无线局域网开发策略

2019-11-05 02:38:39

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供稿：网友

　　刘建伟
　　满足802.11a标准的无线局域网产品在市场上还没有火热起来，可以提供更高带宽和更多频道的满足802.11b标准的无线局域网产品就又出现了。这样产生的后果是，用户假如需要更新或部署无线局域网的话，必须注重由此而带来的诸多问题。本文将讨论有关的方法。
　　
　　一、了解区别
　　
　　假如您体验过使用802.11b标准的应用环境，那么您会知道可以使用3个频道。这个数字是非常重要的，因为它规定了如何放置满足802.11b标准的无线访问点。正是无线访问点的天线发射无线电波，覆盖了称为蜂窝的无线地理区域。802.11a具有8个频道，因此，这2个标准的无线广播模式大致相同。但是，在规划蜂窝区域方面，这2个标准却完全不同。假如企业计划混合使用这2个标准的访问点，那么将一事无成。
　　
　　当用户试图和一个无线访问点连接时，也就是进入了一个蜂窝区域，在蜂窝覆盖的范围，无线访问点以某种广播模式发射无线电波，因此客户端硬件（通常是桌面电脑、笔记本电脑或手持电脑）可以和无线访问点以规定的数据传输速率联系。无线访问点负责保持信息的质量和无线信号的强度，从而保证客户端硬件和无线访问点之间的可靠通信。
　　
　　在实践中可以发现，在使用802.11b标准的环境下，假如在一个访问点四周集中了许多用户，那么将轻易造成访问堵塞，而在采用802.11a标准的环境下则没有这种现象。离访问点近的用户可以“近水楼台先得月”，他们往往很轻易就得到对访问点的访问机会，而远离访问点的用户则很困难。在数据通信量很大的情况下，例如采用流媒体应用时，这种效果比较明显。
　　
　　除以上情况外，满足802.11a标准的产品还有其他优势，就是无线访问点可以提供比较稳定的服务。例如，802.11a中有2个技术有助于阻止速率的下降和提高吞吐率。第一种技术是在前向纠错的过程中发送冗余数据，在802.11b中没有采用这一技术。这样提高了抗电磁干扰和噪声的能力，减少了重发数据。通过测试表明，这种技术的效果非常明显。第二个技术是802.11a的信号传播机制，正交频率划分多路复用可以免除多路信号所产生的不良影响。非凡是当正常信号到达前后，其他频道的信号最轻易造成干扰，引起无线访问点的天线或无线网卡工作不正常。
　　
　　尽管如此，满足802.11a标准的产品仍然存在一些不足。例如，这类产品的数据传输速率似乎可以毫无规律地变化，例如，通过严格测试发现，某公司的无线网卡的速率变化范围是从36Mbps到54Mbps，并且有周期性，这种变化的原因一直没有发现。技术人员还观察到，当有人走过无线访问点四周时，会引起数据传输速率的变化，在其四周移动文件柜或较大的金属物体时，也有同样的情况发生。好在这种影响比较小。
　　
　　二、CCI难题
　　
　　通过802.11a标准能够实现无线局域网的漫游是非常重要的。漫游即把笔记本电脑或掌上电脑从一个无线访问点移动到另一个无线访问点时，通信一直保持是连续不断的。这对于某些应用是非常重要的。例如，人们经常在采用Windows操作系统的掌上电脑ipAQ上运行Microsoft的Pocket Outlook。假如用户正在下载文件或接收电子邮件时由于漫游产生通信的中断，那么后果是极其严重的。
　　
　　当用户在同一个频道上和2个无线访问点连接时，就可能出现联合频道干扰（Co-Channel Interference，CCI）的现象。CCI和连接时间有关，它会对访问这2个无线访问点的其他用户造成干扰。这种情况往往发生在蜂窝的边界，在这里数据传输的速率最低。
　　
　　通过对满足802.11a或802.11b标准的无线访问点的设置，能够限定无线网的范围，这样可以减少频道互相覆盖的现象，但是可能牺牲网络的吞吐量。无线访问点信号强度减弱后，会引起数据速率的下降，从而导致网络吞吐量的减少。距离无线访问点越远，信号的强度就越弱。
　　
　　对于满足802.11a标准的产品，这种影响比较小。因为这类产品的频道比较多，有8个。Atheros公司生成在理论上可以达到13个频道。因此，答应在使用同一个频道的2个无线访问点之间有较长的距离，见附图, 802.11b标准有3个可用频道，因此当无线访问点超过3时，非常轻易受到干扰。而802.11a标准由8个频道，因此遭受CCI的机会很少。通过组合天线位置和频道选择，还可以有更长的距离，同时不存在CCI问题。
　　
　　
　　
　　附图：两种标准的比较
　　
　　高密度使用的无线局域网，包括公共场所，如咖啡店、图书馆和机场候机厅等，可能会有比较严重的问题。在这种场合，服务级别协议（SLA）刚刚开始实行，因此人们很少公开抱怨，但是低速率将给他们留下很深的印象。
　　
　　到目前为止，在客户端软件方面还没有出现CCI问题。有一种很好的对客户端驱动程序的补充软件，能够在双频情况下指示出现了CCI问题，用户移到一个更好的位置便可以解决这个问题。
　　
　　一些无线访问点使用可逆的TNC连接器，以便在满足802.11b标准的产品上随意使用各种天线，目前有一种趋势是在满足802.11a标准的产品上使用可分离的天线，这样可以避免可能的频道冲突。
　　
　　三、局域网设计
　　
　　大多数面向企业的无线局域网产品，包括执行802.11a和802.11b标准的产品，都配有站点测量工具。一般来说，这些工具可以帮助用户确定网络的地理范围。同时，这些工具还有助于无线局域网的设计人员确定无线访问点的最佳位置，以便覆盖较大的范围。尽管如此，这些工具似乎与CCI无关。在802.11a标准中，将有可能涉及CCI，但是在802.11b标准中，不会出现CCI的内容。在802.11a标准中，增加了可用信道的数量，因此可以减少很多CCI，但是，在某些情况下，仍然需要安装CCI，非凡是对于老式的多层建筑或办公楼，因为那里干扰很大。
　　
　　在捕捉访问点天线信号方面，惟一有用的控制信号的方法是调整访问点的垂直与水平位置，并且通过选择访问点的功率来控制广播蜂窝模式的范围。因为大多数天线和方向关系很大。采用这些方法控制访问点的传播可以在控制CCI方面得到良好的效果。
　　
　　Intel和Agere等公司已经推出了有关CCI和访问点位置的软件。Agere公司的Orinoco客户端站点治理应用软件答应802.11a或802.11b标准实现漫游功能（当然在笔记本电脑中的无线网卡也必须预先配置），无线访问点也要有相应的支持，用户需要优化覆盖无线访问点的频道。根据实验结果，这些产品可以从802.11b标准的环境下漫游到802.11a标准的环境。
　　
　　此外，还出现了一些linux工具，例如KOrinoco，可以测量和监视某些厂商产品的信号质量，这些工具用于针对802.11a标准产品的互操作性和其他监测。
　　
　　四、双重技术
　　
　　在2002年的NetWorld+Interop展览会上，许多无线网络的产品供给商，包括Intel、Cisco和Agere等公司，都发布了采用双重技术的无线访问点。采用双重技术的设备可以在一个普通的无线访问点产生两种无线电波。其中Orinoco公司的AP-2000和Cisco公司的Aironet 1200作为改进产品，可以兼容802.11a和802.11b标准。这两家公司都声称，这些产品为即将到来的满足802.11g标准的产品预留了插槽。
　　
　　这类兼容各种标准和技术的设备的最大优势是可以适应各种无线局域网的环境，并且为用户节省了在802.11a和802.11b技术上的投资。然而，这种兼容性也是有代价的，它可能造成其他理论上的问题。由于各种无线局域网标准所产生的无线电波基本上没有互相干扰的问题，所以使用双重或混合标准的无线访问点可以有效地访问无线访问点。
　　
　　记住，满足802.11b标准的产品对可用频道数量的限制要求蜂窝范围要有适当的覆盖，从而增加了CCI的影响，这样需要占用更多的带宽。正确地设置频道和优化网络将变得更加困难。
　　
　　此外，一种双模式的无线网卡变得越来越普遍，这样既可以连接无线网络，也可以连接普通的有线网络。但是这种网卡产生了一个有趣的难题，就是在进行设置的时候，是根据最快的连接速度优先的原则设置，还是根据某些需求策略设置？从治理和安全的角度来看，一台电脑同时有2个IP地址是不合适的。
　　
　　五、安全问题
　　
　　和满足802.11b标准的无线局域网产品一样，802.11a标准的产品一般在交货时也进行了默认配置，厂商认为这样做可以为用户带来方便。这意味着用户一般不需要再做有关配置的工作。但是，对于无线局域网的访问点，如何配置是最要害的，因为访问点连接着企业内部的网络资源和Internet资源。
　　
　　和802.11b有关的安全问题是众所周知的。安全措施不利的访问点往往在配置时不考虑安全隐患，甚至可能对进行入侵侦察的软件大门洞开。同时，在这类访问点覆盖的范围内，很轻易造成信息的泄漏。
　　
　　满足802.11a标准的产品最初采用与802.11b标准产品的安全标准——有线等同专用标准（Wired Equivalent PRivacy，WEP），因此，早期满足802.11a标准的产品同样轻易受到攻击。一些厂商，例如Orinoco和Proxim，已经把高强度的加密能力（虽然是非标准的）配置在其访问电产品中，以弥补WEP标准的不足。现在，厂商们正在努力把802.1X标准融入访问点产品中，以便实现对答应远程拨号用户的认证。但是，还有许多工作有待完成，在互操作性方面也需要做大量的测试。
　　
　　六、产品认证
　　
　　无线以太网兼容性联盟（Wireless Ethernet Compatibility Alliance，WECA）可以提供一种非常简便的方法区别满足802.11b和802.11a标准的产品。所有满足802.11b标准的产品都通过了一种Wi-Fi认证。不久，一旦有了两种5GHz的芯片组，也将出现一种对满足802.11a标准的产品的认证，称为Wi-Fi5认证。这两种标准认证都非凡强调互操作性，但是，假如没有采用双重技术产品，那么在802.11a和802.11b标准之间就没有互操作性。
　　
　　当前，已经有超过320种的无线网络产品获得了Wi-Fi认证。在Wi-Fi5项

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