1997年，IEEE批準了最基本的Wi-Fi標準。自那以后，設備廠商和不同的802.11工作組一直在從正式的擴展和專有的功能兩方面來馴服它。目前很多正在進行的工作都涉及到如何控制共享的無線電頻率，以防止來自一臺客戶端設備的傳輸堵塞其他客戶端設備。

現在，802.11e QoS標準已經推出，并被應用在產品中來提供數據包優先級和呼叫接入控制(CAC)。CAC是一種應用于語音傳輸流的擁塞規避機制。但是，鑒于Wi-Fi與生俱來共享的、面向競爭的媒體訪問控制(MAC)機制，在網絡上取得可靠的性能還需要更多特殊的辦法。

通信時間管理

其中一個問題是每個數據包耗費的通信時間量取決于它的數據傳輸速率。Wi-Fi系統在調度傳輸時必須考慮這點。換句話說，系統應當為更快的客戶端設備分配更多的傳輸機會，使它們得到公平份額的通信時間。否則，它們會被較老的、速度慢的客戶端拖了后腿。

為了解決這個問題，許多Wi-Fi廠商推出他們自己的附加QoS機制。

新興廠商Aerohive是這個領域推出增強機制的最新廠商。其動態通信時間調度技術有點類似于IP路由技術中的加權輪詢QoS功能。加權輪詢QoS讓客戶端設備輪流傳輸，但根據你所制定的策略規定的變量分配調度傳輸流的權重。

例如，遠離AP的客戶端設備傳輸速率低于附近AP的客戶端，因此消耗更多的通信時間。動態通信時間調度技術解決了這個問題。Aerohive公司產品管理經理Adam Conway解釋說，一旦來自于某客戶端設備的數據包被傳送到發射隊列的最前面，那么這臺客戶端的通信時間就被支取了。

很多其他廠商，包括Aruba Networks和Meru Networks，也擁有公平分配無線電頻率的類似附加機制。來自這些廠商的這種能力常常被稱為“通信時間公平性”。

Riverside Health是美國Yonkers市一家擁有450張床位的醫院。該醫院高級網絡管理員Niall Pariag正在使用Aerohive解決方案。在最后選擇廠商的測試中，Pariag比較了Aerohive和Meru Networks的通信時間調度能力。

據Pariag說，Meru的機制“假設802.11n客戶端設備比802.11g客戶端更快”。然而在現實中，802.11n客戶端設備由于距AP的距離較遠，可能實際上以比802.11g客戶端設備更慢的速度進行傳送。他說：“因此Meru的解決方案只在有的時候有效。”

波束形成

除了通信時間管理，你可能還聽人們提到過所謂發射波束形成(Beamforming)的RF功能。有兩件事需要記住：首先，波束形成有多種類型和不同的實現方式，因此并不是所有的波束形成都是一樣的(或標準的);其次，在大型、全無線的環境中，一些類型的波束形成技術最終將成為使各類客戶端設備以最佳的、可預測的速度運行和減少不必要、麻煩的干擾的必要條件。

波束形成到底是什么呢?這么說吧，它涉及到一臺WLAN接入點(AP)將能量直接聚焦在接收Wi-Fi客戶端的設備上。該功能的一個目標是改善客戶端設備的信號接收能力，并因此提供更好的、更一致的吞吐量。另一個目標則是避免由全向天線造成的不必要的干擾。全向天線假設客戶端設備在一個位置的可能性與另一個位置完全一樣。因此，它們向各個方向發射能量，從而不僅浪費大量的能量，還造成不受歡迎的干擾。

目前，有兩種實現波束形成的主要方式：芯片級波束形成和基于天線的波束形成。

關于基于芯片的波束形成，Cisco的新1140 Draft N AP采用名被稱為ClientLink的一種專有類型的芯片級波束形成技術。它旨在通過改進老客戶端設備中的信號增益來保護對運行在混合模式802.11a/g/n Wi-Fi環境中的802.11a和11g技術的投資。它在做這件事時不需要客戶端設備也具有波束形成功能。與新出現的802.11n波束形成可選標準相比，這是Cisco實現中的關鍵差異。在草案802.11n標準中，AP和客戶端設備都必須具有波束形成功能。

而關于基于天線的波束形成，新興廠商Ruckus Wireless公司將其業務建立在這種動態波束形成技術基礎上。這種技術的應用并不僅僅局限于該公司的802.11n產品。這種有時也被稱為智能天線技術的方式只需要AP端的波束形成。天線固件連續采集客戶端設備環境的信息，然后根據采集到的信息相應調整發射的電波，使電波在任何時候都處在最佳聚焦狀態。它們通過保持成千上萬條連接某一客戶端設備的可能的連接路徑，并在傳送每個數據包的基礎上動態選擇連接某一客戶端設備的最佳路徑來實現這一目標。技術術語中的“最佳路徑”是指兩端的通信設備發射的信號振幅匹配或同步的路徑。

Wi-Fi廠商一決高低

前面提到的通信時間公平性和波束形成是不同的技術(通常是這樣)。不過，你會發現Cisco認為波束形成和通信時間公平性在其Wi-Fi網絡中基本上是同義詞。與競爭對手不同，Cisco通過它最近宣布的波束形成技術ClientLink向通信時間公平性問題發起攻擊。ClientLink更好地將RF能量向老802.11a/g客戶端設備聚焦來改進它們的性能――不管網絡中有沒有802.11n客戶端設備。

不過，Cisco公司移動性解決方案高級經理Chris Kozup解釋說，一個附帶的結果是：如果混合802.11a/g/n網絡中的一臺802.11a/g客戶端設備的性能得到改進，這將為802.11n客戶端設備傳送信號騰出更多的通信時間。Kozup斷言：“其他廠商限制老客戶設備來確保11n設備的發言權。”

Kozup談到的那些其他廠商卻并不這樣認為。

通信時間公平性先驅，Meru Networks公司首席設計師Joe Epstein說：“通信時間公平性的概念眾所周知。”例如，Meru、Aruba、Motorola以及最近Aerohive都在嘗試在某一時間防止網絡上最慢的客戶端設備拖累Wi-Fi網絡其余部分的性能。

為此，他們動態確定每臺客戶端設備耗費的通信時間的精確數量(微秒級)，然后利用算法調整每臺客戶端設備得到的傳輸機會的數量。這類算法考慮每臺客戶端設備的各種特性，如吞吐量、距AP的距離，甚至802.11n的比較效率(如數據包聚合和40MHz信道)。其主要目標是確保最慢的客戶端設備不限定網絡上所有客戶端設備的速度和獨占頻率資源。

就Aerohive而言，當該公司本月初宣布推出Dynamic Access Scheduling時，它宣稱Meru、 Aruba和其他廠商的通信時間公平性算法采用基于協議的算法。公司產品管理經理Adam Conway說，競爭對手假設客戶端設備的傳輸速度僅僅基于802.11a/b/g或n協議定義的最大連接速度，而沒有動態考慮吞吐量、距離和其他因素。

事實不是這樣!Meru和Aruba反駁道。這兩家公司說它們采用客戶端設備傳輸的動態時間測量數據來公平地分配通信時間。

從這里開始，不同的廠商采用不同的算法，根據不同的變量(如應用、客戶端設備類型、SSID、用戶等等)分配權重來優化每一臺客戶端設備的性能。這樣，一些客戶端設備在適當的時候可以得到比其他客戶端設備更好的待遇。

Aruba公司戰略營銷負責人Mike Tennefoss說：“通信時間公平性是取得最佳網絡性能的必要條件，但不是充分條件。”Aruba去年夏天向它已經支持的基于帶寬的公平技術添加了通信時間公平性。的確，通信時間公平性只是RF管理工具箱中的一種工具。(美國《Network World》供本報專稿)

編看編想 用技術馴服技術

雖然Wi-Fi技術對于大多數人來說再熟悉不過(應用也相當廣泛)，但是我們平時可能都不大注意到類似于傳輸性能的問題。正如這篇技術性文章所探討的一樣，隨著Wi-Fi標準的“年輪”一年年增長，人們對這項技術的應用復雜程度越來越高，很多問題也暴露出來。

在眼下這個時候細致地探討Wi-Fi設備的性能提升空間很有意義，特別是在多個AP共同作用的環境里。實際上，無論是通信時間公平性，還是波束形成這樣的技術，抑或是各個廠商的專有技術，他們存在的某些共同之處，就是都旨在為Wi-Fi用戶提供更好、更可預測的網絡幫助控制信號傳輸。換句話說，都是為了無線用戶能夠獲得更好的體驗。沒有什么比改善應用更好的推廣無線技術的方式了。

另一方面，相對于一些技巧性的措施來說，這些技術對于Wi-Fi技術的優化更加徹底，也為即將到來的802.11n時代做好準備。可以說，通信時間公平性問題對于802.11n超高性能的真正落地至關重要。期待這些技術的進一步成熟，那樣我們的無線世界會變得更加可靠。