无线局域网测试观点

　　本文介绍了无线局域网测试的几种方法和思路，对无线网络的集成安装、工程验收、网络管理等工作来说具有参考价值。无线网络的测试主要包括物理层的测试，无线信号RF、噪声和信道的测试，RF发射源精确定位，网络传输性能的测试以及网络安全性能的评估等几个部分。

　　无论是无线测试方案提供商还是无线网络集成商，首先要考虑用户的应用与需求，无线网络测试方案的设计实施一定要以满足用户需求为基础，以符合国际(国家)标准为依据，最大限度地消除用户网络中的不合理设置及潜在的隐患，保证无线网络性能的稳定性与应用的安全性。

　　自从802.11标准正式发布以来，无线局域网在各个领域的应用飞速发展，尤其是Wi-Fi联盟的建立以及802.1x无线安全协议的推广，为无线局域网的应用普及铺平了道路。与有线网络的发展明显不同的是，尽管无线网络发展时间不长，商业应用刚刚开始，但由于几十年来网络维护管理的概念早已深入人心，所以无线网络的测试与维护问题在发展的初期就为越来越多的用户所关心了。

　　无线局域网在传输的基础介质上冲破了传统有线网络(包括铜缆双绞线和光纤等)的束缚，走向了“以太”的三维空间传输方式。事实上，由于无线局域网新的传输特点和网络结构特点，无线局域网的设计、管理和安装者对无线网络的测试有三种不同的观点: 第一种是协议分析的观点, 第二种是无线射频分析观点，第三种是综合分析观点。

　　协议分析观点的误区

　　早期无线网测试基本上都是以协议分析作为主要方法，自上个世纪70年代有了网络技术以来，协议分析技术一直是网络测试和分析的主要手段之一。在无线网络维护与测试中以协议分析为手段的主要原因是，由于无线的传输是基于微波，并通过空间传输，网络传输的介质已经不是主要问题了。因此完成对传输数据包分析测试，就足可以完成无线网络的测试工作。自上而下的网络分析方法是相当多的网络管理人员熟悉的手段，因此就产生了这样的观点:传统的协议分析技术能完全解决无线网络的测试需求。

　　事实并非如此，无线网络的物理层并不是不需要测试，而是更需要测试。无线网络虽然摆脱了传统有线网络介质上的物理特性约束，但它也带来了前所未有的物理层方面的问题。以802.11b为例，2.4G的传输频率是公共的无线频率，无线网络工作频率与蓝牙、微波炉以及各种微波设施相同，无线网络的信号是否会埋没在各种干扰噪声之中，此时无线传输的各信道的信号强度、噪声强度，信噪比是检测无线局域网物理层传输性能的最基本参数之一。这方面很像局域网中对五类和六类布线系统的传输性能参数测定一样，衰减、近端串扰、回波损耗等性能参数决定了铜线的布线系统通信质量，是网络传输的基础。

　　在底层测试问题上，无线局域网与传统的布线系统测试还有一个明显的不同点，即布线系统的性能是基于点对点来保证的，而无线局域网摆脱了线缆的束缚，以无线广播的方式传输，要测定的性能就不是点对点，而是三维的立体覆盖范围的测定。

　　由此，对无线局域网来说，测定如何查找定位在无线网络的覆盖范围，以及无线网络环境中的干扰源，更是无线网络测试维护的基本需求。与之相对应的网络吞吐量测试事实上是从网络应用方面体现对无线网络物理层测试的意义。

　　无线射频分析的缺陷

　　前面谈到无线局域网是基于微波射频传输的，因此有人就认为对无线局域网的测试主要集中在对射频分析上，它能够完成无线局域网物理层的全部测试，也就完成了无线局域网的安装测试问题。

　　这种测试类似于传统局域网中的布线测试，如五类链路测试和光缆链路测试。但是这并不能完全反映无线局域网链路层以上的传输性能情况，就如我们不能说马路宽敞平直就是一个好的道路交通系统一样。没有实时的网络流量分析、网络吞吐量测试以及协议和应用统计就无法真正满足无线网络性能以及安全性的测试需求。

　　在双绞线为基础的网络中，布线和网络建设是非常明确的两个阶段，由于综合布线是建立一个与应用无关的布线系统，所以在布线过程中只对布线系统的性能进行评估，并不考虑网络的传输问题，而在无线局域网的基础建设中，介质和物理网络应用是二合一的整体，所以即使是无线网络的工程测试也绝不能仅仅像测试物理信号那么简单和片面。

　　全面而综合的测试

　　笔者认为无线网维护与管理中的测试要从以下几个方面入手，缺一不可，这是近年来网络系统维护中的普遍观点。

　　1.物理层的测试 在这里首先需完成的是各信道、信号、噪声的测试，实际上是传输介质和信号传输载体的测试; 其次是网络实际吞吐量的测试，以测试网络传输性能能否满足不同网络应用的需求; 最后是射频源的精确定位测试，以解决无线网络中故障射频点及干扰源的定位问题。

　　2.网络整体性能的测试 就像以太网一样，对于无线局域网的传输性能测试来说，目前还没有一个标准来确定什么样的结果就是合格的，但笔者总结出了一个相应的参考参数来说明无线局域网的传输性能，这组参数可以用来评估无线局域网的安全调试水平，或作为工程的验收使用。

　　①信噪比：> 30%;

　　②保持连接速度: > 5.5Mbps (802.11b);

　　③包丢失和包重发: < 3%。

　　这里除了网络基本传输性能之外，还应包括网络结构分析，网络接入控制管理、数据帧的组成结构分析、AP的性能分析等，这些测试结果综合分析后才有可能完成全面的网络整体性能测试。

　　3.网络安全问题 无线网的安全问题始终是影响无线网络应用发展最大的问题，无线网的安全问题分为两大类，一是非法入侵，二是恶意攻击。

　　现在，随着802.1x安全协议的推广，无线网的安全在技术上已有很大发展，而目前困扰无线网络安全的问题实际上大多数是由于无线网络安装人员未进行安全设置，而非技术原因。这就为用户的无线网络带来了未来无法预计的隐患。

　　4.协议分析，捕包解码 在无线网络故障中大约有15%～20%的问题源于网络的协议及应用层，网络维护中协议分析更是必不可少的手段之一，甚至一些无线网络连通性的故障原因也可以通过协议分析进行故障诊断。

　　无论是无线测试方案提供商还是无线网络集成商，首先要考虑用户的应用与需求，无线网络测试方案的设计实施一定要以满足用户需求为基础，以符合国际(国家)标准为依据，最大限度地消除用户网络中的不合理设置及潜在的隐患，保证无线网络性能的稳定性与应用的安全性。无线信号RF、噪声、信噪比及信道的测试，RF发射源精确定位，网络传输性能的测试，网络安全性能的评估，以及无线网络协议分析等测试项目，都是在无线网络的测试维护中必不可少的。一个完整的测试报告可以使无线网络故障诊断、网络管理、日常维护的工作变得简单、快速。