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远距离无线互连及室内无线覆盖测试报告.docx

1、远距离无线互连及室内无线覆盖测试报告无线网络测试报告概述:无线网络,英文简称WLAN(Wireless Local Area Networks),即无线局域网,是利用无线电波作为传输媒介而构成的信息网络,它利用射频(Radio Frequency; RF)技术,取代传统局域网中的双绞线或光纤,让用户摆脱线缆的束缚,在覆盖范围内可以自由移动。无线局域网是建立在IEEE802.11标准之上的,该标准允许在局域网络环境中使用未授权的2.4GHz或5GH的射频波段进行无线通信,该标准历经多次修改补充,从最初的IEEE802.11 最高2Mbps的速率到802.11a (工作在5GHz频段)的54Mbp

2、s速率,再到普及最广的传输速率为11Mbps的IEEE802.11b,2003年又通过了传输速率为54Mbps的IEEE802.11g,2008年上半年又正式通过了传输速率高达300Mbps-600Mbps的IEEE802.11n标准,随着无线传输速率的不断提升,网线网络的应用也越来越广泛,尤其是一些需要高带宽的应用如ERP系统、VoIP、远程监控、在线视频等等都可通过无线来实现。与有线网络相比,无线局域网具有很多优点:1、 安装便捷在传统的有线网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的就是网络布线施工工程,在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管,而无线最大的优势就是减少甚至免去了网络布

3、线的工作量,这对于已经建好的网络进行扩展或者是相距较远、布线不方便的地方是非常适合的。2、 使用灵活在有线网络中,网络设备的安防位置收网络信息点的限制,而无线网络却没有这一限制,只要在无线网络的信号覆盖范围内,使用者可.以随时随地的接入网络。3、 易于进行完网络规划和调整由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者要尽可能的考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点,而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多的费用进行网络改造,而无线网络则可以避免或减少以上情况的发生。4、 易于扩展无线局域网有多种配置方式,可以根据需要进行灵活选择,这样,无线网络就能胜任从几个几十个用户的小型

4、局域网到几百上千用户的大型网络,并能提供无缝漫游等特殊功能。当然,无线网络也是存在一些不足之处的,具体表现在一下几方面:1、 稳定性不如有线网络无线局域网是依靠无线电波来进行传输的,这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、数目和其他障碍物都能阻碍无线电波的传输,不可避免的会影响其性能,另外,2.4GHz和5GHz频段是开放的频段,很多无线电器比如无绳电话、微波炉蓝牙设备等都使用这些频段,如果靠近这些设备也会对无线通信产生干扰;如果周边其他用户也使用无线网络,也会产生通讯信道重叠而干扰正常通信的现象。2、 速率不如有线网络现在有线网络已经实现了千兆到桌面,而无线网络目前最快也就在600

5、Mbps(300Mbps600Mbps的802.11n的设备目前还不普及,价格还比较高),而且离基站越远,速度下降越大。3、 安全性无线信号是发散的,只要是符合802.11标准的设备都可以扫描到空间中的无线信号,也就能监听到无线网络中传输的数据,即使采用了加密手段,现在的技术也能进行解密甚至破解密码,因此无线网路的安全保障是一项非常重要的工作。我公司的无线应用现状:近几年,我公司也开始小规模的使用无线网络,比如加工中心的条码扫描,就是在车间内部架设了两个无线基站,员工用手持扫描枪扫描产品条码,信息就通过无线网络传到MES系统数据库里;还有压力容器厂位于工业园西南角处的仓库处,原先没有网线,新架

6、设网线的话一是架空不好施工,也不美观,二是距离比较长,双绞线可能不通,架设光纤的话投资比较大,因此就通过两个无线路由器进行桥接,实现了仓库计算机的联网。测试目的:本次测试,主要测试远距离的无线连接,通过无线将相邻的两个厂区进行互连,测试其网络吞吐量以及稳定性,并测试办公楼内无线信号的覆盖及速度。 测试地点: 室内测试地点是冰轮宫家岛工业园区远弘能源公司办公楼,远距离连接是与石川公司进行互连,从Google 卫星地图上显示两设备安装位置之间(红点所示)的直线距离在670米左右。 测试设备:本次测试采用的是北京纽麦讯科技有限公司的产品,厂区互连测试的产品是VA-1400AG-12E,办公区测试的产

7、品是PA-1400-48E。这些设备都是最大吞吐量为54Mbps的802.11a/g标准的设备,并非速度最快的802.11n标准的设备。 设备参数:(来源于纽麦讯网站www.new-) VA-1400AG-12E:本次测试采用设备内置天线,没有外接天线。PA-1400-48E:该设备外接一全向天线,型号未知 设备安装远距离互连要求中间不能有建筑物阻挡,经过反复观察,最终确定设备安装位置:远弘公司楼顶东侧和石川公司南端的管道架上,石川公司设备安装如下图:从该安装位置望向远弘公司楼顶不能直视,中间有树木遮挡,如下图:远弘公司设备安装位置如下图:从该位置望向石川公司设备处,如下图:室内设备放置在远弘

8、公司办公楼二楼南端,如下图:测试说明: 远距离测试1、 两端安装,设好参数;2、 在一端测试其信号强度,并持续发包给对端,查看延迟时间的变化3、 在两端各连一台电脑,用测试软件IxChariot(美国IXIA公司的应用层性能测试软件,是一个独特的测试工具,也是在应用层性能测试领域得到业界认可的测试系统)测试其网络吞吐量。4、 拷贝文件测试5、 下载测试6、 浏览网站测试室内测试:1、 安装设备,调试参数2、 用带无线网卡的电脑接入无线网络,浏览网站测试,下载测试3、 用测试软件IxChariot测试其无线吞吐量4、 信号覆盖测试,一楼、二楼、三楼分别在不同位置用信号检测软件Network St

9、umbler来检测信号强度。测试过程: 远距离测试:设备安装好后,两端参数都设定为:桥接模式,802.11b/g自适应,工作频段在2.4GHz,信道为6信道(2.437MHz),设好后两设备连通,在远弘公司石川对端设备发ping包(默认为32bytes的数据包),延迟在5ms左右,发最大包(64Kbytes),延迟在350ms左右,吞吐量未作测试。隔了三天(中间下过一场大雨,伴有大风),再去测试,发现延迟非常大,32bytes的包延迟在2000ms左右,还有丢包现象,未再继续测试。厂家人员过来后,再次测试,延迟仍然很大,于是调整设备参数,把信道调到1信道(2.412GHz),再次测试,发现延迟

10、低了很多,于是测试其吞吐量。设备状态如下图:(192.168.1.2是远弘公司处设备地址,192.168.1.3是石川公司处设备地址)(远弘公司处设备参数)(石川公司处设备参数) 其中RSSI项为该设备接收到对端设备的信号强度,此数值越大代表接收信号越强。两设备均在21%左右,信号状况不是很好,如果折成Windows系统里的无线信号标志也就是在一格。 Ping测试:两台电脑,一台IP地址设为192.168.1.30 ,在石川公司,以下称为电脑A,直接与无线设备连接,另一台IP地址设为192.168.1.33,在远弘公司,以下称为电脑B,通过交换机与无线设备连接。在电脑A上用ping命令持续发包

11、,查看延迟时间,以此来确定网络的连通性、稳定性,并基本能确定其吞吐量。分别用大小为32bytes、10Kbytes、20Kbytes、40Kbytes、64bytes的数据包ping电脑A,通过下面的截图可以看到,32bytes大小的包的延迟稳定在4ms左右,偶尔会有几个大延迟的数据包,10Kbytes大小的包延迟稳定在40ms左右,也是偶尔有几个大延迟的数据包,在20Kbytes大小的数据包时出现持续丢包,表明网络已经处理不了20Kbytes的数据包。 (32bytes数据包)(10Kbytes数据包)(20Kbytes数据包)吞吐量测试: 电脑A上安装IxChariot软件,电脑B上运行I

12、xChariot的测试客户端,在电脑A上开启测试,设一去一回两个线程,使用吞吐量测试脚本Throughput.scr,结果如下图:从图中可以看到,双向吞吐量平均值是0.8Mbps,折成单向在0.4Mbps左右,网络带宽小于512K。 网络带宽太小,上网测试、下载测试和拷贝文件测试未再进行。 经询问厂家技术人员,得知该设备需设成802.11a频段使用,于是将其参数设成:桥接模式,802.11a,工作频段在5GHz,信道为36信道(5.18MHz),设好后两设备连通,查看设备的RSSI值,都在30%以上,说明信号还比较理想,折成Windows系统的信号标志能在2格3格左右了。如下图: (远弘公司处

13、设备参数) (石川公司处设备参数)重复以上测试。 Ping测试非常理想,延迟很小,即使是最大包64Kbytes的延迟也在30ms左右,如下图:吞吐量测试: 重新用IxChariot软件进行吞吐量测试,同样选用Throughput.scr脚本,这次将将测试线程加到10个,5个去5个回,这样得出的结果将更准确。测试结果如下图:测试过程截图:(与上一张非同一次测试)从结果图中可以看到,网络双向吞吐量的平均值在24.316Mbps,从测试过程中截图中的流量监测软件可以看到,网络单向吞吐量峰值在18Mbps;随后又选取了该软件的另一个脚本High_Performance_Throughput.scr(高

14、性能吞吐量脚本)进行测试,同样是双向10个线程,结果如下图:从图中可以看到,网络双向吞吐量的平均值在24.176Mbps,与上次测试基本一致,说明此时网络的吞吐量在双向24Mbps左右,折成单向吞吐量在12Mbps左右,也就是网络带宽在12M左右。拷贝文件测试: 因电脑B的共享设置有问题,没法进行此两台电脑的拷贝文件测试,根据进行测试时流量软件的数据显示推测,拷贝速度每秒能在1.5MB(12Mbps)左右,峰值能到2.2MB(18Mbps)。下载文件测试:电脑A通过远弘公司的路由器连入互联网(远弘公司的互联网接入是采用的联通公司的10M带宽的光纤接入),使用迅雷下载联通线路的FTP服务器的测试

15、文件:ftp:/test:test218.56.41.164:2580/test.rar,截图如下:(联通线路FTP测试文件下载) 从图中可以看到,下载速度在977KB/S,实际下载速度峰值能到1.1MB/S,网络检测软件显示网速为8.6Mbps,峰值为9.5Mbps,此时的速度实际上受到远弘公司互联网出口带宽的限制,其下载速度与在远弘公司内下载速度不相上下,说明当前无线网络的带宽已经超过了10M。室内测试: 设备安装好后,设置参数,802.11b/g自适应模式,选择信道6,开启DHCP,SSID广播开启,工作模式为Access Point。 下载测试: 在信号强度为4格(中间与无线设备隔一道

16、墙)的地点,通过无线访问联通线路的FTP测试文件,并用迅雷进行下载,下载速度稳定在1.1Mbps,已达到远弘公司互联网出口的极限。 覆盖测试:远弘公司办公楼布局如下:用带无线网卡的笔记本电脑分别测试五角星位置的信号强度(从设备放置处开始,匀速走向被测地点,在被测地点停留1分钟左右,观察信号变化。 (二层平面) (三层平面) (一层平面)信号数据如下图:绿线部分为无线信号的信噪比,数值越高表明信号越好。在设备处,信噪比值为-16-20左右,信号极好,在位置一处,只隔了一堵墙,信号衰减不大,信噪比在-35左右,windows系统显示信号满格,位置二处信噪比在-30左右,信号显示满格,位置四处信噪比

17、在-60左右,信号显示3格。由图中可以看到,只有位置6、位置8和位置9处的信号最弱,信噪比为-80左右,信号显示只有1格,但网络还是能连上,ping也没有丢包,但如果此位置人比较多的话,干扰会比较大,网络会不稳定,可能会有断线。其他位置的信噪比都高于-80。信噪比与Windows系统信号标志的大概对应:(实际与使用的无线网卡的功率有关)0-30 满格-30-40 4格-55-65 3格-65-80 2格-80-85 1格-85-90 0格,连接不上网络-90以下 window找不到无线网络测试结果分析: 远距离测试开始时无线信号不好,有几方面原因:一是设备的安装并没有正对,两设备的正面存在夹角

18、,二是周围存在其他的同信道的无线信号,有可能出现干扰,更换信道后信号变好更说明了这点。更换到没有干扰的802.11a5GHz频段后,信号明显变强,单向网络吞吐量达到12Mbps,已经能满足很多应用的需求,比通过VPN加密隧道的带宽增大了很多倍,但安全性没有VPN加密隧道高;预计新大楼完工后,无线设备架设在21层的楼顶,到周边几公里外的厂区(福山)都可以实现定向覆盖,再使用高增益的定向天线以及更高速率的802.11n的设备,无线带宽能到更高。据纽麦讯的工程师介绍,其产品最高可以实现50公里的桥接,并能实现绕过两地中间的障碍物进行通信,对此厂家表示后期会带此设备到我公司进行超远距离测试(宫家岛工业

19、园区与开发区古现现代公司,Google卫星地图显示直线距离为15公里左右)互连。 室内测试因测试电脑有限,未作详细性能测试,(现在的企业无线局域网各网络设备供应商都有比较成熟的解决方案,企业应用已没有问题)因安装位置受限,只能选择放置在二楼南面,如有可能可以放置在二楼走廊中间对面的墙上,这样整个三楼都可以实现很好的覆盖,基本没有死角,如要求更高可以,在南面和北面各放置一台,这样所有的房间信号都会很好(信号强度在3格左右)。 新大楼建成后,在这一片区域内是最高建筑,在楼顶架设无线基站的话可以覆盖视距范围内所有的厂区,较远距离的厂区都可以架设定向天线,通过无线桥接的方式接入总公司局域网,实现总公司

20、与分公司的高速互连;在总公司内部局域网内,也可以在局部部署无线网络,比如会议室,休闲区,人员流动比较大的区域,部分员工临时办公场所等等,可以减少部分有线网络的信息点。对施工比较困难,布线不方便的一些,以及架空影响美观的厂房、办公室等也可以采用无线互连的方式来解决。部署无线需注意的地方:1、 可管理性无线网络需有统一的管理平台,统一管理所有无线设备,任一设备出现问题都能快速的知道并定位。2、 安全性需有比较强的加密认证机制,支持企业网络中的接入认证服务器,支持高强度加密。3、 防雷无线设备很多是直接架设在室外的,有些还需要有外接天线,必须做好防雷,防止被雷电破坏设备。4、 VLAN划分设备要支持VLAN的划分,很多厂区的局域网网段可能不同,如果设备不支持,这些厂区之间将不能通信;另外,企业局域网能划分也便于管理。5、 稳定性企业假设无线网很多时候是需要小时不间断工作的,而且架设在室外的受天气等因素的影响比较大,这就要求设备工作的稳定性必须要强,雨雪天气、高温、低温环境下都能正常工作。6、 抗干扰性无线信号的不可预知性,也导致很多未知干扰对网络的影响,这就要求设备能自动选择和协商合适的频率,避开干扰。

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