AirMagnet頻譜分析儀評(píng)測(cè)

　　艾爾麥公司(AirMagnet)的無(wú)線局域網(wǎng)安全和管理產(chǎn)品在市場(chǎng)中占有相當(dāng)重要的位置，通過(guò)不斷擴(kuò)大的業(yè)務(wù)量，它一直是這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)公司的領(lǐng)頭羊之一。AirMagnet Spectrum Analyzer--頻譜分析儀(ASA)，是AirMagnet的最新產(chǎn)品，這是一款相當(dāng)令人期待的產(chǎn)品，因?yàn)樗尤肓?a target="_blank">RF(Radio Frequency，無(wú)線電頻率)的分析能力，這一起是以前AirMagnet產(chǎn)品的一個(gè)小小的缺陷。

　　RF分析是相當(dāng)重要的，這是因?yàn)槟切?shù)據(jù)包級(jí)別的產(chǎn)品(如AirMagnet的Enterprise、Laptop 和Handheld Analyzer)都是依賴于要能夠接收到和解碼WLAN的信號(hào)，但有時(shí)在一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)中故障是由RF干擾源所引起的，而這些干擾源并不會(huì)發(fā)出有效的 802.11a/b/g信號(hào)，微波爐、無(wú)繩電話和藍(lán)牙設(shè)備是最常見的RF干擾源，但決不僅僅只有這些。

　　艾爾麥無(wú)線頻譜分析儀ASA介紹

　　ASA核心的部件是一塊CardBus卡(圖1，AirMagnet稱之為Spectrum PC卡)，它包含了一套微型的頻譜分析儀的基本硬件內(nèi)容，可覆蓋802.11a/b/g 的2.4GHz和5GHz頻率范圍，還可覆蓋4.94 - 4.99 GHz的頻段。

　　艾爾麥Airmagnet無(wú)線頻譜分析儀測(cè)試卡

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　　圖1:Spectrum PC卡

　　Spectrum PC卡的內(nèi)部細(xì)節(jié)

　　Radio(無(wú)線部分)-無(wú)線收發(fā)器檢測(cè)RF頻譜，并傳輸數(shù)據(jù)給頻譜分析引擎(Spectrum Analysis Engine)和SAgE。

　　SAgE-頻譜分析引擎完成一個(gè)RF頻譜的快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform ，F(xiàn)FT)，并提供低級(jí)別數(shù)據(jù)的供應(yīng)，這些低級(jí)別數(shù)據(jù)與RF頻譜的狀態(tài)有關(guān)。在某一個(gè)瞬間，對(duì)比在頻譜方面的頻率信息，低級(jí)數(shù)據(jù)包括功率方面的一些基本信息和RF頻譜中有關(guān)單脈沖的一些信息。SAgE也執(zhí)行頻譜的板載統(tǒng)計(jì)分析和RF脈沖的統(tǒng)計(jì)分析。

　　MCU-一個(gè)可編程的微控制器單元(MicroController Unit ，MCU)，它運(yùn)行有專用的軟件，提供對(duì)數(shù)據(jù)流的低級(jí)別分析，這個(gè)分析引擎包括:

　　* 測(cè)量引擎(Measurement Engine)-收集SAgE數(shù)據(jù)并把它們標(biāo)準(zhǔn)化格式化成有意義的表現(xiàn)形式。

　　* 分類引擎(Classification Engine)-識(shí)別特定類型的干擾信號(hào)(藍(lán)牙設(shè)備、微波爐、無(wú)繩電話和無(wú)線耳機(jī)、小型雷達(dá)等等)。

　　Spectrum PC卡在工程設(shè)計(jì)方面考慮得很全面，給人的印象很好，特別考慮到ASA的最有威脅的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手-Berkeley Varitronics Systems (BVS)的Bumblebee，它需要一個(gè)PocketPC大小雪橇狀的部件來(lái)安裝其RF電路，而ASA在這方面就想得較周全，全部部件都整合到了一起。ASA的詳細(xì)規(guī)格(圖2)也是很令人印象深刻的，特別是它的噪聲級(jí)別僅僅只有124dBm并且偏差幅度范圍只有+/- 2.5dBm。

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　　圖2:ASA詳細(xì)技術(shù)規(guī)格

　　Spectrum PC卡可在任意一臺(tái)運(yùn)行有Windows XP SP1或SP2的筆記本或平板電腦上使用，只要它有Type II CardBus插槽即可。不過(guò)這塊卡可不能作為一塊802.11a/b/g的WLAN網(wǎng)卡來(lái)使用，故既不可把它用來(lái)連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，也不能在此基礎(chǔ)上運(yùn)行 AirMagnet的其他軟件產(chǎn)品，注意，如果你運(yùn)行ASA的筆記本或平板電腦上還內(nèi)置有Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)卡的話，顯而易見，要把這塊無(wú)線網(wǎng)卡關(guān)閉掉。

　　Spectrum PC卡有一個(gè)MMCX接口用來(lái)外接擴(kuò)展天線(如同使用以前的老版本的ORiNOCO的產(chǎn)品和現(xiàn)在Buffalo Technology的一些WLAN網(wǎng)卡一樣)，AirMagnet也提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的2dBi偶極天線，不過(guò)連接線纜不是很長(zhǎng)，有一個(gè)夾子方便夾在筆記本的顯示屏上。

　　功能特點(diǎn)

　　ASA很順利地就在我Windows XP SP2的筆記本上安裝好了，不過(guò)可沒(méi)有什么“向?qū)А敝惖膩?lái)指導(dǎo)你完成最初的設(shè)置，但這并花不了你多少的時(shí)間，馬上就可以開始使用了。安裝結(jié)束后第一次啟動(dòng)它的程序界面時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)初始化的過(guò)程，然后顯示一個(gè)“Channel Summary”(頻道摘要)頁(yè)面，在這顯示出任一一個(gè)ASA正在監(jiān)視的頻段中被檢測(cè)到的RF活動(dòng)(圖3)。

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　　圖3:頻道摘要

　　在“Monitored Bands settings”(被監(jiān)控的頻段設(shè)定)頁(yè)面中可自己定制要監(jiān)控的頻率范圍(圖4)，在這兒可以選擇軟件已定義好的一些頻帶區(qū)，要不還可自己建立兩 “User Defined”(用戶定義)的頻帶區(qū)，要注意的是用戶自定義頻帶區(qū)的選項(xiàng)中沒(méi)有約束用戶只可輸入有效范圍的數(shù)值，如果你輸入了一些“不合法”的數(shù)值在這里的話，是不會(huì)有警告信息出現(xiàn)的，并且你設(shè)置的這些頻率值不會(huì)起作用。

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　　圖4:被監(jiān)控的頻帶區(qū)

　　點(diǎn)擊左邊欄中的第二個(gè)按鈕-Spectrum按鈕，就可看到一個(gè)頻譜分析的顯示窗口，它默認(rèn)的是實(shí)時(shí)FFT(Real Time FFT)顯示，監(jiān)視頻率范圍從2.4到2.5GHz(802.11b/g)，并且全部開啟了Max、Max Hold和Average追蹤。圖5在頻道6上的空閑存取點(diǎn)的一個(gè)快照，當(dāng)然，它正在發(fā)送信號(hào)。我比較喜歡把不重疊的頻道1、6和11標(biāo)識(shí)出來(lái)的這種方法，不過(guò)如果你更喜歡原來(lái)的樣式，可以關(guān)閉這個(gè)選項(xiàng)，在屏幕右邊欄的最下邊。

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　　圖5:默認(rèn)的頻譜分析視圖

　　在該頻譜分析儀中你可從十二種不同的圖表中作出選擇，這些圖表由每秒鐘內(nèi)完成數(shù)的以千計(jì)FFT的各種不同的切片和取舍 (slicing and dicing)來(lái)產(chǎn)生的(一個(gè)FFT過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)數(shù)學(xué)計(jì)算，它在一定的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)波形進(jìn)行采樣完成模擬數(shù)據(jù)到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，并且它還把這些采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成構(gòu)成波形的離散頻率的幅度的視圖)，在下個(gè)章節(jié)會(huì)更詳細(xì)地來(lái)講述這方面的內(nèi)容。

　　ASA的第三是顯示在每個(gè)圖表屏幕底部的干擾信號(hào)，第四個(gè)功能是設(shè)備探測(cè)器(Device Finder)，ASA考慮到那些非802.11設(shè)備的廣播是在802.11設(shè)備使用的同一個(gè)頻率波段，則這些廣播信號(hào)就成了干擾信號(hào)，它可通過(guò)分析所捕獲到的頻譜的不同特征來(lái)自動(dòng)識(shí)別干擾信號(hào)而無(wú)需用戶的干預(yù)，并可把識(shí)別到的干擾信號(hào)記錄到干擾顯示中。ASA可識(shí)別藍(lán)牙設(shè)備、微波爐、無(wú)繩電話及其基座、無(wú)線耳機(jī)、無(wú)線視頻擴(kuò)展器及其他的連續(xù)信號(hào)源設(shè)備。

　　設(shè)備探測(cè)器主要是兩部分，信號(hào)強(qiáng)度和歷史顯示，我們可使用其來(lái)追蹤某個(gè)干擾源的物理位置。

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　　圖6:設(shè)備探測(cè)器

　　圖6是從ASA的用戶指南中的圖片中“借”過(guò)來(lái)的，因?yàn)樵谖业氖褂铆h(huán)境下RF設(shè)備的干擾幾乎沒(méi)有，并且設(shè)備探測(cè)器只可用來(lái)找到那些活動(dòng)的干擾。筆者曾與AirMagnet聯(lián)系過(guò)為什么這個(gè)設(shè)備探測(cè)器不能被用來(lái)追蹤那些基于802.11的源設(shè)備，我們大家都知道這些設(shè)備都可能成為干擾源。給我的答復(fù)是說(shuō)ASA不應(yīng)在功能上與AirMagnet的其他產(chǎn)品發(fā)生重疊。不過(guò)我認(rèn)為，由于這只是ASA的1.0版本的產(chǎn)品，Airmagnet可能會(huì)聽取用戶的反饋信息，并解除在產(chǎn)品功能方面的限制。

　　使用中的體會(huì)

　　正如我前面所說(shuō)的一樣，用戶可從ASA的十二個(gè)不同的圖表中來(lái)選擇，這十二個(gè)圖表中有四個(gè)是Real Time FFT、 FFT Duty Cycle、 Swept Spectrogram 和Power vs. Time，這四個(gè)從根本上看來(lái)的不同視圖;還有一個(gè)是Power vs. Frequency，它是一個(gè)組成Real Time FFT的“tweakable”;另外的七個(gè)用來(lái)做高級(jí)RF分析的“"Air Quality”圖表。

　　從我個(gè)人來(lái)講，使用得最多的兩個(gè)圖表是Real Time FFT和Swept Spectrogram(圖7)，在圖7中顯示的那些有規(guī)則、穩(wěn)定的無(wú)線信號(hào)是通過(guò)連續(xù)不斷地在單獨(dú)一個(gè)無(wú)線客戶端和AP之間運(yùn)行IxChariot的腳本負(fù)載來(lái)產(chǎn)生的，在無(wú)線客戶端與AP之間同時(shí)有直接的上傳來(lái)下載活動(dòng)。

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　　圖7:使用得較多的兩個(gè)圖表(只有頻道6有干擾)

　　Real Time FFT和Power vs. Frequency圖表在ASA實(shí)行基本的頻譜分析的兩個(gè)組成部分，它們之間主要的不同之處在于:

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　　Real Time FFT有固定的156 KHz的分解帶寬(RBW)，而Power vs. Frequency的RBW可從最小9.77 KHz到最大1.25 MHz之間來(lái)被設(shè)定。

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