802.11n：三思而后行——采用802.11n的主要考慮事項(xiàng)
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從根本上說(shuō)，802.11n無(wú)線通信仍受與802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)相同的功率輸出方面的政府規(guī)定（有效等向輻射功率，即EIRP）限制。這就意味著，如果進(jìn)行對(duì)等比較，802.11n接入點(diǎn)發(fā)射的信號(hào)并不比傳統(tǒng)硬件發(fā)射的信號(hào)傳輸?shù)酶h(yuǎn)。雖然范圍并未擴(kuò)展，但802.11n實(shí)施仍可利用802.11n接入點(diǎn)增加的天線分極來(lái)擴(kuò)大增益（diversitygains）。這樣，接入點(diǎn)就能接收到微弱的信號(hào)并有效擴(kuò)大“可見(jiàn)”覆蓋范圍，從而減少隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題。
802.11n接入點(diǎn)發(fā)射信號(hào)與傳統(tǒng)接入點(diǎn)發(fā)射信號(hào)的傳輸范圍相同，因此給定RSSI的數(shù)據(jù)傳輸速率會(huì)成為造成802.11n和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋差異的關(guān)鍵因素。傳輸數(shù)據(jù)速率代表個(gè)體數(shù)據(jù)包的無(wú)線傳輸速度。談到802.11n和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋差異，應(yīng)該注意的是802.11n在54Mpbs傳輸速率下的覆蓋區(qū)域大于802.11a/g在54Mbps傳輸速率下的覆蓋區(qū)域。注意到這一差別，再考慮到802.11n的范圍并無(wú)實(shí)質(zhì)性改進(jìn)，可以基本概括出802.11n與802.11a/b/g在覆蓋上的真正區(qū)別。特別要注意的是，數(shù)據(jù)傳輸速率越高，覆蓋改進(jìn)程度越大；傳輸速率越低，改進(jìn)程度越小。此外，還應(yīng)注意到，使用40MHz信道將進(jìn)一步增加802.11n接入點(diǎn)在高數(shù)據(jù)速率下的覆蓋區(qū)域，但仍不會(huì)增加802.11n設(shè)備的傳輸范圍。
容量
由于802.11n標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸速率增加，因此802.11n接入點(diǎn)的容量可能大于傳統(tǒng)接入點(diǎn)。但是，這種改進(jìn)只有在11n客戶連接至11n接入點(diǎn)、且位于802.11n標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸速率覆蓋區(qū)域之內(nèi)時(shí)才能夠?qū)崿F(xiàn)。由于網(wǎng)絡(luò)中的傳統(tǒng)客戶有可能使總體系統(tǒng)性能下降，因此客戶分布規(guī)劃就成為實(shí)現(xiàn)高性能802.11n部署的關(guān)鍵因素。
混合網(wǎng)絡(luò)
802.11n完全向后兼容802.11a/b/g網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備，這是802.11n最重要的特性之一。利用這個(gè)特性，用戶能夠?qū)F(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)順利遷移至802.11n平臺(tái)，但這也意味著當(dāng)傳統(tǒng)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)射信號(hào)時(shí)，802.11n網(wǎng)絡(luò)必須犧牲部分性能。表2列出了客戶分布及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。
為減少傳統(tǒng)客戶對(duì)高性能802.11n網(wǎng)絡(luò)的影響，必須注意到802.11n能夠在2.4GHz和5GHz頻帶下工作的特點(diǎn)。由于802.11a網(wǎng)絡(luò)使用率不高，因此5GHz頻帶長(zhǎng)期以來(lái)較為空閑，可以用作新802.11n標(biāo)準(zhǔn)的理想環(huán)境。由于5GHz頻帶僅有少量802.11a用戶，在此空間內(nèi)可以較為輕松地實(shí)現(xiàn)“僅限n”的部署環(huán)境，且無(wú)需擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)性能因傳統(tǒng)客戶的存在而削弱。因此我們推薦在5GHz頻帶部署“僅限802.11n”的高性能無(wú)線局域網(wǎng)。
各種客戶分布情況下的802.11n網(wǎng)絡(luò)性能
表2：802.11n網(wǎng)絡(luò)在各種客戶分布情況下的相對(duì)流量性能
11n中使用20或40MHz信道帶寬的非重疊信道數(shù)量
表3：802.11n信道重疊
有線網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)更新
由于802.11n標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)速率大幅提高，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有可能首次在性能上普遍超越100-BaseT網(wǎng)絡(luò)。其結(jié)果是需要對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)?shù)母?，以便在需要的情況下為吉比特以太網(wǎng)與802.11n接入點(diǎn)之間的回程連接提供支持。如果良好規(guī)劃的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)100Mbps以上的數(shù)據(jù)速率，先進(jìn)的網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)能夠減少對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的整體需求，就無(wú)需為支持吉比特以太網(wǎng)而對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行昂貴且毫無(wú)必要的整體升級(jí)。
11n網(wǎng)絡(luò)遷移建議
前文主要集中論述了802.11n基本技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的“3C”（背景、覆蓋與容量）的關(guān)系?，F(xiàn)在我們將討論從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)遷移至802.11n的三種策略，這三種策略都兼顧了“3C”原則，即Clean-Slate（徹底清除）、Rip-and-Replace（淘汰并取代）以及PhasedMigration（分階段遷移）。
徹底清除式設(shè)計(jì)
徹底清除式網(wǎng)絡(luò)遷移首先要移除所有已有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，再依照網(wǎng)絡(luò)性能最大化的前提將新網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施部署于指定地點(diǎn)。盡管802.11n網(wǎng)絡(luò)的徹底清除部署成本較高，但它能夠利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，從頭開(kāi)始規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮802.11n獨(dú)特的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)。徹底清除設(shè)計(jì)是802.11n優(yōu)化部署的典型，因此首先討論這種策略。
802.11n客戶和高帶寬應(yīng)用使用5GHz頻帶，可最小化網(wǎng)絡(luò)中傳統(tǒng)客戶的負(fù)面影響。5GHz“僅限n”客戶隔離策略因其出色表現(xiàn)而獲得大量專業(yè)人士的好評(píng)。由于雙頻帶802.11n接入點(diǎn)可同時(shí)支持2.4GHz和5GHz頻帶，同時(shí)保護(hù)“僅限n”的客戶隔離，因此這種方法可用于各類遷移策略。假定大多數(shù)傳統(tǒng)客戶都在2.4GHz頻帶下工作，則在5GHz頻帶內(nèi)可順利使用40MHz信道。此外，由于802.11n客戶進(jìn)入了2.4GHz頻帶，該頻帶的11n客戶容量大于傳統(tǒng)客戶容量，因此不會(huì)為11n網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)很大的問(wèn)題。不過(guò)，因于11n客戶和傳統(tǒng)客戶共存，因此2.4GHz頻帶中的11n客戶性能將低于5GHz頻帶。
此外，802.11n網(wǎng)絡(luò)中的接入點(diǎn)設(shè)置還應(yīng)考慮多路對(duì)MIMO系統(tǒng)性能的影響。接入點(diǎn)放置的位置應(yīng)既能夠最大化至接收器的NLOS（非視距）路徑數(shù)量，又能夠?qū)⑿盘?hào)路徑損失降至最低。要達(dá)到這個(gè)目的，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署的環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)決策。例如，如果部署網(wǎng)絡(luò)的建筑擁有會(huì)使信號(hào)顯著減弱的厚重墻壁，那么，盡管走廊部署方式對(duì)實(shí)現(xiàn)MIMO系統(tǒng)性能不利，也應(yīng)將接入點(diǎn)部署在走廊內(nèi)，因?yàn)樾盘?hào)不能通過(guò)非視距路徑傳播很遠(yuǎn)，MIMO系統(tǒng)也就不能有效地利用非視距鏈接提供的豐富多路。考慮到MIMO連接設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，建議在部署接入點(diǎn)時(shí)使用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與模擬工具，以減少部署所需要的計(jì)算時(shí)間。
最后，徹底清除802.11n設(shè)計(jì)能夠打造出高度優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)最大化的性能和最小化的硬件成本。除客戶分布規(guī)劃與接入點(diǎn)部署外，還應(yīng)考慮無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的有線回程線路更新，不過(guò)并非所有802.11n部署與遷移都涉及到這個(gè)問(wèn)題。從規(guī)劃的角度來(lái)看，徹底清除的遷移模式可能成本最高，但這種模式也最有可能構(gòu)建強(qiáng)大而可靠的網(wǎng)絡(luò)，不僅能夠滿足當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)需求，還能夠在未來(lái)根據(jù)需求的改變進(jìn)行相應(yīng)升級(jí)。
淘汰與替換遷移
淘汰與替換遷移解決方案是在現(xiàn)有的接入點(diǎn)和新的802.11n接入點(diǎn)之間進(jìn)行一對(duì)一的替換。802.11n圈內(nèi)經(jīng)常就淘汰與替換遷移策略進(jìn)行廣泛討論。這種策略的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需在簡(jiǎn)單的新舊替換之外增加額外的布線或安裝成本。然而，淘汰與替換遷移的簡(jiǎn)單性也是一把雙刃劍，因?yàn)閷?02.11n客戶隔離至5GHz頻帶，可能無(wú)法為部分傳統(tǒng)系統(tǒng)提供足夠的覆蓋。此外，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可能與最大化MIMO系統(tǒng)性能的最優(yōu)設(shè)計(jì)相沖突。
在802.11n網(wǎng)絡(luò)中隔離5GHz頻帶所生產(chǎn)的問(wèn)題是，為最大化2.4GHz覆蓋而設(shè)計(jì)的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)可能相距過(guò)遠(yuǎn)，無(wú)法滿足5GHz部署的覆蓋要求。在傳輸范圍內(nèi)將接入點(diǎn)覆蓋區(qū)域最大化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)在802.11b/g部署中非常常見(jiàn)。因此，進(jìn)行5GHz隔離的淘汰與替換遷移方案可能一直存在這一問(wèn)題，因?yàn)樵谕瑯拥膫鬏敼δ芟拢?GHz頻帶的信號(hào)傳輸距離要小于2.4GHz頻帶。由于第一輪802.11n硬件的范圍較之原有的5GHz接入點(diǎn)的范圍并無(wú)改進(jìn)，因此，以2.4GHz最大范圍為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)就有可能在5GHz 802.11n網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)多個(gè)覆蓋空洞。
評(píng)論