隨著移動網絡數據流量的急劇增長,Wi-Fi作為一種有效的分流方式正在被眾多運營商所廣泛采用,同時越來越多的移動裝置也開始將Wi-Fi作為標配之一,各種力量推動下,Wi-Fi迎來了前所未有的大發展時期。然而,Wi-Fi在設計之初并沒有考慮到大規模的終端接入和數據承載,各種問題開始不斷出現。
蜂窩錯頻組網存缺陷
根據Gartner的觀點,Wi-Fi的發展主要經歷了三代:第一代是在802.11正式成為Wi-Fi標準之前,那時沒有統一的Wi-Fi標準,各個廠商根據自己的私有協議做胖AP;隨著1999年802.11成為Wi-Fi標準,Wi-Fi進入了第二代,各廠商在802.11標準下做胖AP,但是不同的AP在同一個頻段工作,集中管理不方便,同頻干擾嚴重;
為了解決同頻干擾的問題,人們想出了錯頻組網的方法,采用微蜂窩架構組網,從而將Wi-Fi帶入了第三代。
錯頻組網的主要原理是2.4GHz頻帶可以劃分出三個相互獨立的信道(即信道1、信道6和信道11),讓相鄰的AP工作在不同的信道上,這樣就可以解決干擾問題。
在Meru Networks大中華區總經理司馬聰看來,第三代微蜂窩組網也存在缺陷。由于只有3個完全獨立的信道,因此要使相鄰的信道錯頻,AP的設計就要花費一番功夫,設計施工難度較大,而且在組網方案設計好之后,一旦要改動某個AP,相鄰的AP就需要變動,可謂是“牽一發而動全身”。
此外,由于只有三個獨立信道,因此很可能某兩個相同信道的AP之間只有一個不同信道的AP來進行分隔,而信號是逐漸衰減的,所以同頻干擾問題依然存在。也有一些廠商通過降低功率的方法來減少干擾,不過它的負作用也顯而易見:每個AP覆蓋的終端數量降低,滿帶寬覆蓋面積縮小,需要增加更多的AP才能保證信號質量,這無疑增加了網絡覆蓋成本。
另一個影響是,增加更多的AP,再加上很多運營商、企業都在部署Wi-Fi網絡,往往使得人們在任何一個地方都有多個AP可以選擇 ,接入哪個AP成為一個費時的選擇。
此外,802.11在設計之初沒有考慮數據的連續傳輸,允許終端在不同的AP之間切換時會有3毫秒到3秒的中斷,不能滿足高端應用的需求。
虛擬化技術實現同頻無干擾
為解決微蜂窩組網的缺陷問題,Meru Networks推出了虛擬化同頻組網的技術。其核心原理是,采用同頻組網的方式,在后臺控制器上增加一個算法,保證同一時間沒有一個以上的裝置同時說話。“盡管同頻有干擾,但是干擾是可以防止的,通過虛擬化的方式,實現了同頻無干擾。”司馬聰表示。
采用同頻組網方式后,在設計施工時不用考慮不同信道錯頻,設計難度得以降低,每個AP的功率也不用降低,從而可以確保服務質量,降低網絡部署成本。采用虛擬化技術,所有的AP組成了一個虛擬化的大AP,這樣就降低了設備接入AP的難度,減少了在不同AP之間切換的時間,從而大大提升了網絡服務效率。
此外,802.11n的2.4GHz頻段共72MHz帶寬,而支持MIMO的話,需要40MHz的帶寬,如果錯頻蜂窩組網,802.11n將無法充分利用頻譜資源,最大速率只能達到150Mbit/s;如果采取同頻組網,802.11n就能充分利用頻譜資源,在2.4GHz頻段實現300Mbit/s的速率。