芝加哥大学校园内的授权辅助接入站点，允许移动电话运营商访问用于WiFi的相同共享频段。
在用智能手机发送一封电子邮件时，如果进度条极慢，你可能会滚动浏览网络选项，看看附近有没有可用的WiFi网络。然而，过多的选择本身就是问题所在。密集的网络相互竞争，限制了每种网络的运行速度。techxplore.com网站当地时间7月8日报道，美国芝加哥大学的研究人员证实，日益激烈的网络竞争对用户的日常互联网服务产生了负面影响。
在共享频段或电磁波频率范围内运行时，网络之间会出现竞争。其中，WiFi使用的频段“未经授权”，只要遵守美国联邦通信委员会（FCC）的传输规则，任何设备或网络都可以使用WiFi频段。与之相反，移动电话服务依赖于完全独立的频段，因此，在此频段运行的网络受到的干扰也很小。然而，在过去五年内，手机用户数量与需求数据量快速增长，移动电话运营商已经开始面临频谱缺乏问题。为了“花小钱，办大事”，他们也尝试让蜂窝网络使用未经授权的频段：以授权辅助接入（LAA）模式，与WiFi共享频段。
为了分析这种模式对WiFi和手机用户的影响，芝加哥大学研究团队以校园内的一处LAA站点为对象展开了研究。在同时访问多种网络时，研究人员发现数据传输率、传输速度和信号质量都降低了。这种竞争方式对WiFi尤其不利：在LAA积极介入时，WiFi用户传输的数据减少了97%；而使用WiFi时，LAA传输的数据仅下降35%。Ghosh说：“WiFi和LAA之间的不兼容，部分原因在于各自处理大量互联网流量时的协议是不同的。如果大家都在使用频谱，就会产生干扰，造成信息阻塞。”
WiFi完全依赖于未经授权的频谱，它使用了针对不可预测需求的定制协议——“先听后说”。换言之，这就像一群彬彬有礼的聚会者，他们会在等待对话的间隙开口。如果两个人同时开口，其中一个人会谦让。与之类似，如果多个WiFi用户同时尝试访问网络，就会被分配一个短暂的等待时间。等待时间的随机性降低了访问冲突的概率。相比之下，蜂窝运营商根据蜂窝接入预测需求，从而为每个用户分配特定的传输时间。因此，LAA用户更像是一位紧凑讨论会的演讲者。
当蜂窝网络运营商被限制在授权频段时，这种协议上的差异不会造成任何困扰；但当它们转移到未授权频段后，LAA使用的信道接入参数将使WiFi用户很难获得平等的媒介接入。一旦获得访问，LAA和WiFi保持接入的时间存在明显差异：前者可以传输10毫秒，后者的传输时长只有4毫秒。
共享频谱的竞争不仅发生在WiFi和手机运营商之间，也发生在每一种网络类型之间。研究人员表示：“我们比较了WiFi/WiFi共存和WiFi/LAA共存。第一种组合并不是很糟糕，我们将其视作公平标准，但第二种共存组合的表现则要糟糕得多。”
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编译：德克斯特 审稿：西莫 责编：陈之涵
来源：arxiv预印网站
原文链接：https://techxplore.com/news/2021-07-cell-negatively-affecting-wi-fi.html
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