无线网络的设备选型
仪器信息网 · 2009-07-01 21:40 · 28763 次点击
从广义上来看,无线移动通信可分为无线个人网络(WirelessPAN)、无线局域网络(WirelessLAN)和无线广域网络(WirelessWAN)三类。其中WirelessPAN一般是指一个AdHoc网络,它主要是在10米范围,目前比较流行的技术是蓝牙技术(Bluetooth),IEEE将其定义为IEEE802.16.1;WirelessLAN主要是在100米范围,目前比较流行的技术是IEEE802.11;WirelessWAN采用GPRS、EDGE和CDMA。
本文所说的无线网络,主要是指WirelessLAN,也就是IEEE802.11。以几年来实施、使用和维护无线网络的经验为基础,谈一谈当前无线网络设备的选型的一些相关问题,希望能对一些想要实施无线网络的用户有一些帮助。
协议的选择
目前,大部分的无线局域网采用IEEE802.11系列标准。IEEE802.11标准于1997年通过,目前的标准文本为IEEE802.11-1999。IEEE802.11有三个很重要的扩展,分别是IEEE802.11b、IEEE802.11a和IEEE802.11g,IEEE802.11b和IEEE802.11a于1999年7月通过,而IEEE802.11g于2003年6月正式通过。
从目前的终端设备来看,绝大部分都支持IEEE802.11b。因此如何能够更好的适应当前已有IEEE802.11b的用户,是无线网络设备选型的一个很重要的问题。
从图1我们可以发现,IEEE802.11g在低速率传输时采用与IEEE802.11b相同的CCK编码,它向下完全兼容IEEE802.11b。因此,从理论上看,任何一个支持IEEE802.11b的终端设备,也可以直接连接到IEEE802.11g无线网络中。
但是,从图2我们也可以发现,这样的向下兼容也付出了很大的代价。在一个纯粹IEEE802.11g的网络环境中,我们可以得到最高24.7Mbps的吞吐率;但是一旦在网络环境中有任何一个只支持IEEE802.11b终端设备时,整个网络的吞吐率会急剧下降到14.7Mbps,甚至是11.8Mbps,网络吞吐率要比标准中规定的54Mbps理想带宽有很大的差距。
同时,我们也发现,即使在一个纯粹的IEEE802.11g的网络中,我们也只能得到最高24.7Mbps的吞吐率,这与54Mbps理想带宽有很大的差距。当然,一些设备的厂商也在着力解决这一问题,目前看到的一个很重要的方案就是Broadcom提出的54g,54g在保证与IEEE802.11g完全兼容的情况下,将网络吞吐率提升到54Mbps,同时保证在各种安全机制下(WPA和WPA2)也能达到54Mbps,实现了IEEE802.11g设计之初提出的54Mbps理想带宽值。目前Broadcom公司已经有相应的芯片支持,但是这样的解决方案是否能够最终成为现实网络普遍支持的标准,仍然需要一定时间的考察。
在无线网络的设计时,我们一定要分析具体的应用环境,从而选择一个合适的协议。在一个带宽要求不高、用户数量不大的环境中,我们可以仅提供对IEEE802.11b的支持;在需要实现高速无线网络连接的地方,同时需要考虑向下兼容时,我们可以选择IEEE802.11g,这样我们可以同时支持IEEE802.11b和IEEE802.11g的用户;而当有大量的用户需要在同一网络环境中使用,又希望实现高速的无线网络连接时,我们可以同时提供IEEE802.11a和IEEE802.11g,这样可以同时支持IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g用户,最大限度的提供网络的连接带宽。
网络的规模
目前的AP设备根据提供无线网络服务的规模不同,大致可分为三类:SOHO级、工作组级和企业级。不同类型的AP,提供的功能也大不相同。
如果只是在一个很小地理范围内,希望实现对很少量用户提供无线网络连接服务,只要提供基本的无线网络接入和简单的身份认证,就已经能够满足所有的需要了。典型的例子就是家庭的网络接入,现在不少的住宅小区都为用户提供了网络的接入服务,一般来说这样的网络接入都是通过以太网以有线网络的方式提供,如果用户自己购买一个SOHO级AP,完全可以满足全家人对随时随意上网的需要。而这样的AP目前市场上很多,大部分都是500元人民币左右。
但是,对于校园网或者企业网来说,我们可能更关心的是网络服务的质量。为了保证服务的质量,我们需要对网络有一个整体的设计,网络的管理者需要考虑如何建立和维护一个可扩展的网络,建立用户管理系统,提供适当的网络安全,提供有效的网络管理和维护机制。这些问题无论是对有线网络还是无线网络,都是很关键的考虑因素。
由于设计思路的不同,SOHO级AP支持的用户数量相对来说是比较少的,而设备的稳定性和实际传输提供的吞吐率等参数,与企业级AP相差很远。
SOHO级AP只支持一些最基本的管理功能,大部分的AP都会支持通过Web方式查询和配置一些简单的参数,对于网管系统的支持极为有限。显然,SOHO级的设备不能满足我们对大型网络的要求,特别是在网络管理方面。试想如果在一个校园网中有200台AP提供无线网络接入服务,而这些AP全部采用了不支持SNMP的SOHO级设备,我们如何能够有效地监控设备的运转情况?
因此,在大型的网络环境中,为了保证今后网络的可管理性,我们有必要采用企业级的无线网络设备。
天线系统的选择
天线系统是无线网络中的一个很重要的组成部分。目前在无线局域网的实施中,大量采用了全向天线,对无线信号通过天线增加适当的增益,可以使无线信号的覆盖效果更好。合理地通过选择不同的天线对需要提供无线信号的区域,提供室内或者室外的覆盖,也是无线网络设计和实施中一个很重要的部分。