以傳送一個1500byte的單一數(shù)據(jù)幀為例做簡單計算。在交換一個數(shù)據(jù)幀前，station需監(jiān)聽信道一段時間（一個DIFS）。如果信道空閑，就傳送數(shù)據(jù)；如果信道繁忙，則繼續(xù)監(jiān)聽，直到信道空閑并且持續(xù)了一個DIFS的時間后，才可以傳遞相關數(shù)據(jù)幀，之后等候ACK。ACK會經(jīng)過一個SIFS的時間后反饋。DIFS需耗時50μs，SIFS需耗時10μs。因此，幀間間隔共用掉60μs。在數(shù)據(jù)幀中，802.11的preamble和signal字段需耗時20μs。1500byte的數(shù)據(jù)封裝在MAC（媒體訪問控制）幀中，加上SNAP（子網(wǎng)絡訪問協(xié)議）標頭，總長度為1536byte，再加上CCMP（計數(shù)器模式及密碼區(qū)塊鏈信息認證碼協(xié)議）的保護幀的16byte，一個物理層幀的有效載荷總長度為1552byte，即12416bit。當以54Mb/s空口協(xié)議速率來傳送時，物理層幀的有效載荷會以每個符號216bit的方式進行分割，因此傳遞本幀會用到12416/216=58個符號。每個符號耗時為216/（54Mb/s）＝4μs，所以傳遞此數(shù)據(jù)幀共耗時58×4μs＝232μs。ACK幀的長度為14byte，因此只需要1個54Mb/s的符號即可傳送完畢。所以ACK時間加標頭時間為4μs＋20μs＝24μs。因此，長度為1500byte的有效負荷需要用60μs的幀間間隔，232μs的傳送時間以及24μs的確認時間，總共時間是316μs。而如果以DBPSK編碼方式，1Mb/s協(xié)議速率的話，則一個數(shù)據(jù)幀的交互，需要12516μs。兩者相比，1Mb/s的一個數(shù)據(jù)幀長度相當于40次54Mb/s數(shù)據(jù)幀長度，可見其數(shù)據(jù)的傳輸效率是非常低的。

3、WiFi射頻干擾情況介紹

目前，在WiFi的業(yè)務應用過程中，造成影響無線業(yè)務使用的干擾因素很多，其中常見的主要為藍牙及微波爐射頻信號造成的空口寬頻干擾（其測試截圖見圖2）和因為空口擁塞及大量低速數(shù)據(jù)造成的射頻干擾。空口出現(xiàn)顯著射頻干擾時對業(yè)務的影響現(xiàn)象的測試截圖見圖3。

圖2、藍牙及微波爐射頻信號造成的空口寬頻干擾

圖3、空口出現(xiàn)顯著射頻干擾時對業(yè)務的影響

在圖3中，正常的吞吐量是一個較為平穩(wěn)過程，在這種情況下，用戶普遍可以保證以較為穩(wěn)定的方式高速接入無線網(wǎng)。但在出現(xiàn)干擾時，吞吐量出現(xiàn)顯著的變化，抖動非常明顯，無線接入環(huán)境變得不再穩(wěn)定，隨后的吞吐量趨于零值，這種情況下，網(wǎng)速就同比變慢，Ping包時延大、丟包，最后出現(xiàn)掉線現(xiàn)象。

藍牙這種寬頻的射頻干擾可以從圖2中容易得出結論，即整個空口信道都被藍牙發(fā)送的數(shù)據(jù)所聚集，且能量不斷增大，導致正常WiFi信號在相應頻點上的數(shù)據(jù)報文受到破壞，被淹沒在干擾噪聲中，無法實現(xiàn)正常的網(wǎng)絡握手通信。但由于藍牙受發(fā)射功率限制，對WiFi信號傳輸?shù)挠绊懨娌淮螅梢酝ㄟ^變更使用位置的方式予以規(guī)避。

那常見的影響WiFi業(yè)務使用的射頻干擾又是究竟是如何產(chǎn)生的？因為WiFi是一個TDD的時分系統(tǒng)，每個用戶的數(shù)據(jù)幀的傳送會占用一個時隙。當空口信道中均為低效率編碼的數(shù)據(jù)傳輸，每個數(shù)據(jù)幀占用的時隙較大，每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量就少，而且由于每秒鐘僅能傳輸有限的數(shù)據(jù)幀，如果接入用戶較多，發(fā)起的數(shù)據(jù)請求頻繁的場景下，會有一定數(shù)量的用戶在單位時間內無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，由于網(wǎng)絡反饋數(shù)據(jù)時間過長，在終端上就出現(xiàn)較大的時延，最終丟包和掉線。

關于造成WiFi射頻干擾的低效率編碼的數(shù)據(jù)傳輸，從截圖4可以對比看出。圖4中在理想狀態(tài)下，用戶終端普遍以54Mb/s的協(xié)議速率進行傳輸（這里的1Mb/s為廣播的beacon幀，協(xié)議規(guī)定以1Mb/s傳輸），吞吐量在21Mb/s左右。而由于低速信號的出現(xiàn)（大量1Mb/s的數(shù)據(jù)幀），空口信道的數(shù)據(jù)幀的低速協(xié)議速率占比逐漸增大，最后整個空口信道都以1Mb/s速率傳輸數(shù)據(jù)。而此時空口的吞吐量則陡降到幾十kb/s。如果仔細分析一下出現(xiàn)干擾時空口協(xié)議速率的變化過程，就可以了解到整個空口是如何被惡化的。首先，開始時都是綠色的54Mb/s協(xié)議速率，每一個數(shù)據(jù)幀都是以小時隙實現(xiàn)高效傳輸，空口帶寬也保證在20MHz左右。之后，網(wǎng)絡中開始出現(xiàn)紅色的1Mb/s速率報文，空口信道中也出現(xiàn)了大時隙的數(shù)據(jù)幀（1Mb/s的數(shù)據(jù)幀長度是54Mb/s數(shù)據(jù)幀的40倍）從而占用了較多的空口信道資源。這時，由于1Mb/s的數(shù)據(jù)幀占用了較大的時隙，導致本該由54Mb/s的數(shù)據(jù)幀發(fā)送數(shù)據(jù)的時隙被占用，繼而出現(xiàn)碰撞。對于station而言，認為空口信道出現(xiàn)惡化，于是逐級采用有較強抗干擾能力的編碼方式，而這種方式，每數(shù)據(jù)幀的時隙也逐漸增大。隨著每個幀的長度增加，又進一步加劇空口信道上的競爭；當競爭加劇到一定程度，又迫使所有終端采用抗誤碼能力更強的編碼方式來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|量，從而就像多米諾骨牌一樣，進入惡性循環(huán)，最終整個空口都采用1Mb/s的協(xié)議速率傳輸。因此，WiFi在空口上，實際上就是一套自干擾的系統(tǒng)。