起跑线上的无线网状网-无线网状网测试报告(1)

起跑线上的无线网状网-无线网状网测试报告(1)

前不久，Iometrix Inc联合Light Reading和Unstrung进行了无线网状网测试，测试内容极为精彩，我们对其中内容进行了编译，以满足读者对于无线网状网认识的渴求。

过去多年来，无线网状网以一个与其他应用进行竞争的身份出现在了电信和企业网领域。无线网状网的诸多优越特性如数据分发弹性、处处存在、数据传输高带宽和潜在的市场需求已被世人所关注。如今，很多论断认为：当无线网状网存在四个以上的节点时，回程线路backhaul)的吞吐量会急剧减小到7Mbps。作为以上结论的推断，有些人怀疑无线网状网的拓扑结构是否适合广阔的城市网络，特别是具有移动和存在较多语音应用特点的网络。此外，也有人怀疑单无线接收装置的无线网状网是否也会有以上所述的弊病。

以上论断正确吗？这个问题的答案也可以回答无线网状网是否是宽带接入网络的一场革命？针对这个革命性的问题。Iometrix Inc联合Light Reading和Unstrung公司组织了无线网状网设备的测试。Iometrix公司基于IEEE 802.11工作组草案设计了此次测试。测试计划制定了严酷的测试流程来决定以下关键性能指数：

◆不同压力条件下的数据和语音回程线路性能
◆支持最大客户端
◆移动中的漫游延迟
◆网状节点发生故障情况下的收敛时间
◆高负载数据压力下的语音通信质量

以上这些测试结果是在Azimuth System无线设备测试公司的屏障RF噪音环境下测试所得的。

我们向无线网状网测试厂商发出了测试邀请。但是，最终不超过6家厂商给予了我们明确回复，Firetide和Strix公司同意参加此次测试。这两家产品都具有一个特征，即他们都利用802.11a天线来完成回程线路的数据传输。

测试结果亮点

这两款产品的目标市场是不同的，因此，我们不能生硬的宣称谁的产品更好。然而，产品的测试结果却非常重要，因为测试结果证明了无线网状网技术非常适合电信和企业网环境，以下是我们通过测试所发现的亮点：

◆Strix设备的测试结果反驳了当无线跳数hop）增多时，吞吐量会下降的论断。当跳数为1、2、3和4时，吞吐量仍然保持不变---35Mbps。
◆两款设备移动情况下的切换延迟handoff delay)，都取得了极佳的效果。
◆Strix公司无线网状网结点的回程线路通信可以支持到36路通话质量极高的呼叫，而无关跳数多少。当50%的带宽数据被混合进来时，呼叫数则下降到了23个。

每家厂商的详细测试结果将在厂商的得分卡片Score Card）上显示。参加测试的厂商的产品性能表现以1~5颗星来显示，3颗星代表好，4颗星代表非常好，5颗星代表其在测试中有极佳地表现。在每一个测试结果后面都给出了一个简单的评论。

Firetide的得分卡：

 

 

 

 

 

Firetide测试结果分析

◆单节点的数据转发能力和移动中的切换延迟测试结果极佳
◆当无线跳数多于4跳时，回程线路吞吐量从30Mbps跌落到了8Mbps。
◆当测试语音呼叫数量时，同样的现象发生了，从1跳变成4跳时，呼叫数量从50变成了仅仅8个。
◆自愈过程Self-healing）非常缓慢，但是厂商许诺在未来的软件升级时会得到改善。

Strix的得分卡

Strix测试结果分析

◆回程线路吞吐量比期望的要好，测试结果表明，吞吐量并不会随着无线跳数的增加而减少。
◆单节点数据转发性能得到了5颗星。
◆当Strix设备存在4个跳数时，能够支持36个通话质量极佳的呼叫，但是，当数据带宽占到50%时，呼叫数量下降到了23个。
◆移动切换时延低于50毫秒。
◆故障漫游延迟Failover roaming delay)是1秒，但这个数值如果换在有线以太网中够好吗？

在测试的第一部分，Iometrix检查了回程线路吞吐量性能。无线网状网中的回程线路可减少有线网络上联的附属设备成本，无线网状网结构肯定能够支持多跳数情况下的高数据负载。这个测试验证了1、2、3和4跳情况下的数据转发性能。

Strix测试结果如下图所示

Strix公司的OWS 2400数据转发率达到了35Mbps，而无关网络中的跳数。测试结果非常值得注意的是：当网状网节点装备有多个无线接收装置时，吞吐量和跳数多少无关。Strix的多无线接收装置可以使OWS 2400无线节点的回程线路并发上行和下行数据性能保持在最大理论值。每跳性能特点不变可简化无线网络的设计和部署。当Iometrix使用了Strix设备的“Turbo模式”-帧突发、数据压缩和多信道功能时，可使网络性能提高5Mbps。

Firetide测试结果如下图所示

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Firetide的室内解决方案利用了节省成本的单无线接收装置。在1跳和两跳时，要求接受和发送模式在两个节点以上进行变换，由于以上过程的复杂性，吞吐量从30Mbps下降到了13Mbps，而到3~4个节点时吞吐量则下降到了8Mbps。Firetide的HotPort 3103高度优化了网状网节点，因此一个节点的性能值取得了单无线接收装置下的理论线速。

以上的两个图表显示了Strix和Firetide在1518字节帧下的回程线路吞吐量。同样的测试我们也利用了小型帧。IEEE 802.11要求每个传输帧必须是公认的。帧的额外开销对于小型帧的转发速率来说，影响非常大。在跳数提高的情况下，Strix公司的性能值保持不变，Firetide公司则相反。

尽管，单无线接收装置技术在多跳情况下的性能值比相同条件下的多无线接收装置要少，然而单无线接收装置系统仍然具有许多优点。例如当带宽要求不是那么严格时，单无线接收装置可以更加迅速、简易和低成本地部署，此外，它还具有较少的射频干扰。

目前，已经有很多的技术来减少射频干扰，Strix公司就具有最简单的一种方法，它有可分离的天线来部署在宽广的范围内。此外，良好的天线设计也可以动态地减少射频干扰。

Iometrix下一个目标是模拟增加本地客户端来测试Strix OWS 2400的回路线路吞吐量。当每个无线节点的客户端增加到127时，Strix在1~4跳时都可以取得和第一次测试设置时相同的结果。无线网状网的工作负载是由两部分构成的：它在处理进入和出入无线节点的本地客户端数据流同时还要转发通过网状网的回环通路上行和下行数据流。既然无线网状网节点可以处理大量的客户端，它就必须能够处理大量客户端负载的同时，不能影响回环线路的转发数据能力。为了测试单节点并发处理两种不同类型数据流的能力，Iometrix在对每家厂商设计测试床时就必须有轻微的不同。在Firetide测试案例中，通过快速以太网端口来模拟产生来自于一个第三方接入点35Mbps的负载。测试结果如下图

在Strix测试案例中，我们将测试第4个节点分别在1，64，127个模拟客户端下的，注入全部负载的回环线路数据转发率。测试结果如下图所示：

对于两家厂商的产品来说，注入的数据流是不一样的，media rate指的是回环线路吞吐量的基线测试。在以上配置下，项测试结果表明了Firetide和Strix公司的单个网状网节点可以并发处理客户端和回环通路的数据流，并可维持最大数据转发率。在以太网上联端口的数据转发率达到或者超过了60Mbps，而这时本地客户端和回环线路的通信数据流各有一半。我们期待当能够利用到所有的6个无线电接收装置时，会有更高的测试吞吐量。这项测试结果并没有暗示：在多跳情况下，吞吐量会仍能够取得如此高的吞吐量，但是此项测试表明了高水平的回环线路数据流并不会影响节点处理本地客户端数据的能力。