摘要：IEEE802.11b研究表明，只要重疊或相鄰BSS小區中心頻率相距25MHz以上，就可以有效避免同頻或鄰頻干擾。在BSS小區密集地區，需要嚴格的頻率規劃。提出并實現適用于IEEE802.11b的一種抗干擾自適應頻率規劃機制。測試表明，在無嚴格頻率規劃條件下，該機制能抗同頻或鄰頻干擾和其它窄帶信號干擾，改善BSS小區性能。

     關鍵詞：VLAN 抗干擾 自適應 頻率規劃

作為無線通信領域的熱點之一，無線局域網得到了越來越多的關注。在有線線纜安裝困難的地區，無線局域網作為有線網絡的替代，提供到有線骨干網的無線數據傳送服務。近年來，無線局域網還被用來在熱點地區提供高速的公眾無線接入服務。作為無線局域網基礎協議之一，IEEE802.11b工作在2.4GHz的ISM頻段，其物理層采用直接序列擴頻技術（DSSS），提供了最高達11Mbps的數據速率。

工作在2.4GHz的ISM頻段上的其它無線發射機可能會對IEEE802.11b設備的工作造成干擾，例如藍牙網絡、商業微波爐等。很多文獻研究了藍牙網絡與IEEE802.11b的共存和商業微波爐對IEEE802.11的干擾問題，本文不討論這類問題。由于采用DSSS物理層，IEEE802.11b設備具有一定的抗干擾能力。這樣干擾主要是高斯白噪聲、突發性噪聲干擾或者其它不同類型無線發射機干擾。當干擾強度超過某門限值時，引起IEEE802.11b小區性能顯著下降，甚至不可用。其它，對抗干擾的最好方法就是重新進行頻率配置，減少信道帶寬與干擾信道帶寬的重疊。因此，本文提出了適用于IEEE802.11b基礎結構網絡的自適應頻率規劃機制，并對該機制進行了工程實現。相對于其它通過改進DCF達到抗干擾目的的MAC層方案，本文提出的方案能簡單通過軟件升級實現，而且抗干擾能力更強。

1 IEEE802.11b物理層特性

IEEE802.11b定義了兩種工作模式；基礎結構網絡（Infrastructure）和自組織網絡(Ad hoc)。在基礎結構網絡中，BSS小區的所有站點工作信道由AP決定。通常情況下，AP的工作信道在初始化中配置。遇到強外部干擾，AP的配置無法改變，導致BSS小區的性能嚴重下降。

在83.5MHz帶寬上，一共定義了14個信道。每個信道的中心頻率相距5MHz。信道編號及其對應的中心頻率見文件。在中國，遵守相關無線頻率規劃，支持其中11個信道。盡管支持四種不同速率，IEEE802.11b物理層信號帶寬為22MHz，占有超過4個信道帶寬。稱來自重疊或相鄰BSS小區工作信道的干擾為BSS小區干擾。只要工作信道中心頻率至少相距25MHz，小區干擾就不會產生。由于使用相同的偽隨機擴頻序列碼，仔細測量表明，在通常情況下，當重疊或相鄰的BSS小區中心頻率在15MHz內時，小區干擾會成為影響BSS小區性能的主要因素。因此，為減少或避免小區干擾的發生，通常需要預先進行嚴格的頻率配置規劃，或者采用信號分集處理技術。在很多情況下，由于應用環境的限制，普通分集技術難以消除小區干擾的影響。

2．4GHz的ISM頻段還有可能存在其它窄帶信號干擾。這樣的窄帶干擾信號可能來自于其它無線發射機的帶外泄漏。這樣的窄帶信號通常持續時間長，具有較高的信號功率，對BSS小區性能影響較大。從對干擾信號的分析得到自適應頻率規劃機制的基本思路：當BSS小區受到強烈干擾導致性能降低時，AP依據一定的算法通過軟件重新配置工作信道，直至成功躲避干擾信號為止。

2 自適應頻率規劃機制簡述

自適應頻率規劃機制的流程描述為：AP采集平均噪聲值，按照預定干擾判決準則進行干擾判斷。如果判斷干擾消失，持續時間重置為0，經過延時重新進行干擾參數采集和干擾判決。如果判決干擾存在且持續時間大于干擾定值時，按照隨機產生的工作信道切換序列重新進行工作信道配置；否則延時后重新進行干擾參數采集和干擾判決。當重新配置工作信道完成后，若干擾噪聲值恢復，結束信道配置過程。否則繼續按照已產生的工作信道切換序列配置工作信道。直至遍歷所有工作信道后結束。

設工作信道切換序列為：Fx={fx(1),fx(2),fx(3),…，fx(p)}。此時，fx(i)表示在種子數x產生的工作序列中第個頻率的工作信道編號，p是該序列中信道的個數（p=11）。假設當前工作信道編號為fx（i），則重新配置的工作信道編號為fx（i+1）。因此，給定種子數x和序列素引i,就可以得到重新配置的工作信道編號。

工作信道編號由式（1）給定：

fx(i)=[b(i)+x]mod(11)+1     (1)