如何为高密度语音场景设计Wi-Fi 6与Wi-Fi 7

当几十甚至几百个用户共享同一个无线网络时，语音通话往往首当其冲受到影响。通话会中断，音频会断断续续。用户通常会责怪电话系统，但实际上，问题往往出在 Wi-Fi 设计上。

如果您计划支持 Wi-Fi 6、6E 或 7 上的高密度语音，那么“大部分时间都能正常工作”与运营商级性能之间的区别，取决于网络的设计和调优方式。

在本文中，我们将探讨为高密度语音应用设计和构建 Wi-Fi 网络所涉及的各个方面，重点是 Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 7 的语音专用调整。

为什么语音通信需要特殊的无线考量

无线网络长期以来一直被用于支持各种网络服务，包括语音服务。

如今，大多数现代网络都基于 Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 7 标准，尽管取得了一些进步，但即使使用当今最先进的技术，在无线网络上部署语音和类似的实时服务（例如视频会议）也需要考虑特殊的设计因素。

为了确保实时服务在 Wi-Fi 网络上稳定运行，无线网络的设计和配置必须尽可能降低延迟、抖动和丢包率。这些是所有网络（无论无线还是有线）的关键性能指标。然而，由于 Wi-Fi 通常比有线网络更容易受到这些因素的影响，因此即使部署了最新的尖端设备，也必须格外注意。

以下详细介绍了在 Wi-Fi 网络上配置语音功能时一些最重要的设计注意事项。请注意，这些注意事项适用于任何类型的 Wi-Fi 客户端，包括运行语音应用程序的智能手机、装有 VoIP 客户端的笔记本电脑、具有无线连接的 IP 桌面电话、专用无线 Wi-Fi 电话或连接到 Wi-Fi 网络的远程会议系统。

实时流量的无线服务质量

服务质量 (QoS)是语音通信中的一个重要概念，因为它关注数据传输的及时性。当然，语音应用必须部署 QoS，但对于无线通信而言，部署方式至关重要。

具体来说，IEEE 802.11e 标准，即 Wi-Fi 多媒体 (WMM)，定义了一系列 QoS 增强功能，这些功能对于对延迟敏感的应用至关重要。此功能应在旨在支持使用语音应用的无线客户端的接入点上启用。WMM 通过将适当标记的帧映射到更高优先级的访问类别来优先处理语音和视频流量，使其优先于尽力而为的数据。

Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 7 通过引入正交频分多址 (OFDMA) 技术进一步提升了 WMM 的 QoS 。OFDMA 是一种多址接入技术，它将信道分割成多个资源单元 (RU)，从而允许同时进行传输。这可以带来更快、更确定的数据包传输速度，减少信道冲突，并降低延迟，尤其对于小型、对时间敏感的数据包（例如语音数据包）而言更是如此。

Wi-Fi 7 通过允许比其前身更灵活、更动态的 RU 分配（包括多 RU 操作）进一步增强了 OFDMA，从而减少了调度开销，并进一步提高了空口时间和介质访问效率。

减轻漫游的影响

漫游是指无线客户端在网络内移动时，能够将其连接从一个接入点切换到另一个接入点。漫游可能会严重干扰语音通话，导致更高的延迟和丢包率，尤其对于经常移动办公的员工而言更是如此。

Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 7 通常都依赖于基于 802.11r（用于快速漫游）、802.11k（用于邻接点报告）和 802.11v（用于漫游协助）等技术的功能。这些机制共同作用，使得客户端在从一个接入点移动到另一个接入点时，能够实现流畅、低中断的切换。要充分利用这些功能，必须在服务接入点上启用它们，并且客户端设备也必须支持这些功能。

Wi-Fi 7 更进一步，支持多链路操作 (MLO) 技术，使 Wi-Fi 设备能够同时使用多个频段或信道，而不仅仅是一个。MLO 可以提高链路弹性，加快频段或链路之间的切换速度，从而进一步降低移动性中断的影响，帮助客户端在无线覆盖区域内移动时保持流量连续性。

射频（RF）频谱使用

频谱使用应尽可能优先考虑 5 GHz 和更新的 6 GHz 频段，避免使用限制较多的 2.4 GHz 频段。这些更高的频段提供更多的通信信道、更高的传输速度，以及更纯净、噪声和干扰更少的频谱。

Wi-Fi 6E 是 Wi-Fi 6 的增强版，它利用了更新的 6 GHz 频段，Wi-Fi 7 也是如此。但是，您必须确保所服务的无线客户端也支持这些频段。

尽可能禁用旧式数据速率或将其降至最低。此外，无论设备使用哪个频段，都应考虑阻止其以极低速度连接。旧式设备依赖效率较低的调制方式，每次传输需要更长的空中传输时间。这种延长的空中传输时间会减少使用更高效无线技术的现代设备的可用容量，从而加剧网络拥塞并降低整体性能。

缓解干扰竞争

在无线客户端过度密集的环境中，存在来自多种信号源的干扰。无线客户端可能同时接收来自以下信号源的信号：其连接的接入点（AP）、同一网络中邻近的 AP、第三方 AP，甚至邻近无线客户端与其自身 AP 通信时产生的信号。基本服务集（BSS）着色是 Wi-Fi 6 引入并延续至 Wi-Fi 7 的一项特性，该特性有助于 Wi-Fi 网络在密集环境中更高效地运行。

BSS 着色技术使 Wi-Fi 设备能够区分来自自身接入点的传输和来自使用同一信道的相邻无线设备的传输。来自特定接入点的每个帧都用特定颜色标记。当客户端收到帧时，如果颜色相同，则适用正常的竞争规则；但如果颜色不同且信号较弱，客户端可以根据预定义的阈值忽略该帧并继续传输。这种技术称为空间复用。其结果是，当检测到此类低功率信号时，可以减少不必要的等待，从而降低延迟、重传率和抖动，避免因处理弱帧而导致的延迟、重传率和抖动。

容量与基站设计

无论使用的 Wi-Fi 标准多么先进，如果设计不合理，对实时性要求较高的服务都会受到影响。在 Wi-Fi 网络中，语音问题通常是由网络拥塞而非覆盖不足引起的，而减少每个接入点服务的客户端数量可以显著降低网络拥塞。这可以通过设计更小的基站（从而缩小每个接入点的覆盖范围）、增加接入点的数量以及降低发射功率来实现，从而将信号限制在每个接入点预期的有限覆盖范围内。