WLAN设计基础和无线网络注意事项

无线是一种不受线路等限制的无限介质。它具有灵活性和健壮性，不需要在特定的物理点之间进行保护或路由。对于设计人员来说，简单地遵循现有有线网络的布局并对无线网络执行“剪切和粘贴”可能很有诱惑力。虽然这一过程看似权宜之计，但它也会重复有线网络的错误和缺点，从长远来看，最终会增加成本。一般来说，实现无线局域网(WLAN)所需的设备和安装人才比有线网络要少。有了无线技术，少即是多。无线局域网设计与有线设计截然不同，组成框架的组件将是接下来几篇文章的重点。

多少客户算多?

作为一种无界介质，系统设计必须有利于射频(RF，无线)信号的有效传播。这有利于覆盖范围和容量，这是WLAN的主要网络参数。射频能量到达哪里，在它被过度利用和变慢之前，有多少客户可以有效地使用它?设计一个可靠、安全、可用的无线网络涉及很多因素。基于全面的初步评估，合理的规划和设计可以确保WLAN在第一时间就能正常工作，并且在不中断的情况下易于扩展。一个设计良好的WLAN将提供多年的可靠服务，并且投资回报(ROI)将更快地实现。

无线局域网需要考虑的一个基本方面是射频传播和天线系统。使用不同类型的天线系统来塑造射频“波束”，以服务特定区域并排除其他区域，也可以修改覆盖范围。不过，在大多数情况下，接入点(AP)将使用理论上向所有方向传播的全向天线。为了讨论的方便，我们假设这是一个直径200英尺的圆，输出功率为100兆瓦(20 dBm)。这意味着距离AP 100英尺内的客户端设备将收到良好的信号(> -80 dBm)。障碍物对信号的衰减程度不同，取决于建筑材料。胶合板和干墙的衰减不大，而混凝土和钢的衰减很大。人体也是如此，人体60%以上是由水组成的。一群人所表现出的衰减与钢筋混凝土电梯井一样多，甚至更多。

其结果是，AP不能简单地放置在办公室或设施的方便位置，并期望提供无缝和无错误的网络连接。必须彻底评估设施或办公室是否适合无线局域网。这就是所谓的调查，可以是虚拟调查、预测调查或现场物理调查。除非这是一个小型办公室，家庭办公室(SOHO)环境，否则WLAN设计一开始就会因为忽略执行勘测而出错。调查将确定的一些项目是:

• 存在相邻的wlan
• 其他可能干扰新无线局域网的射频源
• 提供所需覆盖范围所需的拟议AP的传播模式
• 由于墙壁和其他建筑特征的衰减对传播的影响
• 由于反射和其他行为对传播的影响
• 现有有线网络基础设施的位置和类型，例如布线柜和铜与光纤。

考虑容量

需要考虑的一个主要问题是容量。容量不是指带宽或吞吐量，而是指WLAN向覆盖区域内的客户端提供可靠和可用连接的能力。如果给定的客户端在一个由四个ap提供服务的办公室中，而每个人都出去吃午饭，那么所有者将拥有他可以使用的所有带宽和吞吐量。当人们吃完午饭开始慢慢回来时，老板可能会注意到网络速度有点慢了。这在大多数情况下是正常的，也是可以预期的;但是，当每个人都回到自己的办公桌并积极使用网络时，如果网络变得不可用了怎么办?很有可能，网络中的所有用户都遇到了网络容量不足的问题。

这说明了随着客户与应付账款比率的上升，容量是如何减少的。在考虑设计时，可能最终客户的数量并没有预料到。这种情况会导致更多的客户端使用一个或多个AP。随着越来越多的客户端使用AP，对介质的争夺也会增加。这需要更多的事务处理时间，并可能由于冲突而导致重新传输。同一时间只能有一个客户端与AP关联。虽然事务可能只持续几毫秒，但有许多其他客户端正在争夺该AP的使用。等待时间和重新传输会随着争夺介质的客户端数量的增加而增加。

容量在预测性调查中是无法精确计算的。复杂的算法将考虑竞争，但没有什么能预测人们或设备将如何实时使用网络;设备的移动性使这一预测复杂化。当设备移动时，它可以从一个覆盖区域漫游到另一个覆盖区域，从而增加新AP上的争用。服务质量(QoS)算法和安全漫游将抢占新AP上的低优先级流量，并可能导致进一步的拥塞。移动客户端移动到覆盖区域的极端区域也可能会与其他客户端失去联系，从而导致碰撞。请记住，所有客户端都在侦听所有传输——如果一个客户端不能被AP以外的任何人听到，那么其他客户端将认为介质是免费的。

低功率输出下更多ap

容量设计归结为能够为当前和未来的所有客户端提供足够的带宽和吞吐量，无论是移动客户端还是固定客户端。这似乎是一个很高的要求和不可实现的，不可否认，并不是所有的wlan都能提供完美的覆盖和容量。增加更多ap并在低功率输出下运行通常可以解决容量问题。这似乎违反直觉;关键是降低客户端与AP的比率，并确保尽可能有效地使用可用带宽来保护吞吐量。降低功率输出避免了与其他ap的干扰，并允许架构的灵活性;这样可以创建更小的覆盖区域和更低的客户端与AP比率。

要实现WLAN操作和设备漫游的正常功能，另一项必不可少的技术是为设施中安装的多个ap使用多个通道。回想一下，工业、科学和医疗(ISM)无线电波段允许使用三个不重叠的信道，1、6和11。这允许充分的信道分离，避免相邻和同信道干扰。使用重复模式，每个连续的AP被分配一个不同的信道，理论上WLAN可以无限扩展而不会出现干扰问题。虽然可以使用单通道架构，但它通常需要使用中央控制器来通过操纵ap之间的功率输出或通过负载脱落和电平来动态处理流量;当然，这增加了设备和运营成本。多通道架构安排允许从一个AP覆盖区域到下一个覆盖区域的更干净、更积极的过渡，而无需使用中央管理。

- Daniel E. Capano，康涅狄格州斯坦福德多元化技术服务公司的所有者和总裁，是认证无线网络管理员(CWNA);dcapano@sbcglobal.net．由CFE媒体制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程，cvavra@cfemedia.com．

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