信息產業部電信研究院 中國泰爾實驗室
鄭忠斌 馬鑫 李莉莉

（一）WLAN系統發展概述

據資料顯示，從2005年開始，中國的筆記本電腦銷售數量已超過臺式機數量，近兩年來，筆記本電腦價格更是“一路走低”，進入越來越多的尋常百姓家，到 2010年，預計筆記本電腦將占家用電腦總數的70%以上。同時，隨著無線上網技術和產品的逐步成熟，客戶移動上網的需求日益增長，WLAN無線上網面臨著較好的發展機遇。WLAN的本質特點是通過無線方式連接，使網絡的構建和終端的移動更加靈活。目前，各大通信運營商進行測試或者局部商用的WLAN熱點數接近1萬個（德瑞電信咨詢，2007年12月），同時北京、上海、杭州、廣州等城市初步確立“無線城市”計劃，由地方政府主導，同時提供接入與應用服務。

（二）運營角度關心的系統測試

經過連續幾年的快速發展，國內幾大通信運營商的WLAN網絡規模、用戶數量、業務收入都得到了較快增長。隨著市場競爭的加劇，移動通信網絡質量將成為決定運營商競爭力的一個關鍵因素，是進一步發展用戶、降低用戶離網率的有力保障，因此，提高網絡質量已經成為運營商建設維護工作的核心工作。參照WLAN的相關技術標準的具體內容，考慮到運營商的實際需求，WLAN涉及到的系統測試大致包括：實驗室測試、外場測試和網絡管理測試等3個方面。

1. 基本測試環境

系統測試的基本測試環境包括：AP、STA、Internet網絡和網絡管理系統。實驗室測試與外場測試其設備構成大同小異，基本區別在于兩點：實驗室測試中空中接口可以用衰減器及信道模擬器等儀器代替，而外場測試是真實的空中接口；從測試規模上看，實驗室測試是能夠滿足基本功能測試的小規模配置，而外場測試側重于中、大規模的覆蓋、容量、漫游等性能測試。

從測試的結果來看，實驗室測試由于測試環境、條件易于復制和控制，測試結果相對是客觀的；而外場測試由于無線環境復雜多變，同時與測試人員的操作相關，因此結果相對較主觀。

2. 測試設備

實驗室測試設備主要由以下產品組成：矢量信號發生器、矢量信號分析儀、頻譜儀、信道模擬器、傳輸性能分析儀、IP性能分析軟件、衰減器、饋線及其他配件等。

外場測試設備包括：實驗室測試的全部設備、路測儀（信道下行掃描及解碼功能）、傳輸性能測試軟件、標準測試設備、GPS、天線及其他配件等。

3. 實驗室測試

實驗室測試在室內主要借助儀器儀表等客觀工具對系統進行評測，室內環境受外界干擾很小或基本沒有，并且實驗條件易于重復，測試結果可以反映出系統的特性，因此實驗室測試是客觀測試。例如，可以使用信道模擬器和衰減器來代替無線鏈路，通過定量調節AP和STA之間的路徑損耗，就可以精確測試信噪比和系統傳輸性能的關系。

實驗室測試的測試內容不僅包括射頻性能測試和傳輸性能測試，對于設備運營組網方面的性能更需進行評測。

（1） 射頻性能測試

射頻性能測試主要是對設備的電氣指標進行測試，主要包括：較大發射功率、發射功率控制（發射功率調整范圍、調整步長和調整精度）、信道帶寬、頻率容限、雜散、接收動態范圍、接收靈敏度、同頻信道干擾、鄰道干擾等。

（2） 傳輸性能測試

主要測試系統的傳輸能力，包括吞吐量測試、延時測試、丟包率測試、對流媒體的支持能力等。延時測試與室外環境不同，室內環境下沒有空間傳播延時，因此這項主要是測試AP和STA的報文處理速度及系統延時。

（3） 組網性能測試

主要衡量設備的組網能力，包括AP連接容量（較大數目和穩定性）、AP連接時間、AP轉發速率、切換性能等。

（4） 其它相關測試

主要包括系統接口測試、供電系統測試、設備對周邊環境適應測試（包括環境溫度、濕度等）等。

4. 外場測試

外場測試是通過模擬實際用戶行為，對用戶感知指標進行現場測試，不僅能夠了解用戶對網絡質量的真實感受，還能夠和其他移動運營商的現場測試結果進行綜合對比評估，從用戶體驗的角度對網絡進行全面評價。

在實際網絡中測試WLAN系統的性能和特性，對于一種無線接入技術來說，非視距、多徑以及物體遮擋情況下的系統性能測試是衡量無線系統性能的關鍵測試內容。由于室外無線傳播環境非常復雜，即使在同一地點進行的測試也會由于周圍不斷移動物體的干擾而導致測試結果不斷變化，因此，與實驗室測試相比，外場測試環境和條件很難復制，測試結果非常主觀，但外場測試無疑較能體現出WLAN系統的性能和特點。測試過程中首先將復雜的環境分成典型的幾類，確定分類后，在每一類中分別尋找典型的測試地點進行測試，測試數據分析統計中，同一類別的數據先進行分析比較，然后再對比不同類別之間的測試結果，這樣可以更準確的評價系統的性能。

根據偏重點的不同，外場測試分為以下幾個方面。

（1） 信道測試

信號強度、噪聲強度、信噪比（載干比）是信道測試中較重要的指標，無線傳輸的模式是微波傳輸，信號強度的測試是驗證信號衰減的狀態，微波衰減的強弱與距離、障礙物屏蔽、AP的發射功率等因素相關，信號的強度在WLAN中站點能否上網連通起決定性作用。由于WLAN 802.11使用的是公共頻道，在這些頻道中還有其他通信或工業設備，例如微波爐、手提電話、2.4G/5.8G微波傳輸設施都會給WLAN造成噪聲，對 WLAN的傳輸造成很大干擾。

（2） 網絡性能測試

網絡性能測試分為基本測試和運行監測，基本測試包括AP吞吐量測試、丟包率和包重發率、站點及AP列表分析等；運行監測是在基本測試的基礎上增加了實時的AP站點性能綜合分析、實時流量分析、SSID分組分析、實時的網絡利用率和吞吐量、高負載數據壓力條件下的傳輸速率等測試參數，這些參數反映了WLAN目前實際的工作狀態。針對無線接入技術的特點還需要引入移動性測試和網絡自愈能力測試（網絡中某節點損壞下，從一個節點重新聚合到另一節點傳輸數據的時間）。

WLAN網絡一些吸引人的應用依賴于寬帶接入的移動性。高速移動的緊急車輛能夠傳送關鍵的視頻流數據，火車和公共汽車可以提供實時的新聞和娛樂信息。為了支持以上類型的服務，無線網狀網節點必須能夠實現快速地無縫切換。

（3） 安全評估

隨著無線局域網應用的日益廣泛，其安全問題也越來越受到人們的關注。對于有線網絡，數據通過電纜傳輸到特定的目的地，通常在物理鏈路遭到破壞的情況下，數據才有可能泄露；而無線局域網中，數據是在空中傳播，只要在無線接入點（AP）覆蓋的范圍內，終端都可以接收到無線信號，無線接入點（AP）不能將信號定向到一個特定的接收設備，因此無線局域網的安全問題顯得尤為突出。為了保證安全通信，IEEE不斷推出針對WLAN的安全協議，從較初的WEP、LEAP、MIC、TKIP、802.1X安全協議到較新的WPA，無線局域網中應采取必要的安全技術，包括訪問控制、認證、加密、數據完整性及不可否認性等。

（4） 故障診斷

這是在網絡運行維護中必不可少的一項應用，WLAN的故障診斷是通過對信道測試、網絡性能分析、捕包解碼等多項測試的結果進行綜合分析來進行的。

WLAN的自身特點造成WLAN的故障診斷被分為兩部分：一是網絡性能的故障診斷（網絡性能評估），包括連通性故障，低速傳輸，AP信號弱等；二是網絡安全的故障診斷（網絡安全評估），這是WLAN網絡特有的問題。目前的安全問題大都出于用戶的初始設置問題，大多數企業用戶連較基本的安全模式WEP都沒有打開，任何人都可以隨意進入你的網絡，這時的網絡是非常不安全的，如何發現并迅速定位非法入侵的設備也是 WLAN安全測試中非常重要的需求。

5. 網絡管理測試

目前我國的電信網絡規模已經是世界上較大的電信網絡，由幾大電信運營商分別運營。隨著網絡規模的不斷擴大，網上設備的種類和數量也不斷地增加，整個網絡的復雜性日益提高，多廠商產品共存問題非常突出。由于各種網絡和設備缺乏統一的網管接口標準和規范，給網管系統的建設帶來了很大的困難。

網管系統測試主要包括設備的配置、管理、故障處理以及數據統計收集和安全方面的測試。網管測試可以在實驗室測試和外場測試中同步進行。作為一種面向運營的無線接入技術，系統需要一個功能全面、易于配置和操作的網絡管理系統。對于網管系統的測試主要包括以下幾個項目：配置測試、故障處理測試、數據統計收集測試和其它網管測試。

（三）總結

本文從部署可運營的WLAN網絡的角度，對WLAN產品和WLAN網絡的關鍵特性的測試進行了介紹。實驗室內測試不僅僅完成WLAN產品自身性能的測試，更重要的是衡量它在網絡中工作時對網絡的影響和效能；外場測試，從模擬實際用戶的角度全面衡量網絡的性能，也是較接近實際使用效果的測試；網絡管理測試是較容易被忽視的部分，但是對于運營的WLAN網絡來說又是較重要的部分，它直接關系到網絡是否在正確的監控以及管理下可靠運行。

中國泰爾實驗室作為中國通信行業權威的第三方測試實驗室，致力于通信領域新技術的跟蹤、研究，標準的制訂，網絡、系統和設備的測試，業務范圍幾乎覆蓋整個通信領域。在WLAN領域，泰爾實驗室曾經承擔多個運營商的設備和網絡驗收測試，包括北京2008奧運會比賽場館提供的WLAN網絡評測等，可為運營商和設備商提供設備、網絡等各個指標的檢測。泰爾實驗室作為產業鏈上的一環，希望團結產業鏈上的各方力量，共同促進我國通信事業的發展。