假定有一個可容納四百名學生的大教室。 經測試， 這間教室的網絡總吞吐量達 5 Gbps。 我們可以很容易地算出， 即使每位學生攜帶兩部半設備(應該足夠了)， 每部設備也至少能夠獲得 5 Mbps 的帶寬。但實際情況可能并非如此， 學生們在教室里不停地抱怨： “這網速也太慢了! ”用控制器檢查一下發現， 教室里的所有 AP 的帶寬總和還不到 100 Mbps。 這怎么可能? 明明是 5 Gbps， 怎么一下子就變成 100 Mbps 了?答案是干擾。 干擾是被測試無線網絡達不到預期性能的常見原因。知道干擾可能導致 Wi-Fi 問題是進行故障排除第一步。 這很簡單， 估計大家都明白。 但如果往深處追問， 就不那么容易回答了。 比如： 是什么產生了干擾? 可以避免干擾嗎? 解決當前的干擾問題會導致新的問題嗎? 本文旨在幫您回答這些問題。

AirMagnet WiFi Analyzer(“WiFi Analyzer”)和 AirMagnet Spectrum XT(“Spectrum XT”) 是確定干擾問題原因的絕佳工具。 Spectrum XT 是一種頻譜分析儀。 頻譜分析儀可以捕獲射頻信息， 從而識別、 分析和定位所有發射器(包括 Wi-Fi 和非 Wi-Fi 發射器)。 AirMagnet 是一種網絡分析器。 網絡分析器只捕獲 802.11/Wi-Fi 傳輸信息， 但它能提供更多關于 Wi-Fi 傳輸性質的詳情。 網絡分析器可提供發射設備、 目標接收器、數據速率、 重試狀態(用于識別是否發生無線沖突) 等詳情， 它們對于查找導致 WiFi 擁塞的干擾源至關重要。

可以將 Spectrum XT 與 WiFi Analyzer 配合使用， 以識別大教室中的干擾源， 以及許多其他的復雜 Wi-Fi 環境(如醫療保健、 零售、 制造環境等)， 并幫助 Wi-Fi 專業人員解決干擾問題。

下面是利用 Spectrum XT 和 WiFi Analyzer 識別并解決干擾問題的分步指南。

第一步： 識別非 Wi-Fi 干擾

最好從分析非 Wi-Fi 干擾開始， 它們也會導致 Wi-Fi 問題。 例如， 醫院里可能使用了 DECT 電話系統(DECT 是一種獨立的非 Wi-Fi 技術)，它有可能導致整個 2.4 GHz 頻段上的 Wi-Fi 不可用。(較新的 DECT 采用了不同于 2.4 GHz 的頻率， 但較老的 DECT 系統仍會產生上述問題。) 原因在于： DECT 電話獨占帶寬。 當 DECT 電話需要使用無線帶寬時， 它會占用所有帶寬。 許多其他無線技術(從藍牙到 ZigBee設備) 也一樣： 不共享帶寬。

由于 802.11 爭用的存在， Wi-Fi 干擾的危害幾乎總是低于非 Wi-Fi 干擾。 802.11 爭用策略要求設備先偵聽和檢查通道， 然后才能傳輸數據。這種檢查和偵聽意味著 Wi-Fi 設備往往能夠彼此共享通道。 在幾乎所有情況下， 非 Wi-Fi 設備都不共享通道， 因為它們沒有爭用策略。

那么， 我們如何解決非 Wi-Fi 干擾問題呢? 最好的辦法是： 識別并找到它們， 嘗試確定其影響， 然后進行相應的調整。 這正是 Spectrum XT的用武之地。

第一步： 識別干擾。 Spectrum XT 在默認啟動屏幕的左下方區域顯示了一個干擾源列表。 前往 Spectrum XT 底部窗格并選擇“頻譜圖 -> 干擾源”可以查看更多信息(包括干擾信號所使用的通道以及干擾源接收信號強度指示器(RSSI)的強度)。 此時會顯示相同的干擾源列表， 但提供了更多的詳情。

第二步： 定位非 Wi-Fi 干擾

發現非 Wi-Fi 干擾后， 可以利用 Spectrum XT 找到干擾設備的位置。 在 Spectrum XT 啟動屏幕中， 雙擊左下方區域中顯示的任何干擾源，以啟動“查找”工具。 進入“查找”工具后， 單擊“開始”， 激活顯示干擾源接收信號強度的儀表。 啟動“查找”工具后， 可以拿著運行 Spectrum XT的設備四處走動， 對干擾源進行跟蹤。

一旦找到干擾設備， 就可以根據本地政策對其進行處理了。 最好的情況是禁用干擾設備， 但這并不總是可行的選項。 對于環境中存在的無法關閉的干擾源， 可以參考 Spectrum XT 中的“受影響的通道”信息對其進行調整。

Spectrum XT 的工作到此結束。 Spectrum XT 還包含很多其他有用的圖形和特性， 了解它們有時可帶來意想不到的收獲。 但本白皮書側重于解決問題， 當我們掌握非 Wi-Fi 干擾的信息后， 接下來就該專門負責處理 Wi-Fi 問題的工具登場了： AirMagnet WiFi Analyzer。

第三步： 識別 Wi-Fi 干擾

處理完非 Wi-Fi 干擾源后， 應對附近的 Wi-Fi 設備進行分析。 要正確地分析 Wi-Fi 活動， 離不開網絡分析器， 但 WiFi Analyzer 絕不是一部簡單的網絡分析器。 AirMagnet 具有獨特的功能， 如內置設備過濾器、 自動通道調整、 可排序統計信息(可以多種方式查看) 等。 簡而言之， AirMagnet WiFi Analyzer 是最好的網絡分析器， 可快速分析附近的 Wi-Fi 設備造成的干擾。

在使用 WiFi Analyzer 之前， 您必須知道要查找的內容。 Wi-Fi 干擾導致的最大問題是浪費了通道時間。 通道時間是一種有限的資源， 浪費通道時間會降低性能。 無線通道上的數據包數量可以增加： 如果有數據包出錯， 會增加更多的數據包。 通道上的數據量(字節數) 可以增加： 如果數據速率提高， 則每部設備可以訪問更多的數據。 但一秒鐘就是一秒鐘。 如果一秒鐘甚至幾分之一秒鐘被浪費， 這時間再也回不來。 使用 WiFi Analyzer 識別干擾問題時， 應將分析重點放在通道時間的浪費上。

以下幾種情況會導致時間浪費。 發生沖突時會導致重新發送數據， 這會浪費無線通道時間。 因為首次數據傳輸是徒勞無功的。 低速也會浪費時間。 數據速率是用數據量除以時間算出來的。 如果數據速率較低， 就意味著發送相同數據量需要更多的時間。 不必要的非數據流量也會浪費時間。

AirMagnet WiFi Analyzer 可以識別上述三種主要的 Wi-Fi 時間浪費。

第一個： 沖突。 沖突會導致 Wi-Fi 數據傳輸失敗。 WiFi Analyzer 等網絡分析器可以通過查找標記為重試的數據來識別 Wi-Fi 沖突。 802.11標準(Wi-Fi 的基本標準) 規定， 如果發送數據后未收到確認(表明發生了沖突)， 則發送該數據的設備或 AP 必須將重傳的數據標記為重試。 也就是說， 重試數據的百分比等于遇到沖突的數據傳輸的百分比。

WiFi Analyzer 不僅能夠識別重試數據， 它還可以快速、 簡便地收集重試統計信息。 要查看整個通道的沖突百分比， 請轉到 AirMagnet 的“通道”屏幕， 打開標有“幀/字節”的屏幕中間的小區域。

如果需要了解單個 AP 的沖突百分比， 請查看“基礎設施”屏幕。 進入“基礎設施”屏幕后， 在左側單擊某個 AP， 然后在右側“統計信息”窗口中打開“幀”或“幀/字節”窗格。 此外， 該“統計信息”窗口還顯示了工作站的重試統計信息。 用戶只需單擊“基礎設施”屏幕左側菜單上列出的任意工作站或 AP， 就能立即查看該設備的統計信息。

要充分利用沖突統計信息， 您必須知道重試百分比達到多少才算高。 一般 Wi-Fi 的起點為 8%， 復雜 Wi-Fi(用戶密度高、 移動設備多或存在大量非 Wi-Fi 干擾) 為 20%。 如果重試百分比高于上述數字， 最好抽些時間調查一下， 為什么會出現如此多的重新傳輸。

第二個主要的時間浪費因素是低數據速率(通常稱作“速度”)。 您可以在查看重試百分比的窗格中看到數據速率。 操作上的唯一區別在于，要查看正在使用的數據速率， 在“基礎設施”屏幕中單擊 AP 或工作站設備后， 需要展開“速度”樹。

要確定低數據速率是否是可解決的問題， 需要花些時間進行細致的分析。 設備和 AP(特別是 802.11n/ac 設備和 AP) 通常使用遠低于其規定最大速率的數據速率， 即使干擾不大也是如此。 換句話說， 就算 RF 環境很好， 具有 802.11ac 智能手機的辦公室員工(40 MHz 寬通道上的最大速率： 200 Mbps) 連接到 802.11ac AP 后， 通常使用的數據速率也不到 150 Mbps。 802.11ac(在較小的范圍內， 802.11n 也適用) 包括許多在典型的企業應用中很少用到的技術， 即使是在干擾很少的區域。 因此， 通過分析數據速率來確定干擾問題是一項需要經驗才能完成的任務。

第三個(也是最后一個) 導致 Wi-Fi 通道時間浪費的因素是非數據流量。 非數據流量的種類有很多， 但大部分無需擔心， 因為它們是確保802.11 正常運行所必需的。 AP 和工作站必須交換多種類型的非數據流量來維持連接、 檢測沖突以及完成確保無線網絡正常工作所必需的任務。

但有時可以減少以下兩種類型的非數據流量： 信標和探測幀。 AP 使用信標來告知工作站有 Wi-Fi 網絡可用。 問題是每個 Wi-Fi 網絡都需要自己的一套信標。 如果有兩個 SSID(一個是訪客網絡， 一個是內部網絡)， 則信標通常會占用通道 2%到 5%的可用時間。 如果 SSID 的數量擴展到 8 個(需要為不同的供應商或不同的內部用戶群體提供唯一的 SSID 時， 就可能出現這種情況)， 信標通常會占用 8%到 20%的通道時間。 這里差別很大。 如果有多個 AP 覆蓋同一個通道， 問題會進一步加劇。 如果給定的企業平板電腦可以在通道 11 上看到三個AP， 并且所有這三個 AP 都使用八個 SSID， 則該通道上的信標組數會達到 24 個。 在這種情況下， 僅信標就要占用 24%到 60%的通道時間。

您可以在 WiFi Analyzer 中的“通道”屏幕中識別信標流量過多問題。 每當您選擇一個通道號時， “通道”屏幕的右下角會顯示 AP 及 SSID 的數量。 您可以利用該信息來確定信標是否占用了本該用于傳輸數據的通道時間。

探測幀是另一種可能浪費通道時間的非數據幀類型。 探測由工作站發起， 也就是說， 您可以在 WiFi Analyzer 的“基礎設施”屏幕中識別其是否存在問題。 單擊“基礎設施”屏幕左側的工作站， 然后查看右下角處的“統計信息”框。 在“統計信息”框中， 展開“幀”或“幀/字節”， 然后展開“管理幀”。 此時會顯示所選工作站發送的探測請求幀數。 如果探測幀數量不斷增加， 則表明該設備可能占用了本該用于傳輸數據的通道時間。如果存在探測問題， 可以嘗試確定相關工作站的 Wi-Fi 連接是否穩定。 對于現代 Wi-Fi 設備(智能手機、 平板電腦、 筆記本電腦等)， 如果它們的 Wi-Fi 連接能夠穩定地訪問互聯網， 就不會進行過多的探測。

處理 Wi-Fi 干擾跟處理非 Wi-Fi 干擾有相似之處， 但也存在較大差異。 不管是哪種情況， 最好從識別和定位干擾源開始。 識別和定位 Wi-Fi干擾源之后， 通常可以通過調整無線 LAN 基礎設施來最大限度緩解或消除該問題。 禁用 AP 無線電、 在其他位置添加新 AP、 手動配置 AP通道號， 以及將 AP 發射功率設為與客戶端設備類似的級別， 都能改善 AP 和控制器的基礎設施。 相比之下， 非 Wi-Fi 干擾源通常需要禁用或避免才能使 Wi-Fi 正常工作。

依照上述步驟使用 AirMagnet Spectrum XT 和 AirMagnet WiFi Analyzer 可以很好地避免 Wi-Fi 干擾成為持久的問題。 您可能需要慢慢習慣頻譜分析儀和網絡分析器的用法， 但這絕對比盲目的試錯法要管用。 一旦熟悉了這些工具， 您就能夠輕松快速地識別和解決曾經棘手的干擾問題。