最大化802.11g的投资效益

IEEE 802.11g规范一直被奉为无线LAN通信的下一个高速标准。它高达54Mb/s的数据率及与802.11b设备的后向兼容性，似乎实现了下一代先进技术与投资保护的完美结合。
但有一些问题需要注意。提到最多的是关于它在802.11b和802.11g组合环境下可达到的实际速度。IEEE 802.11g被描述成是一种54Mb/s的无线LAN标准，但其实际可达到的吞吐量远低于该值，(IEEE 802.11b和802.11a标准的情形也是如此)。为清楚起见，需要了解无线LAN与有线LAN有什么区别。
和有线LAN上的设备不同，无线LAN客户端是不知道彼此的存在的。为避免彼此“交谈”，已研发出了一种避免冲突的协议。这一协议为使网络工作正常而传输一些数据，但它不是最终用户数据的一部分。由此，从一个最终用户的应用角度看，这将导致总吞吐量下降。
这种协议称为载波侦测多路接入/冲突避免协议，即CSMA/CA。也就是每个客户端在送出其数据前要“请求”通话。这一协议降低了理论上的最大吞吐量54Mb/s。此外，客户端距接入点(AP)设备的距离以及信号穿过的建筑材料等因素也会使客户端与AP通话的实际速度降低。
在一种“干净的”环境——即没有其它无线电设备与靠近AP的客户端进行工作的环境中，实际可达到的吞吐量平均为最大数据率的50%左右。在802.11g情形下，所达到的最佳数据率大概为27Mb/s左右，比由DSL或线缆modem连接得到的典型互联网连接速度快20倍！

向后兼容性的影响
为使802.11g AP“听到”802.11b客户端，协议参数必须修改，由此造成总开销增加。混合模式802.11b/802.11g网络中涉及的具体协议参数有长/短报头、不同的时隙，以及RTS和CTS保护机制。
考虑上述协议的不同，能“听到”802.11b客户端的802.11g AP，其最大吞吐量为18Mb/s。需要注意的是，这一吞吐量的取得是AP中没有任何802.11b客户端的情况。修改协议使802.11g AP“听到”802.11b客户端，将使最大吞吐量降低。

加入802.11b客户端
我们来计算一下实际的吞吐量，一个802.11b客户端工作于6Mb/s，而一个802.11g客户端工作于18Mb/s。这样，一个802.11b客户端传送同等数据所花费的时间正好是一个802.11g客户端的三倍。同时支持802.11b和802.11g客户端的AP的平均吞吐量为：
[(3 x 6Mb/s)+(1 x 18Mb/s)]/4=9Mb/s
如上所述，修改协议参数，使802.11g工作于“g”模式或“混合b和g”模式，以不同的性能结果实现对802.11b的向后兼容性。对许多系统管理者来说，很难了解如何配置这些参数以使其网络达到最佳性能。为此，这里给出三种易理解的、针对其802.11b/g单一无线电AP的配置(见表1)。

最大化混合模式性能
使用双时隙AP是实现最大吞吐量的最佳解决方案。由于它能够同时驱动两个单独的802.11b基无线电设备，因此双时隙架构可取得最大的802.11g吞吐量，同时支持原有的802.11b客户端。
在检验802.11g设备的增强型性能时可清楚地看到双时隙AP架构的作用。在单一无线电AP下，802.11g设备分享最高达9Mb/s的速率。但是，在g模式下802.11g设备的最大数据率高达27Mb/s，这样，如果一个时隙工作于b模式，而另一个时隙工作于g模式，那么g客户端的总吞吐量便实现了最大化。
在这种情形中，802.11b客户端只允许与AP的802.11b侧关联，同样，802.11g客户端也是如此。采用一种双时隙AP的实现方案，802.11g设备分享到27Mb/s的通道，这意味着其数据率增加了2倍！一种双时隙、双无线电AP的架构使用户充分利用到新技术的优势，同时仍支持原有用户。
对于不要求最高吞吐量的环境，工作于混合b/g模式下的单一b/g无线电AP，对任意给定时刻的两种无线设备，可提供最佳功能性。
不仅参数要做到最佳配置，AP还应通过智能判定是否有任何802.11b设备存在，以动态调整这三种协议参数(保护机制、时隙和报头)。
如何没有802.11b客户端存在，AP便使开销最小，以实现802.11g客户端的吞吐量最大化。■ (锄禾译)

作者简介：
Leigh M. Chinitz博士是美国加利福尼亚州Proxim公司首席技术顾问。