最大化802.11g的投資效益

IEEE 802.11g規(guī)范一直被奉為無線LAN通信的下一個(gè)高速標(biāo)準(zhǔn)。它高達(dá)54Mb/s的數(shù)據(jù)率及與802.11b設(shè)備的后向兼容性，似乎實(shí)現(xiàn)了下一代先進(jìn)技術(shù)與投資保護(hù)的完美結(jié)合。
但有一些問題需要注意。提到最多的是關(guān)于它在802.11b和802.11g組合環(huán)境下可達(dá)到的實(shí)際速度。IEEE 802.11g被描述成是一種54Mb/s的無線LAN標(biāo)準(zhǔn)，但其實(shí)際可達(dá)到的吞吐量遠(yuǎn)低于該值，(IEEE 802.11b和802.11a標(biāo)準(zhǔn)的情形也是如此)。為清楚起見，需要了解無線LAN與有線LAN有什么區(qū)別。
和有線LAN上的設(shè)備不同，無線LAN客戶端是不知道彼此的存在的。為避免彼此“交談”，已研發(fā)出了一種避免沖突的協(xié)議。這一協(xié)議為使網(wǎng)絡(luò)工作正常而傳輸一些數(shù)據(jù)，但它不是最終用戶數(shù)據(jù)的一部分。由此，從一個(gè)最終用戶的應(yīng)用角度看，這將導(dǎo)致總吞吐量下降。
這種協(xié)議稱為載波偵測多路接入/沖突避免協(xié)議，即CSMA/CA。也就是每個(gè)客戶端在送出其數(shù)據(jù)前要“請求”通話。這一協(xié)議降低了理論上的最大吞吐量54Mb/s。此外，客戶端距接入點(diǎn)(AP)設(shè)備的距離以及信號(hào)穿過的建筑材料等因素也會(huì)使客戶端與AP通話的實(shí)際速度降低。
在一種“干凈的”環(huán)境——即沒有其它無線電設(shè)備與靠近AP的客戶端進(jìn)行工作的環(huán)境中，實(shí)際可達(dá)到的吞吐量平均為最大數(shù)據(jù)率的50%左右。在802.11g情形下，所達(dá)到的最佳數(shù)據(jù)率大概為27Mb/s左右，比由DSL或線纜modem連接得到的典型互聯(lián)網(wǎng)連接速度快20倍！

向后兼容性的影響
為使802.11g AP“聽到”802.11b客戶端，協(xié)議參數(shù)必須修改，由此造成總開銷增加?；旌夏Ｊ?02.11b/802.11g網(wǎng)絡(luò)中涉及的具體協(xié)議參數(shù)有長/短報(bào)頭、不同的時(shí)隙，以及RTS和CTS保護(hù)機(jī)制。
考慮上述協(xié)議的不同，能“聽到”802.11b客戶端的802.11g AP，其最大吞吐量為18Mb/s。需要注意的是，這一吞吐量的取得是AP中沒有任何802.11b客戶端的情況。修改協(xié)議使802.11g AP“聽到”802.11b客戶端，將使最大吞吐量降低。

加入802.11b客戶端
我們來計(jì)算一下實(shí)際的吞吐量，一個(gè)802.11b客戶端工作于6Mb/s，而一個(gè)802.11g客戶端工作于18Mb/s。這樣，一個(gè)802.11b客戶端傳送同等數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間正好是一個(gè)802.11g客戶端的三倍。同時(shí)支持802.11b和802.11g客戶端的AP的平均吞吐量為：
[(3 x 6Mb/s)+(1 x 18Mb/s)]/4=9Mb/s
如上所述，修改協(xié)議參數(shù)，使802.11g工作于“g”模式或“混合b和g”模式，以不同的性能結(jié)果實(shí)現(xiàn)對802.11b的向后兼容性。對許多系統(tǒng)管理者來說，很難了解如何配置這些參數(shù)以使其網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳性能。為此，這里給出三種易理解的、針對其802.11b/g單一無線電AP的配置(見表1)。

最大化混合模式性能
使用雙時(shí)隙AP是實(shí)現(xiàn)最大吞吐量的最佳解決方案。由于它能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)單獨(dú)的802.11b基無線電設(shè)備，因此雙時(shí)隙架構(gòu)可取得最大的802.11g吞吐量，同時(shí)支持原有的802.11b客戶端。
在檢驗(yàn)802.11g設(shè)備的增強(qiáng)型性能時(shí)可清楚地看到雙時(shí)隙AP架構(gòu)的作用。在單一無線電AP下，802.11g設(shè)備分享最高達(dá)9Mb/s的速率。但是，在g模式下802.11g設(shè)備的最大數(shù)據(jù)率高達(dá)27Mb/s，這樣，如果一個(gè)時(shí)隙工作于b模式，而另一個(gè)時(shí)隙工作于g模式，那么g客戶端的總吞吐量便實(shí)現(xiàn)了最大化。
在這種情形中，802.11b客戶端只允許與AP的802.11b側(cè)關(guān)聯(lián)，同樣，802.11g客戶端也是如此。采用一種雙時(shí)隙AP的實(shí)現(xiàn)方案，802.11g設(shè)備分享到27Mb/s的通道，這意味著其數(shù)據(jù)率增加了2倍！一種雙時(shí)隙、雙無線電AP的架構(gòu)使用戶充分利用到新技術(shù)的優(yōu)勢，同時(shí)仍支持原有用戶。
對于不要求最高吞吐量的環(huán)境，工作于混合b/g模式下的單一b/g無線電AP，對任意給定時(shí)刻的兩種無線設(shè)備，可提供最佳功能性。
不僅參數(shù)要做到最佳配置，AP還應(yīng)通過智能判定是否有任何802.11b設(shè)備存在，以動(dòng)態(tài)調(diào)整這三種協(xié)議參數(shù)(保護(hù)機(jī)制、時(shí)隙和報(bào)頭)。
如何沒有802.11b客戶端存在，AP便使開銷最小，以實(shí)現(xiàn)802.11g客戶端的吞吐量最大化?！?(鋤禾譯)

作者簡介：
Leigh M. Chinitz博士是美國加利福尼亞州Proxim公司首席技術(shù)顧問。