专家称802.11n产品将带思科进入下一代

通常，有责任心的IT决策者们对于标准确定前的技术预研都是很谨慎的。他们经过一番辛苦才知道“标准前”通常是专有的、早熟的和/或专门属于某一个厂商的标识。一个新兴的技术偶尔会提供足够的值得一试的竞争优势，或者一些事件，这些都让我们对一直坚持这个标准的厂商抱有信心。802.11n草案2.0版就是这样一个例子。因此，当思科让我们在美国雪城大学真实世界实验室测试其早期版本1250接入点的时候，我们对于能够预先感受企业无线局域网应 用的未来感到非常兴奋。

　　从性能的观点看，我们的测试表明，1250接入点的速度比802.11a/g基础设施能够提供的速度快四至六倍。由于MIMO(多入多出)技术拥有在一个接入点的大部分覆盖范围保持高带宽数据数率的能力，一个802.11n接入点即使在老式的(802.11a/b/c)客户端上使用也能提供一种可以衡量的性能优势。对于无线局域网上的a/b/c语音电话来说，这种更大的可靠性意味着更高质量的电话和更少的布线死区。

　　我们认为，802.11n试运行期的故障要比802.11g处于IEEE(国际电气电子工程师学会)草案时期的故障少一些。与802.11n不同，802.11g的Wi-Fi联盟互操作认证是在这个标准确定之后才出现的。相比之下，基于802.11n草案2.0的产品在IEEE批准这个标准之前的现在就开始认证了。这对于企业IT部门是一个好消息。在本文发表之前，已经有225个产品获得了Wi-Fi联盟的互操作认证，尽管这些产品主要是面向SOHO/消费者的产品。获得认证的厂商列表中包含的著名厂商有Apple、Aruba、Atheros、Broadcom、Cisco.chinaitlab.com/" target="_blank">Cisco、Intel以及许多对确保当前的802.11n草案2.0产品上下兼容感兴趣的大企业。

　　这并不是说Wi-Fi联盟批准的以后版本的802.11n标准不会提高它的最大性能。不过，它确实能够减少当前的设备不兼容未来版本标准的风险。真实的情况是企业不购买基于IEEE标准的产品，而是购买基于Wi-Fi联盟互操作认证的产品和获得独立认证的802.11n草案2.0产品。此外，思科是英特尔更全面的“Connect with Centrino”(使用迅驰连接)互操作测试计划的一个成员。这个计划提供了增强的舒适水平。

　　设定一个5GHz战略

　　与更流行的2.4GHz频段相比，5GHz频率的利用率一直很低。但是，802.11n的出现将改变这种情况。

　　在无线局域网的早期，较轻的用户负荷和覆盖范围最大化的重点使2.4GHz优越的传播特性成为超过覆盖范围更有限的5GHz频率的一个优势明显的选择。现在，这些无线局域网已经从分散的热点发展成为覆盖范围无所不在的网络，许多微蜂窝支持多个用户和高带宽的应用程序，这个重点已经从覆盖范围转变为容量。在谈论容量的时候，没有任何东西能够胜过5Ghz频段提供的巨大频谱。当一个接入点采用全DFS2(动态频率选择2)支持功能时，5GHz频段将包括21个不重叠的信道，而2.4Ghz频段只有三个不重叠的信道。

　　接口是另一个差异化因素。2.4Ghz频段的无线局域网必须要抗衡无绳电话、微波炉和其它802.11b/g设备的干扰，而5Ghz频段除了无绳电话、偶尔的军事雷达站和少量的802.11a网络外基本上是空闲的。虽然802.11n标准支持这两个频段，但是，当信道捆绑发挥作用时，5GHz频段是优势明显的选择，因为它支持多个不重叠的40MHz信道，而2.4GHz仅支持一个不重叠的40MHz信道。

　　除了用更宽的40MHz信道提高速度之外，802.11n还有额外的OFDM(正交频分复用)副载波、MAC层分组融合和MIMO。MIMO是这个技术增强性能的核心，允许802.11n利用环境的多径反射。多径可能产生802.11a/b/g设备的布线死点，因为它们只有数量有限的天线或者射频视点来分辨反射。但是，在802.11n中，有多个天线和多个无线电帮助提高可靠性，甚至允许同时发送多个数据流或者“空间流”。至于名称，一个拥有2个发射电线和3个接收天线的支持2个空间流的MIMO设备称作“2x3:2”MIMO，按惯例前面是“TxR:S”。在计划的最大限度，使用4x4:4 MIMO的802.11n将支持每秒600MB的原始数据速率。使用2x3:2或者3x3:2 MIMO的当前的2.0草案产品可超过每秒300MB。

　　峰值性能

　　我们并不是说这次测评一切顺利。事实上，我们在评估阶段的一开始就遇到了两次运行中断的问题，一次是思科的1250接入点在高通讯量的时候处理一个老式的英特尔2915 a/b/g无线局域网客户端设备的方法出了问题，另一次是突然中断连接的情况。但是，在测试预发布的软件的时候，预计故障会少一些。而且思科迅速做出了反应。在收到4.2.94.0版更新的控制器代码之后，我们的测试进展非常顺利。这个代码的正式版本是4.2.99.0版。

  我们在露天环境和Azimuth System公司的ADEPT-n隔离环境中使用Ixia公司的“Chariot高性能”测试软件对思科1250接入点和思科的1240AG设备进行了对比和评分。我们使用了一个思科4402控制器，并且发现1250接入点像任何思科的LWAPP(轻量接入点协议)接入点一样容易设置。我们的无线局域网客户端包括一台配置内置英特尔4965AGN芯片组的联想T61笔记本电脑，一台配置英特尔2915ABG芯片的IBM T43笔记本电脑。

　　作为一个高水平的得分，思科1250在使用5GHz频段中的一个40MHz信道时的最大TCP层性能是每秒154.9MB，比我们每秒22.8MB的11a基准性能快六倍以上。对于较小的20MHz信道，5GHz频段的性能是每秒84.8MB，2.4GHz的性能是每秒96.7MB。甚至在对我们的测试站点进行了频谱分析之后我们仍不能解释为什么2.4GHz的速度更快一些。除了这个异常情况之外，思科1250提供的性能是802.11a/g峰值吞吐量的三至四倍。

　　我们还启用AES(高级加密标准)加密功能进行了峰值评估，并且发现思科在所有的40MHz信道中都提供了限速的性能，数据吞吐量下降到了每秒144.5MB，大约损失了7%。思科对我们说，优化其硬件加密引擎是最新发布的软件的基本目标。我们期待着未来缩小这个差距。我们还测量了在1250接入点设备上把一台11n客户机和一台11a/g客户机连接到同一个无线电设备时的共存的性能。采用这两台客户机，整个蜂窝单元的吞吐量下降到了每秒60MB，5GHz频段的速度差是80%至20%，2.4GHz频段的速度差是90%至10%。

　　我们在雪城大学校园的郊区一个5万平方英尺的仓库中进行的额外的移动速率与范围的测试。我们选择这个地方进行测试是因为这个地方具有隔离射频的能力和没有生产用的无线局域网的影响。然后，我们采用Sherline Products公司的一个数控旋转圆桌进行试验。这个旋转圆桌能够让客户机笔记本电脑的天线方向移动并且有系统地引进各种多径条件。我们让圆桌保持每分钟1圈的旋转速度。在打开AES加密功能之后，我们再一次使用Chariot测试软件测试双向TCP线对产生的通信流量，以强大的安全性评估了整体性能。我们进行了多次测试，得出了15、75、80和130英尺距离的平均测试结果。在整个测试环境中，802.11n的性能是802.11g性能的四倍，在20MHz和40MHz信道上的性能分别是802.11a性能的三倍和五倍。

　　我们还看到802.11a/g客户机提高了在80英尺和130英尺这些更远的距离进行连接的可靠性。在2.4GHz频段，这台1250接入点保持的最低数据吞吐量是每秒20.8MB，而1240接入点在边缘的性能下降到了每秒14MB。在5MHz频段，1250接入点的最低性能是每秒15.7MB，1240接入点的最低性能是每秒11MB。这就意味着即使你的客户机是老式的a/b/g，一个802.11n基础设施因为有MIMO功能仍可以提高性能。如果你的议事日程中有无线局域网语音应用，这将意味着更高的质量和覆盖范围。

　　我们测试的最后一个性能指标是增加的覆盖范围。这是宣传最多的802.11n的优势之一。虽然我们来这里并不是为了吹破这个泡沫，但是，我们对思科1250接入点的测试和客观的体验表明，1250在这个性能上稍微强于1240AG接入点，并且我们理解了提高覆盖范围本身不是升级产品的理由。

　　我们使用了AirMagnet公司的Survey Pro 5.1软件与思科的CB21AG无线网卡进行了移动测试，测量我们的390英尺x150英尺测试设施范围内的信号强度值。在5GHz频段，1250接入点在一些地方胜过了1240AG接入点，但是，最大覆盖范围相似。在2.4GHz频段，我们发现这两种接入点的覆盖范围几乎相同，只是在有许多厚墙的极端艰难条件下，5GHz频段的覆盖范围才有能够测量出来的改善。思科内部的覆盖范围评估显示1250接入点比1240AG接入点好10%。当然，根据环境的障碍、距离和用来进行连接的无线局域网客户端设备质量等不同因素，真实世界的差别是不同的。思科推荐802.11n对802.11a/g接入点采取1:1的接入点替换战略，并且使用与上一代接入点相同的微蜂窝方式。虽然从理论上说人们可以安装数量稍微少一些的11n接入点就能够提供密度更大的11a/g接入点提供的相同的聚合性能，但是，我们建议继续采用当前的微蜂窝部署方式将能够满足未来带宽的需求。

　　电源问题

　　在802.11n市场的全部争议中，争议最多的问题就是802.11n产品支持PoE(以太网供电)的问题。因为MIMO需要多个无线电链路才能发挥作用，双频段802.11n接入点的电源需求一般都超过802.3af PoE标准能够提供的电源，迫使厂商推出各种创新的补救措施。

  思科的解决方案包括向一个接入点的有线连接注入额外的瓦数，或者是通过1250接入点专用的电源注入器，或者通过思科主打的Catalyst 3750-E和3560-E交换机中增强的PoE功能。思科还提供一种选择，使用本地的AC电源或者仅仅使用一个PoE无线电模块。在竞争对手中，西门子最近宣布它能够为采用标准的PoE技术的3x3 MIMO双频段接入点提供全部需要的电源。这个消息引起了业内的振动。Aruba称，它能够提供同样的功能。考虑到Trapeze、Aruba和西门子等公司都使用Atheros公司的芯片，我们很难相信一个厂商节省电源的修改技术不会被竞争对手复制。Aruba还说，它的接入点从3x3下降到了2x3 MIMO，并且在更长的电缆线(100米以上)减少PoE电流的时候会稍微降低一点性能。虽然我们的实验室没有评估这些厂商的说法，但是，采用目前的802.3af PoE标准为双无线电802.11n接入点提供全部电源的能力是一个诱人的前景，可能会给竞争对手提供一个优于思科当前产品的有价值的差异化因素。

　　至于更持久的补救措施，IEEE目前正在研究的一个基于标准的解决方案将为这些耗电量很大的接入点提供更多的电源。PoE Plus(或者802.3at)标准将按计划在2009年获得批准，并且将需要边缘交换机的替代品。

　　行业形象

　　在硬件方面，思科1250接入点具有功利主义的和工业的设计，一个坚固的白色外壳在全部装满时容纳了两个模块化的LWAPP无线电。虽然无线电的选择目前仅限于2.4GHz或者支持MIMO 2x3:2 (两个发射、三个接收和两个空间流)的5GHz 802.11n草案2.0模块，但是，未来将有支持增强的MIMO功能的额外选择。对于我们的测试，我们在每一个无线电模块上使用了三个单向的天线。但是，思科还提供了各种兼容的高增益定向天线。

　　虽然1250系列接入点的模块不会让你的投资遭到损失，就像早期的思科1230平台一样，但是，这些接入点还是比竞争对手的设备大一些。例如，Aruba Networks公司的AP-124接入点重量是15盎司，安装了两个无线电的思科1250接入点的重量为5.1磅，尺寸为8英寸x9英寸。我们认为这种设备适用于生产或者工业站点，但是，它也适合在一个企业环境中应用。我们希望一个非模块的802.11n接入点将成为思科1130AG接入点的替代品，

　　成本底线：双无线电版本的1250接入点的价格是1299美元，比目前这一代产品的价格贵一些，但是，11n产品在性价比方面好一些，特别是如果你要投资11n客户端设备或者正在试验无线局域网语音通信的话。经销商的折扣将使这种产品的价格低于1000美元。但是，强烈推荐的功能更强大的1250 PoE注入器将增加额外的成本。尽管测试版有一些瑕疵，但是，我们的整个体验是积极的。这种产品性能给我们留下了很深的印象。