分布也会对WLAN网络干扰。

本文对各种干扰因素进行分析。

【关键词】WLAN网络；干扰；分析
1.WLAN建设及其频率分配
对大部分建筑物，移动、电信、联通均建设了各自室内分布系统，如果每个运营商的WLAN建设均与室内分布合路，那么建筑物就有三套WLAN网络系统，这样WLAN网络系统必然要求要与原室内分布系统有一定的隔离度，否则杂散干扰、互调干扰、阻塞干扰严重。

同时三套WLAN网络均工作在2.4GHz频段，存在同频干扰。

另外，在2.4GHz ISM频段存在大量来自不同系统的各种信号，例如微波炉、射频识别RFID、蓝牙等。

因此在WLAN网络建设中，要考虑各种干扰因素，尽量使干扰减少。

WLAN（无线局域网）基于IEEE802.11标准的允许在局域网络环境中使用未授权的2.4或5.3GHz射频波段进行无线连接。

其载波的频率为2.4GHz，工作频率带宽为83.5MHz，划分为14个子频道，每个子信道间隔5M，实际使用1-13频道，每个子频道带宽为22MHz，这13个子信道是互相重叠的，只有三个频点是相互之间没有重叠，可以同时使用的，就是一般的1、6、11信道。

2.WLAN网络建设干扰因素分析
2.1 蓝牙对WLAN的干扰
蓝牙采用跳频扩频技术，跳频技术要求至少有75个可用信道，每个信道带宽为1M，蓝牙实际使用79个信道，跳频速度为1600跳/秒，从频率上看，蓝牙占用79MHz带宽。

蓝牙的数据包比WLAN小，意味着蓝牙在数据碰撞时，数据丢失很少，同时在不同的频率里，蓝牙数据包的重传速度很快，而WLAN重传信息帧占用较长时间，WLAN传输的信号强度弱于蓝牙传输的能量，因此WLAN信号容易受蓝牙干扰。

WLAN的接入点（AP）与便携式消费产品（例如配置有蓝牙技术、且该技术处于激活状态的手机或智能电话等）之间由于存在信令干扰，大大降低WLAN系统灵敏度和WLAN链路的覆盖范围。

由于这个问题只有在蓝牙功能激活时才出现，因此消费者将会敏锐地感到手机性能不稳定，并且在很多情况下不令人满意。

就距离或范围而言，需要考虑三个数值：在蓝牙功
能未激活时，系统灵敏度一般在-95dBm范围内，输出功率在15-20dBm范围内；当蓝牙和WLAN配合使用出现问题时，系统灵敏度降低到-65dBm。

2.2 室内分布系统对WLAN的干扰
室内分布对WLAN系统的干扰主要是杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。

（1）杂散干扰
杂散干扰是指干扰设备发射的带外噪声落入被干扰接收机的接收频带内，形成对有用信号的同道干扰。

杂散干扰对系统最直接的影响就是降低了系统的灵敏度，在室内WLAN网建设中，各系统对WLAN系统的杂散指标如3.1所示。

再根据WCDMA及GSM网对WLAN网的隔离度计算公式，可以得出WCDMA及GSM 网对WLAN网的最小杂散隔离度，如表3.2所示。

从表3.2可以看出，在实际工程中，为了使系统间的杂散干扰降低到可以忽略的程度，必须对整个系统的隔离度提出如表3.2所示的最小杂散要求。

（2）互调干扰
互调干扰是指当有2个以上的不同频率作用与一个非线性电路或器件时，由这两个频率互相调制而产生新的频率，若这个频率正好落于某一个信道而被工作于该信道的接收机所接收，则会构成对该接收机的干扰，称为互调干扰。

在所有互调干扰中，最容易产生强干扰的双信号的是三阶互调，如F1和F2的输入信号，经过互调产生2F1-F2和2F2-F1两种新的频率信号。

在WLAN的建设中，主要是DCS及WCDMA两个系统之间的下行信号相互调制，产生的三阶互调成分，会对WLAN系统的接收系统造成干扰。

通过理论分析落入到WLAN系统的三阶互调信号强度为-91dBm。

在多网合路的建设中，互调干扰是个突出的问题，产生的互调信号无法通过滤波器来滤除，因此如果考虑共建共享因素，多家运营商合建分布系统（含各自的WLAN系统），建议WLAN网络建设与室分合路的建设采用POI方式进行。

（3）阻塞干扰
阻塞会导致接收机灵敏度恶化，一致无法正常工作，长时间的阻塞还可能造成接收机的永久性性能下降。

WLAN系统对阻塞干扰的要求：干扰信号如果没有落在正在使用的WLAN载波的邻道中，则它对WLAN接收机的影响可以不考虑。

如果落在正在使用的WLAN载波领道中，则干扰信号的功率应该小于WLAN的发射功率16dB以上。

通过计算，可以得到WLAN系统阻塞干扰最小隔离度是43dBm。

通过表3.2WCDMA及GSM网对WLAN网的最小杂散隔离度可以看出，只要满足了杂散的隔离度要求，也就能满足阻塞干扰隔离度的要求。

2.3 WLAN同频干扰
所谓同频干扰，即指无用信号的载频与有用信号的载频相同，并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰。

在室内中由于移动、电信、联通均建设WLAN网络，而WLAN互不干扰的频道共有1、6、11三个，因此相邻小区不能使用相同的频道，否则必然存在同频干扰。

下面比较相邻信道使用相同频道，来分析同频干扰。

两个AP相隔40米时，均使用1信道时，网络吞吐量如图3.1所示。

从图3.1可以看出，当WLAN两个AP使用相同频道（1信道）时，总网络吞吐量最大是6.4Mbit/s，最小是0.134Mbit/s，平均是5.7Mbit/s。

两个AP相差40米，在实际的工程中，很多情况两个AP的的距离远小于40米，如果使用相同的频道，那么同频干扰更严重，因此在建设中要充分利用天然隔断（如建筑物，墙体），降低发生功率，同时做好WLAN频率规划，尽量避免同频干扰。

2.4 WLAN邻频干扰
所谓邻频干扰，即指干扰台邻频道功率落入接收邻频道接收机通带内造成的干扰。

当WLAN两信道中心频率小于25MHz时，由于信道之间存在重叠区域，会有领道干扰。

使用邻频虽然可以增加可用频点数，但会引入邻频干扰，使WLAN网络吞吐速率降低，因此工程上一般采用1、6、11三个完全不干扰的频段，以避免邻频干扰。

3.总结
本文结合目前WLAN网络的建设方式，即与原室内分布系统合路的建设方式，分析了建设过程中将会遇到的各种干扰类型：系统外部对WLAN系统的干扰（蓝牙对WLAN的干扰，室内分布对WLAN的干扰）及WLAN系统内部的干扰（WLAN同频干扰、WLAN邻频干扰）。

同时对各种干扰进行了分析，期望能引起目前WLAN网络建设的注意，尽量减少各种干扰对WLAN网络的影响。

参考文献
[1]上海市无线电协会编著.移动通信多系统室内综合覆盖[M].上海科学技术出版社，2007.
[2]王培.WLAN频率规划及干扰分析[J].移动通信杂志.
作者简介：
赖晓斌（1979—），男，湖南郴州人，北京中网华通设计咨询有限公司工程师，研究方向：移动通信。

林善亮（1975—），男，江西井冈山人，北京中网华通设计咨询有限公司工程师，研究方向：移动通信。