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摘 要：无线网络具有抗干扰性强，抗衰弱性好，保密安全性高等优点。校园网正是基于这些优点建立起来。AirMagnet Survey就是测量网络信号覆盖质量的一种软件，通过对网络所覆盖范围信号进行扫描、利用软件自身生成模块、形成信号强弱的有关数据。首先根据测量对象的空间结构，对软件进行配置，然后对测量区域进行数据测量与采集，最后对收集到的数据进行加工处理，获得网络信号覆盖效果的报告。
关键词：校园网；网络测试；网络覆盖
中图分类号：TN925.93
当今信息化迅速发展，无线局域网技术已广泛应用到社会各个领域，包括政府部门、企业公司、社会团体、家庭等等。无线网络测量，就是对各个信道、信号、噪声的测试，实际上是对无线网络传输介质和信号传输载体的测试；网络实际吞吐量的测试，以测试网络传输性能能否满足不同网络应用的需求；射频源的精确定位测试，以解决无线网络中故障射频点及干扰源的定位问题。无线网络故障中 15%-20%源于网络的协议及应用层，无线网络维护对网络整体性能，信号覆盖范围，信号的强度，都有密切联系。通过对无线网络的测量，不但了解当然网络的基本状况，而且对今后网络的建设也能提出合理的意见和改进的方向。
1 主要的无线网络覆盖测试方法
目前，由于无线网络测试的方法和手段比较多，所以无线网络测试工具比较多。常用的网络测试方法有两种：第一种是将测试设备放在一个模拟仿真的无线网络环境当中，通过分析该设备在网络环境中的行为对其进行测试；第二种方法是使用专用的网络测试设备对其进行测试，如专用的网络性能分析仪器SmartBits 2000、IXIA 1600等。InterpretAir 软件，它是专业的Site Survey软件，用于无线网络设计、部署、故障诊断和网络性能优化。目前可用于做Site Survey的工具有以下：
1.1 客户端测试软件
如：Netstumbler是最有名的寻找无线接入点的工具之一，它支持pcmcia 无线网卡，同时支持全球GPS卫星定位系统，并且仅仅支持Windows系统，但是，源代码不公开。Windows平台下的无线网络信号测量软件，它支持服务集识别符（SSID）、有线等同保密（Wired Equivalent Privacy-WEP）、开放式认证、共享密码认证、MAC地址认证等。存在以下缺点：a.无法测试网络信号强度和信号之间干扰；b.无法自动生成Survey数据报告。
1.2 便携式分析仪
如：ES2-WLAN：它结合了众多工具功能，便于网络测量人员操作。EtherScope 分析仪能测试网络运行状况。存在以下缺点：a.一次只能显示一个位置的测量结果，不利于做整体网络分析；b.不能对网络进行整体模拟和仿真。
1.3 专业的无线勘测软件
AirMagnet Survey允许用户执行自动的Iperf测量，确保提供合理的无线网络站点。在自动的Iperf测量时，AirMagnet Survey与接入点相联络，以确保网络测试的质量。AirMagnet Survey向用户供应了一个主动的接入点信道规划，可防止干预。AirMagnet Survey Pro中包括802.11n收集特有的内置掩盖图，如操作形式掩盖图、MCS率发送/收到掩盖图、信道宽度掩盖图等。
2 基于AirMagnet Survey的无线网络测试过程
2.1 软件基本原理
AirMagnet Survey软件是一个功能强大，易于操作的测量工具，无论是在收集和分析无线局域网网站射频数据方面，还是在精确地规划和部署网络接入点方面。无线网络安装是一个复杂而艰巨的任务，涉及许多无形的和不可预测的变量如射频信号强度、噪声水平、数据率、用户密度等等。
2.2 测量流程
首先，按照软件指导说明书进行安装；其次，进行软件连接；然后，新建一个项目或者打开一个项目，输入项目名称以及配置项目参数，导入测试图并精确校正，做好测试准备工作；最后进行测试。无线校园网测量流程如下图所示。
图1 无线校园网网络测量流程图
3 无线校园网的测量应用
3.1 无线校园网网络组成结构
无线校园网络结构，是由校园网网络服务器、核心交换机、各个主要部署区域接入交换机和无线路由器等设备组成。通过对宿舍楼实地进行测量，测试的目的：
（1）是检验校园网AP部署位置是否合理；
（2）是无线AP覆盖范围内信号强度是否得到要求。当信号强度高于-70dBm时，网络质量较好，可以保证用户获得较好的网络服务；当信号强度低于-70dBm时，用户的网络服务会受到影响。无线校园网结构图如图2所示。
图2 无线校园网网络结构图
3.2 测量步骤
（1）对测量建筑物进行精确测量，并导入其结构框架图，对建筑物平面图比例尺进行校正，并对结构框架属性元素进行准确配置。
图3 校正后的建筑物平面图和属性配置
（2）选择被动测试类型为Passive，选择服务集类型，选择AP测试、并确定测试目标AP；按下开始键，当测试工具到达建筑物某一地点时，在电脑显示面上点击对应位置作为该测试点，按照预先指定一条路径对目标建筑物的无线网络信号进行测试（测试过程中需注意：测试点必须兼顾到测试目标的主要区域和死角）测量结束后，点击STOP并保存测量数据。图示如下：
图4 无线网络信号测试图
3.3 测量过程
测试过程主要分为两部分：第一部分对单个AP信号覆盖进行测试；第二部分对整个工作区的信号覆盖进行综合。
（1）单个AP信号覆盖测量。共部署三个无线AP，主要分配在学生生活区域的中心位置，在图中用黑色实心圆标识，从左到右依次标号为AP1、AP2、AP3。 （2）对工作区的信号覆盖进行综合。在测量完成后，保存测量数据，转到测量结果显示界面，显示结果。信号测量路线如图5所示：
图5 测量路线
3.4 测量结果与分析
针对单个AP和整个楼层AP信号覆盖的范围和强度，形成测试图6、7、8。
图6 AP1信号覆盖范围及强度
图7 AP2信号覆盖范围及强度
图8 AP综合覆盖范围信号强度
从测量结果，我们可以看出：在以每个AP为圆心，10米为半径区域内信号比较强（AP是全向传播，向四面传播功率同一个功率）；当大于这个范围的空间，信号衰减明显，比如图6，AP1房间内和房间外的信号衰减明显，但是在楼道里信号衰弱比较缓慢，传播的距离远一点，比如图7楼道里面信号传播距离比房间内远。
分析以上测试图，可以得到以下结论：
（1）所有学习区域（洗漱间、杂物间等为非学习区域）校园网网络信号都高于-70dBm，说明AP位置部署合理，配置功率适合；
（2）在主要的生活区域下载带宽为24-55Mbps，能够提供较好的网络服务质量。
4 结束语
本文首先介绍了无线网络测试的方法，然后介绍以Airmagnet Survey为基础的无线网络覆盖性能测量方法。首先根据测量对象的空间结构，对软件进行配置，然后对测量区域进行数据测量与采集，最后对收集到的数据进行加工处理，获得网络信号覆盖效果的报告进行了详细的测量，最后对结果进行了分析。在测量的过程中，选择将无线网络设备放入到校园网网络环境中的方法测量，这样可以较准确地获地获得信号覆盖热图，能够具体反映环境对网络信号的影响。AirMagnet Survey软件操作简单，便于灵活使用，在形成色差图上，包含测试过程中的收集到所有数据，便于及时准确分析网络信号质量。
参考文献：
[1]文柳，高峰，高泽华.IEEE802.lla无线局域网性能分析[J].数据通信，2009，04.
[2]Priscilla Oppenheimer Joseph Bardwell（美）.园区网故障排除.2003.
[3]彭伟.使用802.1x实现校园网认证[J].计算机应用，2003，23（3）.
[4]金纯.IEEE802.11无线局域网[M].电子工业出版社，2004.
[5]饶卫进，李振武，白英彩.网络性能参数的测量方法及实现[J].计算机应用与软件，2004，04.
[6]钟章队.无线局域网[M].科学出版社，2004.
[7]林川，施晓波，胡波等.网络性能测试与分析[M].北京教育出版社，2009：3-160.
[8]张业陵，王紹隶.网络性能测试工具浅析[J].计算机工程与应用，2002，38（21）.
作者简介：曹飞飞（1986-），男，陕西榆林人，硕士研究生，主要研究方向：无线网络协议优化。
关键词：校园网；网络测试；网络覆盖
中图分类号：TN925.93
当今信息化迅速发展，无线局域网技术已广泛应用到社会各个领域，包括政府部门、企业公司、社会团体、家庭等等。无线网络测量，就是对各个信道、信号、噪声的测试，实际上是对无线网络传输介质和信号传输载体的测试；网络实际吞吐量的测试，以测试网络传输性能能否满足不同网络应用的需求；射频源的精确定位测试，以解决无线网络中故障射频点及干扰源的定位问题。无线网络故障中 15%-20%源于网络的协议及应用层，无线网络维护对网络整体性能，信号覆盖范围，信号的强度，都有密切联系。通过对无线网络的测量，不但了解当然网络的基本状况，而且对今后网络的建设也能提出合理的意见和改进的方向。
1 主要的无线网络覆盖测试方法
目前，由于无线网络测试的方法和手段比较多，所以无线网络测试工具比较多。常用的网络测试方法有两种：第一种是将测试设备放在一个模拟仿真的无线网络环境当中，通过分析该设备在网络环境中的行为对其进行测试；第二种方法是使用专用的网络测试设备对其进行测试，如专用的网络性能分析仪器SmartBits 2000、IXIA 1600等。InterpretAir 软件，它是专业的Site Survey软件，用于无线网络设计、部署、故障诊断和网络性能优化。目前可用于做Site Survey的工具有以下：
1.1 客户端测试软件
如：Netstumbler是最有名的寻找无线接入点的工具之一，它支持pcmcia 无线网卡，同时支持全球GPS卫星定位系统，并且仅仅支持Windows系统，但是，源代码不公开。Windows平台下的无线网络信号测量软件，它支持服务集识别符（SSID）、有线等同保密（Wired Equivalent Privacy-WEP）、开放式认证、共享密码认证、MAC地址认证等。存在以下缺点：a.无法测试网络信号强度和信号之间干扰；b.无法自动生成Survey数据报告。
1.2 便携式分析仪
如：ES2-WLAN：它结合了众多工具功能，便于网络测量人员操作。EtherScope 分析仪能测试网络运行状况。存在以下缺点：a.一次只能显示一个位置的测量结果，不利于做整体网络分析；b.不能对网络进行整体模拟和仿真。
1.3 专业的无线勘测软件
AirMagnet Survey允许用户执行自动的Iperf测量，确保提供合理的无线网络站点。在自动的Iperf测量时，AirMagnet Survey与接入点相联络，以确保网络测试的质量。AirMagnet Survey向用户供应了一个主动的接入点信道规划，可防止干预。AirMagnet Survey Pro中包括802.11n收集特有的内置掩盖图，如操作形式掩盖图、MCS率发送/收到掩盖图、信道宽度掩盖图等。
2 基于AirMagnet Survey的无线网络测试过程
2.1 软件基本原理
AirMagnet Survey软件是一个功能强大，易于操作的测量工具，无论是在收集和分析无线局域网网站射频数据方面，还是在精确地规划和部署网络接入点方面。无线网络安装是一个复杂而艰巨的任务，涉及许多无形的和不可预测的变量如射频信号强度、噪声水平、数据率、用户密度等等。
2.2 测量流程
首先，按照软件指导说明书进行安装；其次，进行软件连接；然后，新建一个项目或者打开一个项目，输入项目名称以及配置项目参数，导入测试图并精确校正，做好测试准备工作；最后进行测试。无线校园网测量流程如下图所示。
图1 无线校园网网络测量流程图
3 无线校园网的测量应用
3.1 无线校园网网络组成结构
无线校园网络结构，是由校园网网络服务器、核心交换机、各个主要部署区域接入交换机和无线路由器等设备组成。通过对宿舍楼实地进行测量，测试的目的：
（1）是检验校园网AP部署位置是否合理；
（2）是无线AP覆盖范围内信号强度是否得到要求。当信号强度高于-70dBm时，网络质量较好，可以保证用户获得较好的网络服务；当信号强度低于-70dBm时，用户的网络服务会受到影响。无线校园网结构图如图2所示。
图2 无线校园网网络结构图
3.2 测量步骤
（1）对测量建筑物进行精确测量，并导入其结构框架图，对建筑物平面图比例尺进行校正，并对结构框架属性元素进行准确配置。
图3 校正后的建筑物平面图和属性配置
（2）选择被动测试类型为Passive，选择服务集类型，选择AP测试、并确定测试目标AP；按下开始键，当测试工具到达建筑物某一地点时，在电脑显示面上点击对应位置作为该测试点，按照预先指定一条路径对目标建筑物的无线网络信号进行测试（测试过程中需注意：测试点必须兼顾到测试目标的主要区域和死角）测量结束后，点击STOP并保存测量数据。图示如下：
图4 无线网络信号测试图
3.3 测量过程
测试过程主要分为两部分：第一部分对单个AP信号覆盖进行测试；第二部分对整个工作区的信号覆盖进行综合。
（1）单个AP信号覆盖测量。共部署三个无线AP，主要分配在学生生活区域的中心位置，在图中用黑色实心圆标识，从左到右依次标号为AP1、AP2、AP3。 （2）对工作区的信号覆盖进行综合。在测量完成后，保存测量数据，转到测量结果显示界面，显示结果。信号测量路线如图5所示：
图5 测量路线
3.4 测量结果与分析
针对单个AP和整个楼层AP信号覆盖的范围和强度，形成测试图6、7、8。
图6 AP1信号覆盖范围及强度
图7 AP2信号覆盖范围及强度
图8 AP综合覆盖范围信号强度
从测量结果，我们可以看出：在以每个AP为圆心，10米为半径区域内信号比较强（AP是全向传播，向四面传播功率同一个功率）；当大于这个范围的空间，信号衰减明显，比如图6，AP1房间内和房间外的信号衰减明显，但是在楼道里信号衰弱比较缓慢，传播的距离远一点，比如图7楼道里面信号传播距离比房间内远。
分析以上测试图，可以得到以下结论：
（1）所有学习区域（洗漱间、杂物间等为非学习区域）校园网网络信号都高于-70dBm，说明AP位置部署合理，配置功率适合；
（2）在主要的生活区域下载带宽为24-55Mbps，能够提供较好的网络服务质量。
4 结束语
本文首先介绍了无线网络测试的方法，然后介绍以Airmagnet Survey为基础的无线网络覆盖性能测量方法。首先根据测量对象的空间结构，对软件进行配置，然后对测量区域进行数据测量与采集，最后对收集到的数据进行加工处理，获得网络信号覆盖效果的报告进行了详细的测量，最后对结果进行了分析。在测量的过程中，选择将无线网络设备放入到校园网网络环境中的方法测量，这样可以较准确地获地获得信号覆盖热图，能够具体反映环境对网络信号的影响。AirMagnet Survey软件操作简单，便于灵活使用，在形成色差图上，包含测试过程中的收集到所有数据，便于及时准确分析网络信号质量。
参考文献：
[1]文柳，高峰，高泽华.IEEE802.lla无线局域网性能分析[J].数据通信，2009，04.
[2]Priscilla Oppenheimer Joseph Bardwell（美）.园区网故障排除.2003.
[3]彭伟.使用802.1x实现校园网认证[J].计算机应用，2003，23（3）.
[4]金纯.IEEE802.11无线局域网[M].电子工业出版社，2004.
[5]饶卫进，李振武，白英彩.网络性能参数的测量方法及实现[J].计算机应用与软件，2004，04.
[6]钟章队.无线局域网[M].科学出版社，2004.
[7]林川，施晓波，胡波等.网络性能测试与分析[M].北京教育出版社，2009：3-160.
[8]张业陵，王紹隶.网络性能测试工具浅析[J].计算机工程与应用，2002，38（21）.
作者简介：曹飞飞（1986-），男，陕西榆林人，硕士研究生，主要研究方向：无线网络协议优化。