从技术角度看11n走向无线前端的难度

众所周知目前在LAN范围内的Wirless无线应用所遵循的标准都以802.11系列为主，从802.11b,g发展到今天的802.11n，相比其他标准而言802.11n的优势是显而易见的，然而目前并不是所有企业都将自己的无线网络升级到了基于802.11n标准的通讯，为什么11n这种优势没有转换为胜势确定自己在无线网络架设上的地位呢?今天我们就从技术角度来分析，看看802.11n协议要想正式走向无线应用的前端还面临着哪些问题。

　　一，标准未动草案先行：(如图1)

　　从11n诞生到现在一直都没有正式的标准诞生，现在市场上各个厂商所推崇的802.11n设备所遵循的不过是修改过的第二版802.11n草案，并不是最终的正式版。因此从某个方面讲市面上所有802.11n产品都是基于Wi-Fi联盟互操作认证的产品和获得独立认证的草案2.0产品。

　　那么正式版推出后是否兼容之前的版本?草案2.0产品是否可以通过灵活的方式过度或升级到正式版呢?到目前为止权威机构并没有给我们任何确定答案。

　　正因为目前这种“标准滞后、产品早产”的问题造成大多数企业用户还在观望，即使使用无线网络也会因为担心现阶段购买了11n草案产品造成日后升级困难而转而投向了54M无线设备。所以11n产品的应用处于观望阶段。

　　不过虽然官方没有任何表态，但是很多厂商为了利润已经开发出这样或那样的基于11n的无线设备，按照厂商的说法现在的草案标准已经升级为2.0，是改进版本，从标准上看接近最终结果，完全可以兼容以后的正式版，就算正式版有所改动也仅仅是软件方面的，厂商可以通过网上升级或刷新驱动等方式来完成草案到正式版的转变。

　　然而在正式版出来之前没有人能够针对上述的说法和操作打保票，因此目前这些802.11n设备是否能够完成过度升级到正式版还难说。不过既然已经发展到了草案2.0而且如此多的厂商都开始发布11n产品，那么这方面的担忧应该可以减少，毕竟厂商自身会在日后提供解决办法的。

　　二，11n先行其他标准拖后腿：(如图2)

　　应用过11n的用户都知道虽然他和基于802.11g的54M产品是相互兼容的，但是当网络内存在两种标准混合通讯时，11n设备会降低速度传输的。说白了就是众多无线客户端以及无线路由器中如果有一台低速度低标准的无线产品接入无线网络，那么所有设备都将按照低速度低标准来运行，就算其他两台11n设备进行通讯所使用的还将与那台低速度低标准的无线产品一致。

　　不过上述问题可以通过我们在设置11n时指定容许其工作的模式来解决，一般在11n设备的设置界面中可以指定工作模式是单独11n还是与11g或11b的混合。选择单独11n将只容许802.11n高速产品的接入，而11g产品想连接该设备时访问将被拒绝。因此当我们希望多个11n设备可以满速度运转时可以通过设置单模式方法来解决。

　　另外即使在实际通讯过程中一端产品没有达到11n标准，他们之间的通讯也要比单独使用11g标准效果好得多，在老式的(802.11a/b/c)客户端上使用11n产品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，11n所具备的更大可靠性意味着更高质量的电话和更少的布线死区。

　　三，客户端可支持11n的设备少：(如图3)

　　目前来说不管是企业端应用还是在家庭中建立11n无线网络，对应的11n产品价格也是高高在上的，同时日常使用的诸如PSP，PDA，手机，笔记本内置无线网卡等设备基本上都属于54M 802.11g范畴。所以说在客户端上支持11n的设备比较少。企业内的笔记本电脑大规模升级到11n标准也许还要2、3年的时间，手机和扫描仪也许时间更长。

　　不过随着11n相关应用的推广以及良好的兼容性，越来越多的用户开始尝试使用相应的产品。同时Intel公司也在致力于推广11n无线应用。迅驰2将是迅驰2003年发布后的第一次重大升级，迅驰2平台将直接支持802.11n无线网络技术。

　　四，无线信号频段选择让人头疼：(如图4)

　　要想发挥802.11n产品的优势就必须让其工作在5GHz下，因为与更流行的2.4GHz频段相比，5GHz频率的利用率一直很低，这样可以大大减少信号冲突的问题。

　　目前的802.11n产品绝大部分使用的是2.4GHz频段，而在这个早已十分拥挤的频段中，留给802.11n的仅剩下3个信道，而单靠这3个信道很难实现技术性能所指的高达上百兆的传输数率。而如若实现真正的技术性能，则需要提供更多的5GHz频段，只有通过还是空白5GHz频段才能够实现理想中的802.11n性能指标参数。 另外在默认的2.4GHz频段下干扰源比较多，从无绳电话、微波炉到其它802.11b/g设备，干扰问题相当严重。如果升级到5GHz频段的话除了无绳电话、偶尔的军事雷达站和少量的802.11a网络外基本上是空闲的。

　　所以说目前各个厂商所推出的11n产品如果仅仅只能够使用2.4GHz频段而无法使用5GHz频段的话，他对性能的改善相当有限，远远无法实现300M甚至更好速度的无线通讯。开启11n设备支持5GHz频段功能才能够更有效的解决无线信号频段选择以及信号冲突的难题。

　　小提示：

　　只能支持到2.4GHz的802.11n 设备，大多数情况下只能跑到130Mbps速度，部分厂商不愿意在2.4 GHz上实现300mbps的无线传输，因为2.4GHz上频道资源过分紧张，如果占用了40MHz带宽的话其他的设备相互影响太大。

　　五，电源问题值得关注：

　　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。

　　目前比较有效的解决方案有以下几种——

　　(1)思科方面通过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。或者使用本地的AC电源或者仅仅使用一个PoE无线电模块。

　　(2)西门子方面采用标准的PoE技术的3x3 MIMO双频段接入点提供全部需要的电源。(如图5)

　　(3)其他方法是将接入点从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。

　　(4)IEEE协会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。

　　六，与现有网络融合的问题：

　　相必很少有企业会直接升级将本地内网升级到802.11n网络，而抛弃之前的无线网络甚至是有线网络，所以在建立无线网络时更多的要考虑到如何融合，需要从以下几个问题进行思考。

　　802.11n标准定义了高吞吐量的网络，但这个是纯11n网络，如果是在一个混合的情况下，则必须选用混合模式才能保证早前设备和现今网络的共存。不过由于802.11n的混合模式保证了设备间的干扰，但降低了网络的吞吐量。所以在新的网络环境下，就只选用11n独有的模式下工作，使用20 MHz和40MHz信道工作在5GHz的频宽上。但这样一来，老设备就不能在这个区域接入网络。如果11n设备需要高速的网络支持，而早前的设备也需要接入网络，那么就需要考虑双重的网络布置。如果既要保证速度又要容许老旧标准设备接入网络的话，将设备设置为双频段也是不错的办法。

　　总之不管是在原有11G无线标准网络上升级还是作为有线网络的补充，11n无线网络与原网络的网络融合问题一定要考虑清楚，不要因为某个设备某个网段的原因造成无线接入故障。

　　七，芯片兼容性问题：

　　对于11n设备来说由于目前还工作在草案2.0标准下，所以各个厂商的产品在通讯上还略有差别，自然造成兼容性问题。一般来说我们只需要考虑芯片类别就可以解决上述兼容问题。比如你的客户端无线网卡是基于atheros芯片的，那么在路由器选择上建议用d-link，如果是broadcom或者intel为核心的无线网卡，那么路由器就应该选择linksys公司的11n产品。总之自己企业内部的无线网卡和无线路由器最好采取上面提到的组合，避免因为兼容问题造成网络通讯与传输性能的大打折扣。

　　八，安全问题：(如图6)

　　最后我们来说说安全问题，对于企业来说无线网络应用的安全性是需要特别关注的，由于无线信号传输的特殊性使得通讯数据包很容易被入侵者破解和获取，最近WPA的TKSP加密方式已经被轻松破解，而之前应用过的WEP加密早以在几分钟之内被高手入侵。所以说如果企业需要应用到非常敏感的数据的话还是尽量使用有线网络，如果非要使用无线方式进行通讯的话，修改数据加密类别为WPA2是目前最好的方法，当然搭建一个额外的RADIUS服务器也可以解决安全验证的问题。

　　九，总结：

　　以上就是笔者针对802.11n设备从技术角度分析其广泛推广全面应用所遇到的困难，当然就目前来说这些困难或多或少被厂商或管理人员通过多种方法弱化甚至化解。很多困难的排除已经不再复杂，这些都预示着11n技术离广泛应用越来越近。