黃興華+謝冬雪



摘 要:隨著信息化的飛速發展,多媒體系統及設備廣泛運用于會議室當中。在不具備布線條件的場地中,無線通信成了設備信息傳輸的首選解決方案,然而隨之而來的信號干擾、設備掉線等問題又不斷困擾系統使用者。文章分析了一個典型應用案例的信號干擾原因,提出了區分頻段、隔離信道、降低功率的具體優化措施,成功解決了案例中無線干擾的實際問題。
關鍵詞:無線干擾;區分頻段;隔離信道;降低功率
1 無線通信概述
無線通信(Wireless Communication, WS)是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。無線電根據頻率范圍和波長可分為甚低頻VLF、低頻LF、中頻MF、高頻HF、甚高頻VHF、特高頻UHF、超高頻SHF、紅外線、可見光和紫外線,其劃分如表1所示。短距無線通信,特別適用于較難布線及線路容易磨損的環境,是設備擴充避免布線、施工的極佳解決方案[1]。會議室中無線話筒、視頻信號無線傳輸器、音頻無線傳輸器、無線WiFi設備等,通信頻段主要集中在甚高頻VHF、特高頻UHF、超高頻SHF內。
常見的無線話筒,多使用88~108 MHz、170~260 MHz、400~830 MHz、2.4 GHz、紅外傳輸。無線WiFi常采用2.4 GHz或5.8 GHz頻段,頻率范圍在2.412~2.472 GHz,5.725~5.825 GHz。音頻無線傳輸器多采用藍牙技術,實際也是2.4 GHz,頻率范圍2 400~2 483.5 MHz。視頻無線傳輸器,多采用無線WiFi技術傳輸視頻信號,頻率范圍與無線WiFi設備相同。
2 設備部署及存在問題
案例中會議室場地分為大、小兩個區域,之間僅一墻之隔,沒有任何屏蔽措施。由于會議室裝修不便布設線纜,另外考慮用戶使用的便利性,會議室大部分設備均選用了無線設備,無線話筒、無線中控操控平臺、視頻傳輸器均采用了無線傳輸,另外室內覆蓋有2.4 GHz和5.8 GHz無線WiFi信號供用戶上網,另外可以搜索到非本機構布設的WiFi信號源。在實際的使用中發現,無線話筒經常掉線,無線WiFi上網速度不佳,中控操控平臺偶爾出現卡頓現象,初步判斷為設備無線傳輸信號互相干擾造成,設備的空間布局如圖1所示。
3 無線干擾問題解決方案
3.1 信號源梳理
經過對室內設備信號源梳理發現,無線話筒、無線WiFi、無線中控操控平臺均采用2.4 GHz頻段,視頻傳輸設備采用5.8 GHz頻段。經梳理發現,無線話筒、無線WiFi、無線中控操控平臺不但它們三者之間在2.4 GHz頻段中互相干擾,同時由于兩個會議室距離較近,不同會議室的無線話筒、無線WiFi設備也會互相干擾,如表2所示。
3.2 問題分析
利用Wireless Mon Professional軟件測試2.4 GHz信號發現,兩個會議室內通信信道重疊嚴重,無線話筒、無線WiFi、無線中控采用了同頻段,設備數據傳輸的信道很容易重疊,造成數據丟失。由表3可知,2.4 GHz的無線設備信道自動選擇,主要集中在1,6,11,同時會議室之間的信道重疊也集中于這3個信道。
3.3 解決方案
(1)區分頻段,由于無線中控設備是通過2.4 GHz WiFi傳輸信號,故將支撐無線中控設備的WiFi設備從2.4 GHz調至5.8 GHz頻段,為避免與現有視頻無線傳輸設備在5G頻段上再次相互干擾,將中控設備WiFi信道固定至153信道。
(2)隔離信道,由于無線話筒和無線WiFi設備不可能更換,所以只能通過隔離信道的方式規避干擾。無線WiFi設備是可以切換至5.8 GHz頻段工作的,但考慮到目前還有很多移動終端設備只支持2.4 GHz,所以改變WiFi設備的頻段。設備信道主要選擇1,6,11 3個信道,因為只有這3個信道之間是沒有重疊的[2]。案例中采取了如下隔離策略,并增加了備用無線話筒,兩個會議室共用,采用的頻段為400~830 MHz,如表4所示。
(3)降低功率,優化所有無線設備發射功率。所有無線話筒、無線WiFi設備功率調節至剛好覆蓋。兩個會議室位于頂樓,會議室下方兩層樓所有無線WiFi設備均將功率調節至剛好覆蓋到本辦公區域,隔離信道,躲避無線話筒通信信道。
經過約3個月的觀察,無線話筒掉線問題未再發生,無線中控操作平臺未再出現卡頓現象,無線WiFi上網速度得到改善。
4 結語
會議室設備的選擇上,在滿足使用需求的前提下,應合理控制無線設備的數量,有線線纜通信可靠性優于無線。在不具備布線條件的場地中,應充分規劃無線設備頻段選擇、信道分配、功率優化的問題。可從2.4 GHz,5.8 GHz,UHF等大頻段層次上區分,滿足不同設備的通信需求。實在無法區分的應在同一頻段中,隔離不同信道,避免設備信道重疊或使用同一信道。無線信號功率,應調節至合理范圍,滿足覆蓋需求即可,功率過大會加劇不同設備信號重疊干擾的問題。