摘要：IEEE802.11b研究表明，只要重叠或相邻BSS小区中心频率相距25MHz以上，就可以有效避免同频或邻频干扰。在BSS小区密集地区，需要严格的频率规划。提出并实现适用于IEEE802.11b的一种抗干扰自适应频率规划机制。测试表明，在无严格频率规划条件下，该机制能抗同频或邻频干扰和其它窄带信号干扰，改善BSS小区性能。

     关键词：VLAN 抗干扰 自适应 频率规划

作为无线通信领域的热点之一，无线局域网得到了越来越多的关注。在有线线缆安装困难的地区，无线局域网作为有线网络的替代，提供到有线骨干网的无线数据传送服务。近年来，无线局域网还被用来在热点地区提供高速的公众无线接入服务。作为无线局域网基础协议之一，IEEE802.11b工作在2.4GHz的ISM频段，其物理层采用直接序列扩频技术（DSSS），提供了最高达11Mbps的数据速率。

工作在2.4GHz的ISM频段上的其它无线发射机可能会对IEEE802.11b设备的工作造成干扰，例如蓝牙网络、商业微波炉等。很多文献研究了蓝牙网络与IEEE802.11b的共存和商业微波炉对IEEE802.11的干扰问题，本文不讨论这类问题。由于采用DSSS物理层，IEEE802.11b设备具有一定的抗干扰能力。这样干扰主要是高斯白噪声、突发性噪声干扰或者其它不同类型无线发射机干扰。当干扰强度超过某门限值时，引起IEEE802.11b小区性能显著下降，甚至不可用。其它，对抗干扰的最好方法就是重新进行频率配置，减少信道带宽与干扰信道带宽的重叠。因此，本文提出了适用于IEEE802.11b基础结构网络的自适应频率规划机制，并对该机制进行了工程实现。相对于其它通过改进DCF达到抗干扰目的的MAC层方案，本文提出的方案能简单通过软件升级实现，而且抗干扰能力更强。

1 IEEE802.11b物理层特性

IEEE802.11b定义了两种工作模式；基础结构网络（Infrastructure）和自组织网络(Ad hoc)。在基础结构网络中，BSS小区的所有站点工作信道由AP决定。通常情况下，AP的工作信道在初始化中配置。遇到强外部干扰，AP的配置无法改变，导致BSS小区的性能严重下降。

在83.5MHz带宽上，一共定义了14个信道。每个信道的中心频率相距5MHz。信道编号及其对应的中心频率见文件。在中国，遵守相关无线频率规划，支持其中11个信道。尽管支持四种不同速率，IEEE802.11b物理层信号带宽为22MHz，占有超过4个信道带宽。称来自重叠或相邻BSS小区工作信道的干扰为BSS小区干扰。只要工作信道中心频率至少相距25MHz，小区干扰就不会产生。由于使用相同的伪随机扩频序列码，仔细测量表明，在通常情况下，当重叠或相邻的BSS小区中心频率在15MHz内时，小区干扰会成为影响BSS小区性能的主要因素。因此，为减少或避免小区干扰的发生，通常需要预先进行严格的频率配置规划，或者采用信号分集处理技术。在很多情况下，由于应用环境的限制，普通分集技术难以消除小区干扰的影响。

2．4GHz的ISM频段还有可能存在其它窄带信号干扰。这样的窄带干扰信号可能来自于其它无线发射机的带外泄漏。这样的窄带信号通常持续时间长，具有较高的信号功率，对BSS小区性能影响较大。从对干扰信号的分析得到自适应频率规划机制的基本思路：当BSS小区受到强烈干扰导致性能降低时，AP依据一定的算法通过软件重新配置工作信道，直至成功躲避干扰信号为止。

2 自适应频率规划机制简述

自适应频率规划机制的流程描述为：AP采集平均噪声值，按照预定干扰判决准则进行干扰判断。如果判断干扰消失，持续时间重置为0，经过延时重新进行干扰参数采集和干扰判决。如果判决干扰存在且持续时间大于干扰定值时，按照随机产生的工作信道切换序列重新进行工作信道配置；否则延时后重新进行干扰参数采集和干扰判决。当重新配置工作信道完成后，若干扰噪声值恢复，结束信道配置过程。否则继续按照已产生的工作信道切换序列配置工作信道。直至遍历所有工作信道后结束。

设工作信道切换序列为：Fx={fx(1),fx(2),fx(3),…，fx(p)}。此时，fx(i)表示在种子数x产生的工作序列中第个频率的工作信道编号，p是该序列中信道的个数（p=11）。假设当前工作信道编号为fx（i），则重新配置的工作信道编号为fx（i+1）。因此，给定种子数x和序列素引i,就可以得到重新配置的工作信道编号。

工作信道编号由式（1）给定：

fx(i)=[b(i)+x]mod(11)+1     (1)