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专题
2010/11/19 10:14

工信部通信计量中心Wi-Fi认证测试资深工程师余乃平演讲

C114中国通信网  

11月18日,2010年中国无线世界暨物联网大会在京正式举行,C114中国通信网为本届会议的独家战略合作媒体,进行现场全程直播报道。

 主持人:今天最后一位演讲嘉宾是工业和信息化部通信计量中心Wi-Fi认证测试资深工程师余乃平,演讲的题目是《Wi-Fi联盟认证项目》,大家欢迎。

余乃平:大家下午好。我们实验室作为Wi-Fi联盟的授权实验室,已经为Wi-Fi联盟成员单位提供了数百款Wi-Fi联盟的认证。

首先看一下Wi-Fi联盟,Wi-Fi联盟是一个非盈利的国际行业组织,有超过350个成员单位。Wi-Fi联盟成立时间超过十年,从2000年3月份开始Wi-Fi联盟的认证项目,根据最新数据,目前已经超过8500款产品通过了Wi-Fi认证。2009年认证量是非常大的一年,超过1400款,2010年预计会超过1800款。看一下Wi-Fi联盟在中国的成员单位,根据最新消息,Wi-Fi联盟在中国的成员单位已经超过了24家,在去年年底的统计数量是13家,今年一年就接近翻倍,达到了24家。所以说现在Wi-Fi联盟在中国的影响力越来越大,而且Wi-Fi认证项目在中国的需求也在逐渐扩大。

现在给大家介绍一下Wi-Fi联盟现行的认证项目。现在有七个正在进行的Wi-Fi联盟认证项目,首先是WPA2,包括802.11a/b/g+WPA/WPA2。首先介绍一下WPA2的项目,这个项目是一个物理层和安全的组合,它包含无线工作模式,如果是802.11a/b/g的设备都需要认证。从安全模式来看,这个可以支持WPA的PSK或者WPA2的PSK。如果是企业的话,就需要进行企业的认证。测试项目包括下面四个部分,第一部分是关于吞吐量的测试,Wi-Fi联盟的一款产品送到实验室之后,需要跟Wi-Fi联盟提供的测试平台上的设备进行测试,也许会把测试平台的设备设置到各种不同的安全方式或者各种不同的无线设备上进行测试。功能性包括几个内容,比如进行组播测试、预认证测试,如果设备之间以后协商过PMK之后,当设备再重新关联的时候就不需要再重新进行PMK的协商,就可以直接关联上。

还有关于802.11d/h,换成各个国家的国家码之后,设备相应的发射功率以及信道都会有调整,如果换成中国的国家码就要满足中国政府的要求,包括发射功率和使用的信道。11h是关于频率的跳频的要求,因为802.11a的频段是在五级频段,跟雷达信号是重叠的,所以有时候11h的标准就要求设备如果检测到有雷达信号,就必须换一个信道,自己必须跳到别的信道去,避免跟雷达信号重叠。下面是扩展的测试,企业级IP产品需要进行这部分测试。这部分测试会把设备设置在更多的安全方式下进行检测。

第二个测试项是11n测试,也是一个强制性检测项目,这个项目本身要求你必须通过a/b要进行的检测项目。11n的特征项这一块增加了n的一些比较重要的特征项,包括像A-MDPU技术,发送端会发送多个MDPU,终端不会马上给他回,而是要等他们协商以后,会统一进行回复和确认。A-MDPU发射功能是可选设备,设备可以支持也可以不支持。第二个n的特征项是A-MSDU,比如到39/37这个长度。这个项目只要求设备可以接收MSDU数据。下面是HT-Greenfield测试,不需要采用保护机制。下一个特征项是短的保护间隔,原来数据采用800纳秒的保护,现在改成更短的保护,只使用400纳秒的保护,大概会提高10%的吞吐量。还有一个RIFS,指更小的保护间隔。11n采用一种机制,使用RIFS的间隔,减少它的保护时间。

还有一个20兆/40兆的共存项目,因为很多设备支持40兆的工作模式,40兆模式可能会干扰其他设备的正常工作,如果这个空间中有些设备要求这个设备不能使用40兆的工作模式,如果这个设备支持20兆/40兆共存的话,设备就会自动由20兆变成40兆。

下面说一下WMM项目,如果一个Wi-Fi设备不支持WMM,所有的数据包之间,所有的IP或者结点都会使用相同的机制竞争信道,不管哪一个终端,先进来之后,所有的终端都采用同一种机制竞争信道,但是会有一个问题,如果某些设备的某些应用要求对实时性要求比较高,有可能会竞争不到信道,就会导致数据的丢失。Wi-Fi规定采用Wi-Fi的多媒体机制,把数据分成四个优先级,分别是VO、VI、BE、BK,通过这四个优先级,如果是高一级的数据竞争信道,高一级的数据能更容易竞争到信道,这时候可以优先传输,保证了对实时性要求比较高的数据,能够首先竞争到信道,保证设备对实时性的要求。右边这个图是我们测试的结果图,它的测试机制有两个不同的优先级。它总共有20秒测试时间,前10秒运行两个不同优先级的数据,上面的数据优先级比较低,下面的数据优先级比较高,这时候在第10秒的时候加入第三个数据,这个数据是跟前面数据的优先级是一样的。因为前面10秒两个数据已经把信道占满了,第三个数据进来之后就会抢占信道资源。这时候从我们的结果来看,高优先级的数据应该不受到第三个数据抢占资源,所以能够保持比较平稳的状态,但是低优先级的数据因为信道受到挤占,性能会降低得很厉害。

第四个测试项目是WMM的Power Save。当终端处于Power Save状态的时候,它会先缓存起来,使用一个机制触发IP发送给它关于它的数据。这时候会按照优先级把数据传给这个设备。这个机制保证了在Qos的机制下,设备仍然能处于Power Save的情况。在这个项目中还要求设备应该能够保证,如果一个IP设备不支持WMM的Power Save,可以采用另外一种方式。

第五个项目是WPS,是为了简化设备的关联,一个网络的建立和关联过程。通过这种方式实现的,第一种方式是PPC的模式,PPC模式就是在IP和终端上都有一个按纽,这两个按纽同时按下或者在2分钟之内同时按下这两个按纽,终端和IP上的按纽,这时候终端和IP会自动协商一个比较安全的密钥。可以很方便实现终端和IP之间的关联。另外一种方式是使用Pin的方式,把终端设备的Pin码输入到IP上,IP在验证Pin码有效后,会自动跟终端协商,建立安全的连接。WPS项目主要是为了改善用户的体验,尤其像一些消费电子类产品。如果在打印机上装一个WPS按纽,IP也支持,只要按这个按纽就可以自动关联上。

第六个项目是CWG的项目,主要为了测试Wi-Fi和蜂窝的融合设备的天线性能。CTIA把这个作为强制的必测项。下面这三个图,左边的图是测试环境,中间有一个柱子,其实是一个转台,把设备放在转台上,可以沿着XYZ旋转,能够得到三维空间设备在各个点的天线性能。右边的图是实际测试的结果,从这个结果可以看出,左下角的方向发射功率是最好的,右上角最差。

上面是Wi-Fi联盟现行的测试项目,但是Wi-Fi联盟在最近这段时间也准备启动几个新的测试项目。第一个是Wi-Fi Direct项目,这个项目是设备到设备的通信,在这种机制下,终端之间不需要通过硬件的IP就可以进行直接的通信。这个项目很快就会启动,计划是在2010年11月份,Wi-Fi联盟就会正式受理这种产品的认证测试。

下面是WPS2.0,2.0是在1.0基础上进行了一些改进,使用户体验更好,使用性更强,更安全,并且厂家之间的一致性更好。这个项目会在下个月开始。

在安全方面,Wi-Fi联盟也有一定的计划在实施。Wi-Fi支持三种安全方式,一种是WEP,一种TKIP,一种AES,但是前两种比较容易被破解,Wi-Fi联盟准备逐步把前两种安全方式取消。现在的步骤,第一步所有设备必须支持AES的安全方式,TKIP的安全方式已经不允许使用,WEP也不能使用,但是在802.11a/b/g的产品还可以使用,但是这种情况也不会持续太长时间,在接下来两三年之内有可能就会被逐渐取消。

上面就是我对Wi-Fi联盟认证项目的介绍,我们实验室作为Wi-Fi联盟的授权实验室已经完成了大概数百款Wi-Fi联盟的认证,积累了很多经验,希望大家可以一起交流。谢谢大家。

主持人:感谢各位,会议到此结束,再见。

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