01-热点技术

01-iRadio概述技术白皮书

iRadio概述技术白皮书

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本文中的内容为通用性技术信息，某些信息可能不适用于您所购买的产品。

1 概述

随着Wi-Fi 6技术成功打破带宽、时延和并发终端数量的限制，其正在以惊人的速度、更低的功耗和时延以及更高的带宽，被越来越多的企业作为园区网络接入的首选，“无线优先”已成为企业组网的必然选择。

在企业无线网络建设与运营过程中，“网络优化”是不可或缺的一环。有效的网络优化不仅能够保证用户使用的效果与最终体验，还可以提高设备接入用户数量，延长设备使用寿命。因此H3C自主研发了iRadio、iStation、iEdge、iHeal相关技术，在空口性能、漫游接入、应用保障、网络自动化等各个方面不断优化无线网络，提升用户体验。

图1 技术优点

本文档主要介绍iRadio技术是如何从射频资源调度和资源分配的维度优化终端体验问题的。

2 iRadio技术实现

由于Wi-Fi频段的开放性和频谱资源的有限性，无线信号容易受到干扰。同一无线环境，处于不同位置的无线终端也可能有不同的使用体验。iRadio技术通过以下六大功能实现智能调度射频资源，达到降低干扰、提升空口性能、减少丢包和时延的效果，改善了用户体验并同时提升了整网的性能。

2.1 射频资源优化

射频的带宽是决定Wi-Fi的性能因素之一，在进行无线部署时，为提升性能要尽量提高带宽。但由于无线频谱资源有限，带宽越大会导致互不干扰的可用信道数量减少。在食堂、图书馆、体育馆等高密场景，因接入的用户数多，需要部署大量AP，为了降低干扰增加互不干扰可用信道数量，通常会采用最低带宽20MHz进行部署，让用户分散在不同的信道，减小无线冲突和干扰。但是这些地方的用户数量也不是持续维持在最高位，如果在用户数量较少、无线冲突较低时，射频仍然工作在20MHz带宽，就无法发挥WI-FI的高性能优势。

iRadio射频资源优化功能，通过历史客流量的分析和学习，能够预测每个时刻的客流情况，对射频的带宽进行动态调整。在客流平峰时期自动调整为40MHz或更高的带宽，在客流高峰到来前自动调整到20MHz带宽，让网络自动适应环境变化，提升终端的体验。iRadio的射频资源优化功能已经实现全面自动化、智能化，可以根据无线环境的变化对射频的信道、功率和带宽模式作出自动调整，保障无线信号覆盖始终保持在最佳水平，并有效降低干扰，同时也免去了维护人员手动配置的工作量。

图2 动态频宽调整

系统不仅支持动态频宽调整，也支持其它的射频资源优化方法，如信道调整和功率调整。

· 信道调整：根据探测到的信道使用率、干扰、重传率等数据动态调整射频的工作信道。

· 功率调整：通过灵活调节射频发射功率，满足无线信号覆盖要求的同时降低对其它射频的干扰。

2.2 广播组播优化

射频的带宽模式、空间流数和支持的Wi-Fi协议同时决定了无线的最高速率，但不是每个报文都会以最高速率进行传输。通常单播数据报文会以最高速率进行发送，802.11ax协议中单播速率最高已经达到9.6Gbps。广播和组播报文，为了让所有终端都能接收，会采用基础速率进行发送，通常为6Mbps，两者相差数倍。因此，如何在不影响业务的情况下，减少空口中的广播组播报文就显得尤为重要。

iRadio广播组播优化功能可对广播组播报文进行有效识别，在不同的使用场景执行不同的策略（如：边缘ARP智能代答、边缘DHCP管控、用户组隔离等），最大限度减少广播组播报文带来的影响，大幅度提升无线空口性能。同时，在合适的场景，也会提高广播、组播发送速率。

图3 广播组播优化

2.3 负载均衡

传统意义上的负载均衡，主要是根据接入用户数来实现均衡，但在无线网络中，用户数少也可能引起无线信道繁忙。

iRadio负载均衡功能，不仅考虑到了AP间用户负载、射频间用户负载，还综合考虑了终端类型、信道利用率门限等因素进行有效均衡，做到平衡整网射频负载，最终为终端营造良好的体验环境。

图4 负载均衡

2.4 时间公平调度

Wi-Fi的无线传输是共享信道、共享带宽模式，因此在多用户场景，要保证每个用户的体验，防止有大流量终端独占无线资源，最常见的方法就是限速，这种速率公平的方法简单粗暴，效果一般。但限速带来的影响是无法最大化利用频谱资源，特别是在终端能力参差不齐的场景更为明显。低速率终端长时间占用空口资源，将会影响高速率终端的使用体验。

iRadio时间公平功能，为每个终端分配相同长度的时间窗发送报文，防止个别终端无序抢占无线资源。该技术有三个好处：

· 所有终端都有良好的体验。

· 高速率终端性能更高。

· 提升了无线频谱资源使用率。

图5 时间公平调度