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為什么要采用無線
這個(gè)問題好比在問人類為什么在不斷發(fā)展生產(chǎn)力，看過《上帝也瘋狂》的人都知道，人類多可笑，為了讓生活過的更加愜意，于是去創(chuàng)造更高的科技生產(chǎn)力，去解放更多的體力勞動，殊不知，為了這種愜意，投入了多少精力物力財(cái)力，生活也日益的復(fù)雜化了（個(gè)人牢騷而已），但是不可否認(rèn)，即使如此，社會仍然一如既往的發(fā)展。
為了讓計(jì)算機(jī)器化，人類發(fā)明了計(jì)算機(jī)，為了讓計(jì)算機(jī)能處理更多的事情，于是在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)明了網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生了操作系統(tǒng)，產(chǎn)生了各種計(jì)算機(jī)的衍生類的發(fā)明。在今天電腦普及的時(shí)代，計(jì)算機(jī)更是深入到生活的各種場所。但是固定的工作環(huán)境已經(jīng)無法滿足為了更高的生活追求，更高的愜意生活的需要。人們需要移動，更需要在移動中與世界聯(lián)系，為社會發(fā)展服務(wù)。
移動中打電話，于是手機(jī)出現(xiàn)了；移動中掃描超市貨品，于是移動掃描終端出現(xiàn)了；移動中上網(wǎng)，于是無線AP就出現(xiàn)了。無線的其他利用還有：
難以布線的場所，或者有線布線成本遠(yuǎn)高于無線。
頻繁變化的工作環(huán)境，銀行，公安，軍事領(lǐng)域等。
需要流動工作的區(qū)域，除了剛才說的超市，醫(yī)院，機(jī)場等。
遠(yuǎn)距離的信息傳輸：監(jiān)控，森林防火。
想對于傳統(tǒng)的有線來說，無線有一些優(yōu)勢：經(jīng)濟(jì)節(jié)約。易于擴(kuò)展。使用便捷。當(dāng)然也有有線所沒有的優(yōu)勢：速率更高，安全性更高，技術(shù)更成熟。
本文主要探討無線AP的技術(shù)以及測試AP中應(yīng)用到的測試方法與測試工具。
無線的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)
大家在實(shí)際享受無線帶給我們的便捷的時(shí)候，有沒有注意到一些細(xì)節(jié)呢?如筆記本里的無線網(wǎng)卡的型號中，經(jīng)常會有11b或11g字樣。無線路由器上有的也標(biāo)示支持11b/g甚至有的是11 b/g/n, 有的還支持11a。
802.11（11是IEEE組織里的第11小組）是IEEE最初制定的一個(gè)無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶與用戶終端的無線接入，業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取，速率最高只能達(dá)到2Mbps。由于它在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此，IEEE小組又相繼推出了802.11b和802.11a兩個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)。
802.11a，它工作在5GHz頻帶，理論速率可達(dá)54Mb/s，支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)；
802.11b采用2.4GHz直接序列擴(kuò)頻，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為11Mb/s，動態(tài)速率轉(zhuǎn)換當(dāng)射頻情況變差時(shí)，可將數(shù)據(jù)傳輸速率降低為5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。使用范圍支持的范圍是在室外為300 米，在辦公環(huán)境中最長為100米。802.11b使用與以太網(wǎng)類似的連接協(xié)議和數(shù)據(jù)包確認(rèn)，來提供可靠的數(shù)據(jù)傳送和網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效使用。隨著無線IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)開始深入人心，各IC制造商開始尋求為以太網(wǎng)平臺提供更為快速的協(xié)議和配置。而藍(lán)牙產(chǎn)品和無線局域網(wǎng)（802.11b）產(chǎn)品的逐步應(yīng)用，解決兩種技術(shù)之間的干擾問題顯得日益重要。為此，IEEE成立了無線LAN任務(wù)工作組，專門從事無線局域網(wǎng) 802.11g標(biāo)準(zhǔn)的制定，力圖解決這一問題。802.11g其實(shí)是一種混合標(biāo)準(zhǔn)，既能適應(yīng)傳統(tǒng)的802.11b標(biāo)準(zhǔn)， 速率又能達(dá)到5GHz頻段的54Mbps的速率。
802.11n。人類的追求總是無止境的，802.11g的速率已經(jīng)很難滿足一部分人的需求。由于出現(xiàn)了MIMO(多入多出)與OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)相結(jié)合而應(yīng)用的MIMO OFDM技術(shù)，這個(gè)技術(shù)不但提高了無線傳輸質(zhì)量，也使傳輸速率得到極大提升。802.11n具有更高的速率，可以達(dá)到200Mbps，甚至可以達(dá)到300Mbps。802.11n頻段仍是在11a, 11b/g的基礎(chǔ)上，因?yàn)橹皇歉铝思夹g(shù)，占有更高的帶寬來提升傳輸速率。
穿插一個(gè)問題，我們知道我們有線網(wǎng)卡經(jīng)常顯示的速率是100Mbps,而在實(shí)際使用過程中，如果在理想的局域網(wǎng)環(huán)境下，測試的速率也與理論的100Mbps相差不大。但是無線表明的理論速率，拿802.11g來說，理論速率為54Mbps，可是實(shí)際測試，在理想的屏蔽房中，速率最高也只有25Mbps左右，這是為什么呢？有線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，有網(wǎng)路基礎(chǔ)的應(yīng)該熟悉一個(gè)術(shù)語：載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)，要傳送數(shù)據(jù)的站點(diǎn)首先對媒體介質(zhì)上有無載波進(jìn)行監(jiān)聽，以確定是否有別的站點(diǎn)在傳輸數(shù)據(jù)。假如媒體空閑，該站點(diǎn)便可傳輸數(shù)據(jù)；否則，該站點(diǎn)將避讓一段時(shí)間后再做嘗試,同時(shí)，采用“帶重傳的肯定確認(rèn)”來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。但是無線的傳輸途徑是通過波來進(jìn)行的，站點(diǎn)不具備監(jiān)聽媒介的條件。無線傳輸采用的是時(shí)分雙工（TDD），意思是在無線波傳輸?shù)倪^程中，同一時(shí)間只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，另一個(gè)接受數(shù)據(jù)，有點(diǎn)類似我們的HUB（集線器）的半雙工工作模式，這樣就注定了它的速率大約為理論的1/2。
標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)比較：
• 頻率Frequency (Mhz)
– 802.11g: 2412， 2417， ….
– 802.11a: 5180， 5200， ….
• 頻道Channel
– 802.11g: 1-11
– 802.11a: 36， 40， 44， 48， 52， 56， 60， 64…
• 傳輸速率Data rate
– 802.11b: 1， 2， 5.5， 11Mbps
– 802.11g: 6， 9， 12， 18， 24， 36， 48， 54Mbps
– 802.11a: 6， 9， 12， 18， 24， 36， 48， 54Mbps
– 802.11n的速率，在20Mhz帶寬與40Mhz帶寬（在每種帶寬下它存在16種速率，記為MCS0-MCS15，MCS：Modulation and coding scheme）假設(shè)我們使用2*2（共使用兩根天線，我們稱2*2）的天線，速率為：
HT20時(shí)：(MCS0-MCS7) 6.5M、13M、19.5M、26M、39M、52M、58.5M、65M
(MCS8-MCS15) 13M、26M、39M、52M、78M、104M、117M、130M
HT40時(shí)：(MCS0-MCS7) 13.5M、27M、40.5M、54M、81M、108M、121.5M、135M
(MCS8-MCS15) 27M、54M、81M、108M、162M、216M、243M、270M。
每個(gè)國家在同個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下，又制定了一些具體的channel，下表是各個(gè)國家在同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下channel的區(qū)別。
Mode China United Kingdo United States Japan
11g/b 1-13 1~13 1~11 1~13
11g only 1-13 1~13 1~11 1~13
11b 1-13 1~13 1~11 1~14
11a {36～64，100～140}{36～64，100～140}{36～64，149，153，157，161，165}{36，40，44，48}
無線網(wǎng)絡(luò)類型與基本術(shù)語
要了解無線領(lǐng)域，首先要知道下面幾個(gè)常見的術(shù)語的意思：BSS, IBSS與Infrastructure BSS, ESS,SSID, STA.
BSS: Basic Service Set, 基本服務(wù)集，可以理解為組建無線網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的集合體。
IBSS與Infrastructure BSS：不要混淆這兩個(gè)，IBSS是Independent BSS的縮寫，是獨(dú)立型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而Infrastructure BSS是指基礎(chǔ)型的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，區(qū)別如下：獨(dú)立型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)各自為戰(zhàn)，A連接B, B連接C，C可以連接A，C可以連接D，沒有中心體，大家隨心所欲，想泡誰就泡誰。而Infrastructure BSS稱為基礎(chǔ)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲型幸粋�(gè)核心的連接點(diǎn)，其他的人都需要和它進(jìn)行連接，只有連接后才可以彼此通信。我們實(shí)際使用中，多數(shù)都為基礎(chǔ)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
ESS：Extended Service Set，擴(kuò)展服務(wù)集，將許多的BSS串聯(lián)所形成的大范圍的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即稱ESS.
SSID: service set identifier，服務(wù)集ID，無論是獨(dú)立型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還是基礎(chǔ)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，當(dāng)有連接的動作發(fā)生時(shí)，SSID就是連接的暗號，或者稱之為網(wǎng)絡(luò)的名稱，只有知道了SSID，才能成功的建立連接（暫時(shí)不考慮WDS情況）。
STA：Station，工作站，發(fā)送信號的無線設(shè)備，比如無線路由器，我們稱之為基站，與基站進(jìn)行連接的，比如一臺筆記本，我們稱之為工作站。
當(dāng)然在實(shí)際工作中，還會遇到BSSID:基站的MAC地址。
AP： Access point，無線接入點(diǎn)，即將電信號轉(zhuǎn)為無線信號的一種設(shè)備。
無線應(yīng)用中，一般有以下的幾種應(yīng)用方式：
1：純AP：只是單純的將電信號轉(zhuǎn)為無線信號。
2：具有路由功能的AP, 有的稱為：AP Router，典型的應(yīng)用就是家庭中的無線路由器。路由功能的特點(diǎn)就是具備LAN口，WAN口之分，具備DHCP能力，具備路由的功能。一般應(yīng)用中，WAN口是通過有線連接ISP供應(yīng)商，通過例如PPPoE撥號等方式獲得WAN口的上網(wǎng)地址，而LAN口一般有兩種，一種有線的LAN口，可以直接與我們的臺式PC連接，另一種就是無線LAN口，筆記本就是通過無線LAN口與AP相連。還有一種路由功能的模式，它的WAN口與LAN口恰好與AP Router相反（想了解的可以找我，說的多擔(dān)心很多人會繞暈）。
3：具有橋接功能的AP（WDS，無線分布式系統(tǒng)），橋接這個(gè)名詞經(jīng)常會讓人模糊。所謂橋接，就是在兩個(gè)需要連接的設(shè)備中間建立一條虛擬的通路。這條通路是一直存在的。無線橋接模式下又分兩種，一種是中繼模式，一種是Bridge模式。所謂中繼模式，就是當(dāng)一個(gè)遠(yuǎn)端的AP的信號傳輸距離不能夠滿足使用的時(shí)候，再架設(shè)一個(gè)中繼器模式的AP，它負(fù)責(zé)接收遠(yuǎn)端的AP信號，并對信號進(jìn)行放大。另一種模式是Bridge模式，它的應(yīng)用是兩個(gè)AP必須都工作在Bridge模式下，才可以互相連接，這兩個(gè)AP的功能就是建立一個(gè)虛擬的通路而已。比如兩座大樓之間布線困難，可以在兩樓的樓頂各架設(shè)一個(gè)具有Bridge功能的AP，就起到有線連接的效果。
4：具備Client功能。當(dāng)一個(gè)純AP或者具有路由功能的ＡＰ發(fā)射信號的時(shí)候，如果要利用這種無線信號，就需要客戶端與ＡＰ進(jìn)行連接。我們?nèi)粘Ｖ械墓P記本就是充當(dāng)Client與他們進(jìn)行連接。無線工作設(shè)備也是可以工作在Client模式下的，在這種模式下，它起到的是Client作用，與純AP或具有路由功能的AP進(jìn)行連接。
總結(jié)： 我們習(xí)慣把純AP稱AP，把 具有路由功能的稱AP Router（或Router），稱中繼器為Repeater，稱Bridge就為Bridge模式。很多廠商的產(chǎn)品中會有：AP+repeater模式，意思是充當(dāng)中繼的作用的同時(shí)也具備AP的作用。AP+Bridge，作用同理。
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