<4D F736F F D20CBBCBFC6D3EBD3A2CCD8B6FBD0ADCDAC2DC1ECB5BCBACDB2E2CAD E31316ECFC2D2BBB4FAB8DFD0D4C4DCCEDECFDFCDF8C2E72E646F63>

Size: px

Start display at page:

Download "<4D F736F F D20CBBCBFC6D3EBD3A2CCD8B6FBD0ADCDAC2DC1ECB5BCBACDB2E2CAD E31316ECFC2D2BBB4FAB8DFD0D4C4DCCEDECFDFCDF8C2E72E646F63>"

闰蓉朱瞿
5 years ago
Views:

1 思科与英特尔协同 : 领导和测试 n 下一代高性能无线网络 Dec, 2008

2 思科与英特尔协同 : 领导和测试 n 下一代高性能无线网络执行概要思科和英特尔已经在许多重要的领域开展协作, 这就包括对下一代无线网络标准 n 的交互性和整体性能的验证和优化 n 使客户们获得比传统的 abg 网络超过五倍的吞吐量, 并改善了无线信号的稳定性和无线频率的覆盖范围思科和英特尔在英特尔的 Over-the-Air 的测试中心进行测试, 并利用这个项目对于客户端和整体网络架构的性能进行了进一步调整最终的测试结果都证明了 n 的高吞吐量和可靠性对于思科和英特尔的客户而言, 这一测试证明了 n 解决方案的互操作性, 并为用户实施 n 解决方案提供了更多的信心思科的 n 解决方案展示了业界领先的强大性能, 在现实环境中, 通过测试我们获得了 195Mbps 的高吞吐量在持续的测试过程之中, 吞吐量平均在 182Mbps 左右, 这个速度是传统 abg 网络的 9 倍以上测试结果还显示出 n 通过 MIMO 技术获得更大的信号覆盖范围, 以及出众的向后兼容性如想获得更多有关于思科和英特尔联盟的信息, 您可以访问 :

3 802.11n 的企业级应用思科与英特尔协同 : 领导和测试 n 下一代高性能无线网络思科和英特尔在一些重要的领域展开了协作与发展, 其中包括了优化语音业务在无线网络上的性能, 整合利用资源对抗安全威胁, 和构建下一代的供应链思科和英特尔正在一起努力帮助企业和客户更好的工作, 交流, 保持沟通思科和英特尔的联盟旨在使网络交流和计算的方式更具创新能力, 更加标准化如想获得更多有关于思科和英特尔联盟的信息, 您可以访问 : 无线领域是思科和英特尔合作的几个重要领域之一, 而 n 的无线网络标准恰恰代表了无线网络的下一次进化, 基于这一新的标准可以为企业提供更高的可移动性随着 n 的出现, 无线数据传输的速度被提升到了 300 Mbps, 这一性能的提升至少是现在无线局域网标准 abg(54Mbps) 的五倍, 这为更多高要求的生产环境部署使用无线网络带来了新的契机除了吞吐量的提升,802.11n 使用了多输入多输出 (MIMO) 的技术 ( 使用多根天线和先进的信号处理能力 ) 提供可预测的更加稳定的企业级无线网络思科和英特尔 : 无线和移动技术的重要协作尽管 n 是业界最近的研究成果, 思科和英特尔已经在市场上占据了领先的地位从网络实体架构上来说, 思科占据企业无线网络 63% 的市场份额, 这个数字仍然在不断增大如果单看 n 的产品, 思科占据了将近 73% 的市场份额 ( 根据 DELL Oro Q1CY08 的报告 ) 从客户的角度来说, 英特尔的 n 产品的出货量已经超一千五百万件, 在市场上占据主导地位 - 3 -

4 思科和英特尔都认识到让我们的客户意识到这次测试项目的重要性, 这能更好地协调和优化他们无线网络架构产品和客户端产品的交互性对于客户而言, 思科和英特尔联盟给他们带来了诸多的好处首先, 思科和英特尔联合测试在产品交付给客户之前保证了系统可以提供最高的性能并尽可能减少了故障发生率其次, 这种长远的协作关系对于两个厂商解决方案的相互优化和稳定性的提高有着非常的显著的帮助第三, 鉴于思科和英特尔在市场上的领导地位, 客户对于企业级无线解决方案的成功将会有十足的信心 n 测试的方法 : 在现实生产环境进行无线网络的测试一般有两种方式 : 传导性测试和 OTA 测试这两种测试的最基本的区别在于在网络设备和终端设备之间传送的无线能量的能力大小和方式传导性测试主要在无线客户端和无线接入点之间直接进行馈线连接, 这使得无线信号可以安全并不受干扰的沿着有线介质传导这种测试方法对于测试一个产品的质量和模拟环境来说非常理想, 但对于获取在的实际生产环境中的性能的贡献非常有限思科和英特尔的测试是与现实生产环境相关的, 一个端到端的解决方案的验证第一, 测试在一个 OTA(Over-the-air) 中心进行, 这是一个模拟典型企业生产环境的特殊测试环境测试环境中充满了各种各样在客户办公室中存在的干扰频率和射频信号障碍物第二, 使用了多个无线接入点和客户端设备来重复模拟无线网络内在的介质竞争同频段干扰和各种在企业级无线网络中可能出现的问题第三, 整个测试过程都可以将环境控制和各项变量进行真实的重现最后, 所有的吞吐量, 无线漫游和高密度客户端部署的测试都是在真实场景下进行的并在应用层下进行了测试, 以确保这一端到端的解决方案的性能和可行性 - 4 -

5 802.11n 的实地测试思科与英特尔协同 : 领导和测试 n 下一代高性能无线网络为了能够充分认识到 OTA 测试的重要性, 认识到传导性测试的一些限制是非常有必要的传导性测试常常被一些其他的供应商用作公开测试或者基准测试虽然说直接用有线馈线连接无线接入点和客户端设备时, 对产品质量保证和底层性能的验证可以有理想的测试效果但是这无法捕捉系统的真正性能, 技术面临的主要挑战是客户端对介质的竞争无线信号的多路径效应和客户端的漫游行为传导性测试使用铜质的 RF 线缆来有线的连接起无线接入点的天线接口和无线局域网的客户端设备但是这个方法去除了天线对系统的影响, 而仅仅测试了一部分会对客户使用产生影响的因素在现实的部署中, 天线和无线频率会对无线局域网性能产生非常重要的影响, 尤其是 n 中的多天线的环境其次, 传导性测试没有准确的测试无线客户端与无线接入点之间使用共享介质在 MAC 层上的交互性最后, 没有考虑客户端到无线接入点的连接受到多路径的影响或者阻碍, 然而这样的情况会存在于任何一个无线网络中 OTA 测试环境测试客户体验的最好的方法就是模拟用户最终应用环境的网络架构和客户端直接使用空气介质进行传输为了进行 OTA 测试, 英特尔专门建造了一个平方英尺的测试中心这所建在俄勒冈州的测试中心体现了企业级办公室的特征, 在企业办公室里面有很多的障碍物, 比如办公家具, 办公室隔墙, 文件柜和承重墙, 这些障碍物在测试中心都进行了复制, 以确保和真实的客户环境中一样测试中心细致的部署了一个典型的无线网络解决方案 - 5 -

6 所有的测试场景全部是自动化控制并可重复操做考虑到现实环境中的多路径和动态频率衰减很难模拟, 测试中心使用可编程的机器人来进行反复和连续的无线漫游的测试 OTA 测试中心的主要网络组件有 : Cisco 4404 无线网络控制器 Cisco Aironet 1240 系列 (802.11abg) and 1250 系列 (802.11abgn) 无线网络接入点思科无线网络控制系统 (WCS) 测试中心的电波环境是由思科智能频谱分析专家 (Cisco Spectrum Expert) 持续监控测试所用的无线终端都使用了英特尔迅驰无线技术, 包括了 : Intel PRO/Wireless 2915ABG 网络连接卡 (Tri-mode a/b/g) Intel Wireless WiFi 连接 4965AGN a/g/n 2.0 版 Intel WiFi 连接 5300 (3x3 MIMO) a/g/n 2.0 版协作测试思科和英特尔共同确定了一套方法来确定 OTA 环境下的性能测试这些测试包括 : 视距传播 (LoS) and 非视距传播 (NLoS) 系统高密度客户端接入测试系统多 n 和 abg 客户端容量测试企业级无线漫游 - 6 -

7 思科和英特尔设计了这些测试来检测思科产品和英特尔产品之间的互操作性和最大性能, 尤其是优化在 n 中的可预测性和稳定性, 保证在这些产品走向客户之前, 已经排除了一些可以预见的问题以下是我们列出的一些在协作测试中值得注意的地方视距传播 (LoS) 和非视距传播 (NLoS) 视距传播 (LoS) 和非视距传播 (NLoS) 是测试在 OTA 环境中体现思科无线架构和英特尔无线客户端稳定性的一种方法综合考虑真实企业办公楼环境里的 OTA 多路径效应 (multipath) 和反射效应 (reflection) 使得思科和英特尔能采用可重复的科学方法评估解决方案的综合表现这个测试使得思科和英特尔的工程团队能设计发展并调整解决方案, 从而优化其性能测试方法在这个测试中, 用作测试的笔记本电脑被安装在机器人的转盘上跟着, 机器人在办公环境中沿着设计好的路径移动, 同时笔记本电脑在转盘上以 1 RPM 的转速缓慢转动安装在机器人上的客户端的天线及其位置, 经过精确的设定, 具有可重复性图 1 解释了测试的方法图 1. 测试方法 - 7 -

在整个路径中, 运行吞吐量脚本收集客户端的关连数据速率数据包重传以及其他属性最终, 这些数据被记录下来用作复查, 重复测试数次并取均值以保持一致性用作测试的区域是具有相同结构及布置的典型企业环境在客户端进入测试区域或者在测试区域附近移动时, 我们对其表现进行观察和分析为保持必要的空间隔离及信号强度, 以达到客户期望的表现,

8 在整个路径中, 运行吞吐量脚本收集客户端的关连数据速率数据包重传以及其他属性最终, 这些数据被记录下来用作复查, 重复测试数次并取均值以保持一致性用作测试的区域是具有相同结构及布置的典型企业环境在客户端进入测试区域或者在测试区域附近移动时, 我们对其表现进行观察和分析为保持必要的空间隔离及信号强度, 以达到客户期望的表现, 客户端和整体网络架构都面临不断变化的反射信号的挑战图 2 给出了测试中心中主要数据收集点的地图请注意, 每个数据收集点都代表了一个常用的现实场景例如, 在图右手边的采样点 50 距离左手边用绿色圆圈表示的无线接入点 68 米在接入点与采样点 50 中的客户端之间的 RF 信号必须穿过 8 堵墙和 4 个标准办公室隔墙图 2. 数据收集点 - 8 -

9 测试结果最终, 从这些测试场景得到的结果反映了 n 对吞吐量可预测性和可靠性的改进图 3 中的柱状图给出了得益于多输入多输出模型 (MIMO) 以及因思科和英特尔的合作而优化性能的有力例证图 3. 视距传播 (LoS) 和非视距传播 (NLoS) 吞吐量结果 - 9 -

10 这幅图中表示了 3 组数据第一组浅蓝色的数据, 表示采用思科 Aironet 1242 系列的接入点 (802.11abg) 及英特尔 3945ABG 客户端的测试结果中间一组红色的数据, 表示采用相同的思科 Aironet 1242 系列的接入点与使用 n 的 3x3 多输入多输出 (MIMO) 英特尔 5300 客户端的测试结果第三组深蓝色的数据, 采用的是思科 Aironet 1252 系列的接入点 (802.11abgn) 与英特尔 4965AGN 客户端卡首先, 考虑在第 40 号站点采用思科 Aironet abg 接入点收集到的数据这个 AP 与第 40 号站点直线视线距离为 6 米这个位置没有信号障碍物, 也没有经历多径效应, 因此这是一个很好的用作对比的基准位置在这个位置, 英特尔 3945(802.11abg) 和英特尔 5300 MIMO 客户端得到了略多于 20Mbps 的吞吐量由于两个设备都以 a 的速率连接, 而且并没经历多径效应来显示 MIMO 的益处, 因而这些结果都是满足我们的期望的然而, 随着采样点逐渐穿过具有更多障碍物的地点, 英特尔 5300 MIMO 客户端的优势就更加明显了留意第 50 号站点, 在这里 a 客户端几乎没有提供任何的吞吐量, 但 MIMO 客户端却持续提供大约 10Mbps 的吞吐量即使在一个只有 a 的网络架构中, 客户端的多传输及多接收天线仍明显使客户得益采用使用 abg 客户端的 nAP 将会得到相似的结果这些数据更显示了 n 在网络架构和客户端两方面的益处在与 AP 视距直线距离为 6 米的第 40 号站点, 吞吐量达到了令人震惊的 187Mbps! 在测试区域中的不同采样点位置情形显示了 n MIMO 的益处在第 48 和第 50 号站点, 信号受障碍和多径效应影响最严重, 但系统仍然可以提供超过传统的 a 数据最佳结果的性能这些数据点清晰说明了 n MIMO 技术如何利用多传输天线多空间流 (spatial streams) 和最大比率合并等措施来取得更优的性能可预测性与可靠性

11 系统高密度客户端接入测试思科与英特尔协同 : 领导和测试 n 下一代高性能无线网络高密度客户端接入测试是为了帮助思科和英特尔了解不同客户端密度及蜂窝大小的影响而设计的, 从而能够在这些环境中更好地开发及优化高密度客户端环境在无线热点覆盖教育及医疗环境中是非常普遍的场景在企业中, 高密度客户端环境在会议室和公共区域也很常见思科及英特尔的客户将能在这些环境中享受到更高的吞吐量可靠性和可预测性测试方法一个大企业的空间需要容纳众多的能使用 n 标准的笔记本电脑, 测试中每个笔记本电脑都连接到无线网络中, 并运行自动化测试脚本从一个单独的笔记本电脑开始, 使用具有业界标准的工具测试及调节实际的吞吐量然后, 在随后的每个测试中加入额外的客户端测试在上行流量和下行流量上运行由于无线电频率媒介是共享的, 这个测试描述了英特尔客户端及思科网络架构管理介质竞争的能力测试结果这个高容量的测试测量了介质竞争对总吞吐量的影响图 4 中的图标表示了多达 10 台具有双向流量的客户端设备的高密度客户端测试数据图 4. 高密度客户端测试结果

这个测试场景显示系统如何能在网络中管理介质竞争并且不降低总吞吐量测试结果显示了一贯的高性能, 在测试运行过程中取得了 182Mbps 的平均吞吐量及 195Mbps 的峰值吞吐量客户端设备能公平地取得对媒体的使用权, 并在不同的测试中保持一贯的高性能测试结果清晰的表明 802.

12 这个测试场景显示系统如何能在网络中管理介质竞争并且不降低总吞吐量测试结果显示了一贯的高性能, 在测试运行过程中取得了 182Mbps 的平均吞吐量及 195Mbps 的峰值吞吐量客户端设备能公平地取得对媒体的使用权, 并在不同的测试中保持一贯的高性能测试结果清晰的表明 n 技术能够为对带宽有极高要求的应用程序提供足够的性能此外, 这些测试为思科和英特尔的工程师提供了可用作将来性能改进和优化的数据系统多 n 和 abg 客户端容量测试现实世界部署环境永远不会只有一个客户端, 也不会全部只是 n 的客户, 即所谓的纯 11n(Greenfield) 部署思科和英特尔帮助用户确认了一些部署的基础的问题 : 当客户在一个已经安装了 abg 客户端的基础环境中部署 n 接入点的时候, 他们希望看到的是什么呢?802.11abg 和 n 混合的客户端将会怎样影响整个系统的性能呢?

13 测试方法. 英特尔和思科精心设计了若干个测试场景, 以观察及描述同时运行 n 和 abg 数据的客户端将会如何影响性能对于这些测试场景,8 台笔记本电脑在本地放置并运行一组采用具有业界标准工具的包含上下行流量及双向流量的测试测试从一个单独的 n 客户端和 7 个运行 a 数据的客户端开始我们将连续地反复做测试,802.11n 客户端的数目将会随着 a 客户端数量的减少逐个增加重复测试直到余下只有一个 a 客户端, 其他全为 n 客户端测试结果这个测试是为帮助我们描述和了解当 n 和 a 客户端同时存在时的系统性能而设计的, 并用以说明在具有大量 a 客户端的环境中 n 的性能鉴于用作管理介质竞争的规则, 预计 n 客户端性能将会由于 a 客户端的出现而减小吞吐量这也意味着系统总性能将会由于更多的 a 客户端的出现而降低更多当然, 随着 n 客户端的增加, 整个系统的性能也会随之提高图 a 向 n 迁移

如图 5 所示, 多个 802.11n 客户端及 802.11a 客户端共存环境下的实验数据验证了我们上面的分析图中最左边的测试数据是在 7 个 802.11a 客户端与一个 802.11n 客户端共存的环境下获得的, 在 X 轴上表示为 7A1N 从左往右的下一个数据都是在减少一个 802.11a 并增加一个 802.11n 客户端的环境下获得的蓝色的数据表示 802.

14 如图 5 所示, 多个 n 客户端及 a 客户端共存环境下的实验数据验证了我们上面的分析图中最左边的测试数据是在 7 个 a 客户端与一个 n 客户端共存的环境下获得的, 在 X 轴上表示为 7A1N 从左往右的下一个数据都是在减少一个 a 并增加一个 n 客户端的环境下获得的蓝色的数据表示 a 客户端的总吞吐量, 而红色的数据则代表 n 客户端的吞吐量作为背景的黄褐色区域则表示 a 与 n 客户端的总吞吐量当企业级用户刚开始采用 n 设备的时候, 大量现有的 a 设备会与他们一起工作上面的实验数据表明在这种混合模式的环境下,802.11n 的基础设施会提高整个系统的性能因此, 即使在现有的 a 的环境下, 思科与英特尔的客户们还是能够享受到采用 n 设备所带来的系统性能的提升更重要的是, 在客户把 a 客户端升级到 n 的时候, 他们会感觉到总的系统性能有了显著提升在测试中, 采用 1 个 a 和 7 个 n 客户端的性能比采用 7 个 a 和 1 个 n 客户端的性能提高了 340% 此外实验数据还显示, 在这种混合环境下每个客户端的性能都是始终如一的在整个实验中, 当单个 a 客户端的吞吐量达到 2Mbps 的时候, 单个 n 客户端的吞吐量已经达到了 25Mbps

15 企业级漫游真正的漫游意味着用户在工作区域的任何地方都可以连接网络, 不论那里是否存在有线连接更重要的是, 这意味着用户可以把自己的工作区域漫游到会议室, 阳台或某个私密区域, 与此同时, 他还能够保持重要的商业应用程序的连接标准中并没有规定漫游算法, 这也迫使所有的厂商去实现自己的漫游算法早期的用户通常只部署一个无线接入点, 因此那时这样的算法是够用的但随着的无线网络进入企业, 他们需要更先进的算法来支持企业环境中多个接入点之间的无缝漫游此外,802.11n 的 MIMO 技术改变了无线客户端与无线接入点之间信号传递的方式因此为 abg 所设计的漫游算法并不适用于 n, 需要重新修订我们设计了企业级的漫游测试套件来测试英特尔客户端与思科基础设施间的漫游该测试套件也可以使思科与英特尔的工程师专注于为企业用户设计最优化的漫游算法图 6 楼层中的漫游测试

16 测试方法在这个全面的漫游测试中, 测试笔记本被放置在一个可编程的机器人上因此测试笔记本可以在特定的路由路线上移动, 并同时运行工业级的性能测试套件图 6 显示了机器人的漫游路线, 用橙色的直线表示在机器人遍历整个路线的时候, 测试数据也同时被收集图中绿色的圆圈表示无线接入点的位置机器人可以在一条路线上遍历多次, 每次都与不同组合的接入点在一起工作, 而且他们的输出功率也不同这些测试是完全自动化的, 一个完整的测试需要至少 17 个小时以上的时间测试结果图 7 显示了最初的企业漫游测试

17 每个系列的彩色圆圈表示机器人多次遍历特定路线时客户端发生漫游的位置因为我们希望该测试是可重复及可预期的, 所以一个工作正常的客户端应该每次都在相同的位置发生漫游图 7 显示了一个优化前的客户端的测试结果, 从中我们可以看到漫游的位置变化很大, 也完全不可预测这种不一致和不可预测性会使终端客户感觉到非常糟糕的用户体验图 8 显示了使用优化终端算法后的测试数据

18 正如图中所示, 现在发生漫游的位置非常有规律, 这也说明现在客户端的漫游是可预测并且是一致的对企业应用来说, 一个好的漫游应该是优化过的一致的以及可预测的总结思科和英特尔在很多重要的领域相互合作, 这其中就包括验证并优化下一代 n 无线网络的互操作性及性能如果企业部署了思科和英特尔的联合架构, 就能够保证可以获得最高水准的吞吐量可靠性及可预测性这些测试也使得两家公司可以在产品交付客户之前就发现所有的问题思科和英特尔的合作联盟可以优化现在和未来的移动解决方案的性能和可靠性最终, 在思科和英特尔这两个在企业级移动解决方案领域占有领导地位厂商的联合努力下, 客户会对他们无线解决方案的成功部署非常有信心思科和英特尔的联盟专注于通过创新以及标准化的解决方案提高网络通信和计算能力更多关于思科和英特尔联盟的细节请访问联盟主页 : 关于思科和英特尔在无线和移动方面的合作请访问 : 附录测试环境配置 n 测试环境配置 :

Dell Latitude D830, Vista32 Ultimate (SP1), Intel(R) Core(TM)2 Duo 2.50GHz (T9300),RAM: 4 GB Intel Wireless WiFi Link 4965AGN 802.11a/g/n draft v2.

19 Dell Latitude D830, Vista32 Ultimate (SP1), Intel(R) Core(TM)2 Duo 2.50GHz (T9300),RAM: 4 GB Intel Wireless WiFi Link 4965AGN a/g/n draft v2.0 Intel WiFi Link 5300 (3x3 MIMO) 11F EEPROM Intel PROSet/Wireless Network Connection Software version Dell Service Tag: FMNT0G1 Cisco Aironet 1250 Series Access Point; FW b.JA1 Traffic Generator: Console IxChariot 6.0; Endpoint Ixia abg 测试环境配置 : Dell Precision M65, XP32 Pro (SP2), Intel(R) 1.66GHz, RAM: 1 GB Intel PRO/Wireless 2915ABG Network Connection (Tri-mode a/b/g) Intel PRO/Wireless 3945ABG Network Connection (Tri-mode a/b/g) Intel PROSet/Wireless Network Connection Software version: Dell Service Tag: HM8GTB1 Cisco Aironet 1242 Series Access Point; FW 12.3(7)JA3 Traffic Generator: Console IxChariot 6.0; Endpoint Ixia

Microsoft Word - Cisco and Intel Collaborative 802.11n Leadership and Testing_new version_CHN.doc

Microsoft Word - Cisco and Intel Collaborative 802.11n Leadership and Testing_new version_CHN.doc 思科与英特尔协同 : 领导和测试 802.11n 下一代高性能无线网络执行概要思科和英特尔已经在许多重要的领域开展协作, 这就包括对下一代无线网络标准 802.11n 的交互性和整体性能的验证和优化 802.11n 使客户们获得比传统的 802.11abg