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寬帶無線接入技術(shù)（WLAN、Wimax）是固網(wǎng)的無線延伸，與移動(dòng)蜂窩通信技術(shù)（GSM、GPRS、3G）相比，其組網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、所支持的數(shù)據(jù)吞吐量高，是固網(wǎng)運(yùn)營商提供移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的利器。
通常，從運(yùn)營商的角度考慮，無線接入網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試主要涵蓋了六個(gè)方面：1.設(shè)備基本功能測(cè)試；2.設(shè)備無線性能測(cè)試；3.網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試（包括組網(wǎng)能力）；4.業(yè)務(wù)支持能力測(cè)試；5.射頻干擾分析和測(cè)試；6.互通性測(cè)試。其中，第1項(xiàng)是設(shè)備制造廠家在設(shè)備研發(fā)與生產(chǎn)階段關(guān)心的內(nèi)容；而第2項(xiàng)包括頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度、發(fā)射功率、雜散與帶外抑制等項(xiàng)內(nèi)容，設(shè)備應(yīng)符合ETSI300-328和國家無線電管理局關(guān)于2.4GHzISM頻段或5.8GHzISM頻段擴(kuò)頻設(shè)備的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，必須通過國家無線電管理局的檢測(cè)，并獲得相應(yīng)的入網(wǎng)許可證。所以，對(duì)于前兩項(xiàng)內(nèi)容，只要設(shè)備制造廠家能夠給出有效的設(shè)備資質(zhì)證明，運(yùn)營商一般不做重點(diǎn)測(cè)試，只是在必要的情況下進(jìn)行一定的抽檢和有針對(duì)性的測(cè)試。其余的第3－6項(xiàng)，是運(yùn)營商關(guān)注的重點(diǎn)，但由于篇幅的限制，在此不逐項(xiàng)贅述，只是結(jié)合無線接入技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)其中干擾、網(wǎng)絡(luò)容量等一些核心測(cè)試問題進(jìn)行探討。
在圖1中，架構(gòu)出了無線接入技術(shù)的組網(wǎng)方式和測(cè)試環(huán)境，在圖中，AP基站部分主要關(guān)注無線性能指標(biāo)和無線特性的測(cè)試，屬于無線通信部分。AC部分屬于核心網(wǎng)部分，關(guān)注計(jì)費(fèi)、認(rèn)證、安全等方面的測(cè)試。下面對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)論述。
圖1寬帶無線接入網(wǎng)的組網(wǎng)與測(cè)試環(huán)境
1.射頻干擾分析和測(cè)試中關(guān)于WLAN的頻率使用問題
WLAN使用的頻段是2.4GHz和5.8GHz，其中：2.4GHz是802.11b和802.11g的工作頻段，其可用帶寬為83.5MHz，劃分為13個(gè)信道，每個(gè)信道帶寬為22MHz，具體信道配置方案見表1。5.8GHz是802.11a的工作頻段，其可用帶寬為125MHz，劃分為5個(gè)信道，每個(gè)信道帶寬為20MHz，具體信道配置方案見表2。在實(shí)際建網(wǎng)進(jìn)行頻率規(guī)劃時(shí)，相鄰小區(qū)應(yīng)盡量使用互不交迭的信道以減小干擾。
首先，同一波段的干擾可能來自網(wǎng)內(nèi)用戶：對(duì)于網(wǎng)內(nèi)用戶的干擾，相鄰的設(shè)備之間必須使用無干擾的不同信道。802.11b、802.11g使用相差五個(gè)頻段的信道即可消除干擾，典型的無干擾信道的設(shè)置方式為1、6、11；802.11a標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相應(yīng)設(shè)備使用的信道之間本身就沒有干擾，因此，不存在相鄰設(shè)備之間的干擾問題。
其次，同一波段的干擾同時(shí)也可能來自外界同頻干擾。外界同頻干擾問題在2.4GHz頻段顯的比較明顯。外界同頻段(2.4GHz)發(fā)射機(jī)有：警報(bào)系統(tǒng)、2.4GHz無繩電話、工作在2.4GHz的小功率無線影音傳輸設(shè)備、家用微波爐，藍(lán)牙設(shè)備，醫(yī)用或其它工業(yè)用2.4GHz發(fā)射設(shè)備。對(duì)于非WLAN的2.4GHz信號(hào)，網(wǎng)卡或AP不能識(shí)別，如果在信道中出現(xiàn)了干擾信號(hào)，輕者導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，重者會(huì)造成無法通信、網(wǎng)絡(luò)癱瘓。對(duì)于這種干擾，只能選取避開的辦法，使用時(shí)遠(yuǎn)離干擾源。微波爐使用的就是2.4GHz頻率范圍，不過大多數(shù)具有足夠強(qiáng)的屏蔽功能。同時(shí)2.4GHz的WLAN通常不會(huì)工作在距離廚房太近的距離（通常工作在書房），因?yàn)榇蠖鄶?shù)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)采用混凝土墻，2.4GHz的WLAN的有效距離就大大縮小。如果AP要將信號(hào)發(fā)送到相隔兩堵厚厚混凝土墻的站點(diǎn)，那么觀察一下WLAN的距離指示器，會(huì)發(fā)現(xiàn)有效距離縮短至將近一半。因此，廚房里的微波爐對(duì)書房里的WLAN不可能產(chǎn)生太大干擾，因?yàn)閮烧叱３Ｖ辽傧喔魞啥禄炷翂�，更何況我們還可以通過設(shè)置不同的信道來減小干擾。實(shí)驗(yàn)表明，離開微波爐4米以上，可以維持正常通信。另一個(gè)可能與電話有關(guān)的干擾因素是藍(lán)牙。雖然藍(lán)牙并未得到廣泛應(yīng)用，但有幾家蜂窩電話廠商已經(jīng)在使用該技術(shù)，通過無線方式把相關(guān)裝置連接起來。如今，大多數(shù)蜂窩電話采用有線的免提裝置，這樣用戶無須將話筒貼近耳朵就能夠通話。愛立信出品的一款具有藍(lán)牙功能的無線耳機(jī)可以在30英尺內(nèi)與蜂窩電話進(jìn)行通訊。如果用戶在同一地方使用2.4GHz的WLAN，這種耳機(jī)就有可能帶來干擾問題。由于藍(lán)牙工作頻段和802.11b完全相同，而且還是跳頻信號(hào)，所以，我們不能通過修改信道設(shè)置來消除這種干擾。但是經(jīng)過研究表明，藍(lán)牙離人體的距離非常近，功率一般都不會(huì)超過2dBm，因此藍(lán)牙對(duì)WLAN有影響，但絕對(duì)不是致命的，甚至可以說影響甚微。
WLAN在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)遇到很多其他同頻段設(shè)備的干擾，但這些干擾要么影響不大，要么可以采取相應(yīng)的措施予以避免。但是，在同一波段，如果兩個(gè)無線射頻之間的距離太近，在3cm之內(nèi)，即使在不相互干擾的信道內(nèi)，也會(huì)存在干擾。所以，在使用多頻多模設(shè)備時(shí)，同一設(shè)備內(nèi)的無線射頻不能選擇相同的波段，也就是說，不能同時(shí)配置成11b+g、11b+b、11g+g、11a+a的模式。具體干擾如圖2所示：
圖2多模AP中的射頻能量
2.網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試中關(guān)于WLAN的容量與網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)系
WLAN的傳輸容量有限：基于802.11b的網(wǎng)絡(luò)信息速率是11Mbps，基于802.11a/g的網(wǎng)絡(luò)信息速率最高為54Mbps。由于MAC層的開銷，實(shí)際有效吞吐量最多大約是額定信息速率的一半，而且這一容量要在與一個(gè)訪問點(diǎn)相關(guān)的所有用戶之間共享。不難想象局域網(wǎng)應(yīng)用可能會(huì)很快耗干如此有限的容量。攻擊者可以在有限的資源上發(fā)起拒絕服務(wù)攻擊，可以通過多種方式耗盡無線電容量。如果有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的業(yè)務(wù)流量高于無線信道可處理的速率，無線系統(tǒng)很快會(huì)全軍覆沒；如果攻擊者從快速以太網(wǎng)段上發(fā)起ping泛濫攻擊，可以很容易耗盡訪問點(diǎn)的容量；通過使用廣播地址，可以耗盡直接相連的多個(gè)訪問點(diǎn)；攻擊者還可以把業(yè)務(wù)流量注入無線網(wǎng)絡(luò)中，而不需連接到無線訪問點(diǎn)上。802.11的MAC層旨在允許多個(gè)網(wǎng)絡(luò)共享相同的空間和無線信道，希望干掉無線網(wǎng)絡(luò)的攻擊者可以在同一個(gè)無線信道上發(fā)送自己的業(yè)務(wù)流量，由于目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的MAC層使用標(biāo)準(zhǔn)中的CSMA/CA機(jī)制，盡最大努力接納新的業(yè)務(wù)流量，即使不是惡意生成的大業(yè)務(wù)負(fù)荷，傳送大型文件或復(fù)雜的客戶端/服務(wù)器系統(tǒng)也可能會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)傳送大量的數(shù)據(jù)，如果足夠多的用戶通過同一個(gè)訪問點(diǎn)利用龐大的數(shù)據(jù)管道，網(wǎng)絡(luò)訪問也會(huì)變得象是使用撥號(hào)線訪問一樣緩慢。
因此通常的解決方法是：具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的硬件單元與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的專家分析系統(tǒng)相結(jié)合，主動(dòng)的監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)性能問題。許多訪問點(diǎn)通過SNMP報(bào)告統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但詳細(xì)程度不足以處理最終用戶的性能投訴。利用無線網(wǎng)絡(luò)分析儀和放置在關(guān)鍵點(diǎn)的傳感測(cè)試單元可以報(bào)告當(dāng)前位置上的信號(hào)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)健康狀況，并可以根據(jù)傳輸速度或幀類型對(duì)收到的業(yè)務(wù)分類。比如，大量的低速傳輸可能表明外部干擾、嚴(yán)重的多路徑衰減或基站距訪問點(diǎn)的距離太遠(yuǎn)。這些工具還可以顯示每條信道上瞬時(shí)速度的能力，以可視方式有力地描述了信道上的剩余容量，直觀的告訴管理者信道是否擁擠。同時(shí)，通過把訪問點(diǎn)的覆蓋范圍分割成較小的覆蓋區(qū)域，或通過在無線網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)網(wǎng)主干匯合點(diǎn)上使用流量整形，可以處理訪問點(diǎn)上業(yè)務(wù)流量過高的問題。另外，網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)還可以比較有效地識(shí)別試圖對(duì)訪問點(diǎn)發(fā)起拒絕服務(wù)攻擊的惡意客戶端。
寬帶無線接入網(wǎng)隨著技術(shù)的發(fā)展正越來越受到業(yè)界的關(guān)注，寬帶無線接入技術(shù)由于它靈活的接入手段、高帶寬的接入能力、低成本快速適應(yīng)新業(yè)務(wù)市場(chǎng)的特點(diǎn)使運(yùn)營商將無線接入技術(shù)作為未來發(fā)展接入的重要方式。在寬帶無線測(cè)試項(xiàng)中，作為運(yùn)營服務(wù)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，還需要對(duì)核心網(wǎng)相關(guān)的內(nèi)容如：安全、加密、計(jì)費(fèi)和認(rèn)證等內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)試，鑒于篇幅的限制，在這里就不一一闡述。
----《通信世界》
