无线局域网兼容性研究

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1 无线局域网的发展

WLAN是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，使用无线信道来接入网络，为通信的移动化提供了方法。WLAN可以作为传统有线网络的延伸，并且WLAN正以它的高度灵活性、移动性、低成本和日益提高的传输能力发挥着越来越重要的作用，成为未来网络发展的主流形式之一。

2 无线局域网的兼容性

目前，已经产品化的无线网络标准主要有4种，即802.11n、802.11a、802.11g、802.11b。802.11b可以支持最高为11Mbps的数据速率，运行在2.4GHz的ISM频段上，调制技术采用补码键控(CCK)技术，802.11b的传输速度并不能满足大容量数据的无线传输要求，于是产生了802.11a和802.11g。802.11a工作在5GHz频段上，并且采用正交频分复用(OFDM)技术，速度达到54Mbps，与802.11b相比802.11a受干扰少，由于802.11a与802.11b工作在不同的频段，采用不同的调制技术，因此两者是不兼容的。802.11g采用2.4GHz工作频谱，并使用正交频分复用(OFDM)技术，使传输速率提高到54Mbps，802.11g保留了802.11b所采用的CCK技术，同时采用了一个"保护"机制，使802.11g能够兼容802.11b。由于802.11g信号可以穿透墙壁和地板，与802.11a相比802.11g传送信号的距离更远，因此，802.11g既提供了较高的网络带宽，又保护了原有的投资从而成为目前市场的主流。为了实现高带宽、高质量的WLAN服务，使WLAN达到以太网的性能水平，则产生了802.11n，802.11n协议为双频工作模式，既能工作在2.4GHz，又能工作在5GHz，并且802.11n将多入多出(MIMO)与正交频分复用(OFDM)技术相结合，不但提高了无线传输的质量，也使802.11n可以实现300Mbps甚至高达600Mbps的传输速率。在802.11n草案中，要求802.11n产品能够在包含802.11a、802.11g、802.11b的混合模式下运行，且具有向下兼容性。

2.1 兼容性测试环境

为保证本研究的可靠性，以下测试项在屏蔽室进行，每次只限一个厂家，接入控制器AC、无线接入点AP、终端(STA)的位置固定，STA是具有内置802.11a/b/g/n无线网卡的联想ThinkPad X200。参与测试的厂家安排人员进行配合。

2.2 802.11n与802.11g的兼容性

图1 802.11n与802.11g测试网络图

在测试802.11n 与802.11g之间的兼容性时，测试网络图为图1。其中，STA是802.11n用户，采用802.11n连接到AP，STA2是802.11g用户，采用802.11g连接AP，AP通过POE交换机连接到AC。本测试是将AP设置工作在2.4GHz，频宽为20M，利用chariot软件发送两条上行流量，分别对11个厂家进行测试，图2为测试结果图，在图中纵坐标是吞吐量，单位Mbps,横坐标是11个厂家的产品。从图2可以看出，802.11n与802.11g这两种类型的传输可以实现共存，在混合情况下802.11n、802.11g的性能明显比单独时的性能降低；混合时，802.11g的吞吐量在6Mbps左右，而单独时802.11g的吞吐量在25Mbps左右；混合时，802.11n在70Mbps左右，而单独时802.11n在90Mbps左右，混合时802.11n与802.11g的总吞吐量也比单独802.11n要低，这说明混合状态下，由于彼此之间的干扰、AP低速率和高速率之间频繁切换等因素，使综合性能大幅度降低。