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802.11n技术总结和升级建议

  概括总结802.11n技术的优势,简单来说在以下两个方面对以前的802.11设备进行了改进。第一是采用MIMO技术在信道上达到更高的信噪比。第二是提升了无线传输和MAC协议的效率。这些改进使得无线传输的可靠性,预见覆盖范围和吞吐率上都得到了提高。

  可靠性

  较大的信噪比对于无线链路传输就意味着更可靠的通信和更高的数据传输速率。更高的信噪比意味着没有更多的干扰来破坏传输。这意味着可以支持更多的客户端接入。预知覆盖范围利用MIMO技术提供的多空间数据流技术来消除在覆盖范围内的盲区。先前受到多路反射信号干扰的区域,现在可以利用它来提供更好的通信。

  吞吐率

  802.11n的显著改进在于为应用提供更高的数据传输速率(纯粹的11n模式)。即使在向前兼容老式802.11设备的混合模式下,802.11n也可以提供较高的吞吐率(低于纯粹的11n模式)。

  迁移到802.11n的建议

  向802.11n标准迁移,至少是向802.11n草案的迁移已经开始了。支持802.11n的客户端设备(比如笔记本电脑)也已经就绪。在802.11n草案成为手持和移动设备标准的WLAN适配器后,新的客户端设备会在几个月内出现。这些客户端设备完全兼容现有的802.11a/b/g无线接入点,与现有设备的操作完全一样。对当前部分网络架构进行升级以支持802.11n设备已经箭在弦上。

  当向802.11n网络迁移的时候,需要考虑以下几个方面。由于802.11n无线接入点更高的速度和更多的电源需求,升级过程中需要考虑的方面不仅仅是无线接入点。

  802.11n工作在2.4-GHz(802.11b和802.11g)和5-GHz频段。对每个频段的计划要单独进行,因为每个频段的要求都不相同。

  2.4-GHz频段的频宽只有100MHz,在很多国家甚至更小。用于802.11b和802.11g的工作信道同样可以用于802.11n.但使用802.11n的40-MHz工作模式并不推荐,因为频段上很大的一部分将受到单一40MHz传输的干扰。除此之外,它要求与原有20MHz频道相级联形成40MHz频道的第二个20MHz频道不能传输任何原有的802.11信息。这极大的减少了任何40MHz传输工作在这一频段机会。世界上很多地方都使用2.4-GHz中相互间没有重叠的三个信道,一个单一40MHz的接入点将很难提供足够的信道来满足一个大企业的接入需要。即使在这个频段上不使用原有802.11b和g设备,部署使用40MHz信道的接入点也十分困难。在原有层面上很难找到足够的带宽来满足三个没有重叠的信道。

  5-GHz频段在世界上很多地方都已开放。5-GHz比2.4-GHz有更多可用的信道。

  这些大量的信道使得设计和部署802.11n网络变得简单,即使是工作在40-MHz模式下。

  在5-GHz频段,至少有两种方式可以迁移到802.11n.第一种方式是在用户预算和其他能力达到的情况下,使用802.11n接入点直接替换原有接入点。这种升级可以在计划时间内完成,或根据需要调整。802.11n接入点在这种方式将取代原有接入点工作信道。新的802.11n接入点会支持802.11n客户端,并同时支持原有802.11a客户端。当最后一个老式接入点更换完毕,最后一个老式客户端被取代后,802.11n接入点将切换到单一模式。

  第二种升级到802.11n的方法是重新分配当前接入点的一些信道为802.11n所用。当预算和需求明确情况下,802.11n接入点可以加入到当前WLAN中,与当前接入点并行工作在重叠区域。但802.11n接入点将只支持802.11n客户端并工作在单一模式下,这将为新标准提供最大的益处。当802.11n接入点覆盖整个区域后,802.11n客户端将可以以单一模式工作在所有地方。与此同时,原有的接入点将继续为老式客户端提供服务。一旦老式客户端全部被取代,原有接入点也没有存在的必要了。

  今天,802.11a/g双频接入点在理论上可以在以太网连接上提供108Mbps的传输速率。但实际上由于802.11协议自身效率问题,传输峰值在50到60Mbps之间。

  802.11n接入点需要更多的以太网连接带宽。随着更高速率以及协议本身效率的提升,使得支持20-MHz信道(2.4-GHz)和40-MHz信道(5-GHz)的单一双频802.11n接入点可以提供峰值在300Mbps到400Mbps之间的以太网连结。这将明显高于单一或两个以太网连结速率。

  由于这个原因,计划升级支持802.11n也应该包括对以太网交换机能力进行升级,使其可以支持1Gbps到802.11接入点的连接。这样就会减少任何802.11n客户端高速接入时可能存在的瓶颈。电源要求很多当前使用的802.11接入点都可以使用以太网(PoE或802.3af)进行供电。这一技术在标准5类双绞线上提供最高到15瓦的直流电源。802.11n使用多个无线信道,所需电源高于802.3af所能提供的电源。幸运的是,IEEE802.3工作组对于这已经有了解决方案。802.3at标准将提供802.3af标准两倍的电源,30瓦。802.3at可以为802.11n接入点提供充足的电源。

  升级到802.11n还应考虑如何提供新的PoE电源。目前有两种方式可供选择,第一是使用太网交换机直接为连接的接入点提供电源。这也许要升级现有以太网交换机使其支持新的PoE标准,或者在网络边界上新增加一个支持802.3atPoE标准的1-Gbps小型以太网交换机。

  第二种支持802.11atPoE的方法是使用电源注入器。这种电源注入器一般和以太网交换机一起放置在配线间,部署在以太网交换机和无线接入点之间。如果升级以太网交换机不在升级范围之内,这种方式也是不错的选择。无线接入点的部署升级到802.11n过程中,无线接入点的部署位置也是需要考虑的方面之一。如果是将现有接入点完全替代,则不需要考虑以后部署的需要。如果是在当前网络中增加新的802.11n接入点,那么802.11n所提供的附加的SNR可以扩展无线接入点的覆盖范围,但这样做的代价是降低802.11无线网络的整体性能。SNR就像是存放在银行中的钱,SNR可以用来增加数据传输速率,也可以增大覆盖范围,或者二者都提升一些。但在同一时刻最大限度提升二者是不可行的。

本文来源:天下网吧 作者:网吧方案

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