AirMagnet頻譜分析儀評測

　　艾爾麥公司(AirMagnet)的無線局域網(wǎng)安全和管理產(chǎn)品在市場中占有相當(dāng)重要的位置，通過不斷擴大的業(yè)務(wù)量，它一直是這個領(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，因為它加入了RF(Radio Frequency，無線電頻率)的分析能力，這一起是以前AirMagnet產(chǎn)品的一個小小的缺陷。

　　RF分析是相當(dāng)重要的，這是因為那些數(shù)據(jù)包級別的產(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，但有時在一個無線局域網(wǎng)中故障是由RF干擾源所引起的，而這些干擾源并不會發(fā)出有效的 802.11a/b/g信號，微波爐、無繩電話和藍牙設(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無線頻譜分析儀測試卡

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　　圖1:Spectrum PC卡

　　Spectrum PC卡的內(nèi)部細節(jié)

　　Radio(無線部分)-無線收發(fā)器檢測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RF頻譜的快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform ，F(xiàn)FT)，并提供低級別數(shù)據(jù)的供應(yīng)，這些低級別數(shù)據(jù)與RF頻譜的狀態(tài)有關(guān)。在某一個瞬間，對比在頻譜方面的頻率信息，低級數(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)計分析和RF脈沖的統(tǒng)計分析。

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

　　* 測量引擎(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)-識別特定類型的干擾信號(藍牙設(shè)備、微波爐、無繩電話和無線耳機、小型雷達等等)。

　　Spectrum PC卡在工程設(shè)計方面考慮得很全面，給人的印象很好，特別考慮到ASA的最有威脅的競爭對手-Berkeley Varitronics Systems (BVS)的Bumblebee，它需要一個PocketPC大小雪橇狀的部件來安裝其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的詳細規(guī)格(圖2)也是很令人印象深刻的，特別是它的噪聲級別僅僅只有124dBm并且偏差幅度范圍只有+/- 2.5dBm。

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　　圖2:ASA詳細技術(shù)規(guī)格

　　Spectrum PC卡可在任意一臺運行有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。不過這塊卡可不能作為一塊802.11a/b/g的WLAN網(wǎng)卡來使用，故既不可把它用來連接無線網(wǎng)絡(luò)，也不能在此基礎(chǔ)上運行 AirMagnet的其他軟件產(chǎn)品，注意，如果你運行ASA的筆記本或平板電腦上還內(nèi)置有Wi-Fi無線網(wǎng)卡的話，顯而易見，要把這塊無線網(wǎng)卡關(guān)閉掉。

　　Spectrum PC卡有一個MMCX接口用來外接擴展天線(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也提供了一個簡單的2dBi偶極天線，不過連接線纜不是很長，有一個夾子方便夾在筆記本的顯示屏上。

　　功能特點

　　ASA很順利地就在我Windows XP SP2的筆記本上安裝好了，不過可沒有什么“向?qū)А敝惖膩碇笇?dǎo)你完成最初的設(shè)置，但這并花不了你多少的時間，馬上就可以開始使用了。安裝結(jié)束后第一次啟動它的程序界面時，會出現(xiàn)一個初始化的過程，然后顯示一個“Channel Summary”(頻道摘要)頁面，在這顯示出任一一個ASA正在監(jiān)視的頻段中被檢測到的RF活動(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)的選項中沒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，是不會有警告信息出現(xiàn)的，并且你設(shè)置的這些頻率值不會起作用。

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　　圖4:被監(jiān)控的頻帶區(qū)

　　點擊左邊欄中的第二個按鈕-Spectrum按鈕，就可看到一個頻譜分析的顯示窗口，它默認(rèn)的是實時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上的空閑存取點的一個快照，當(dāng)然，它正在發(fā)送信號。我比較喜歡把不重疊的頻道1、6和11標(biāo)識出來的這種方法，不過如果你更喜歡原來的樣式，可以關(guān)閉這個選項，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FFT的各種不同的切片和取舍 (slicing and dicing)來產(chǎn)生的(一個FFT過程實際上是一個數(shù)學(xué)計算，它在一定的時間間隔內(nèi)對波形進行采樣完成模擬數(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)，在下個章節(jié)會更詳細地來講述這方面的內(nèi)容。

　　ASA的第三是顯示在每個圖表屏幕底部的干擾信號，第四個功能是設(shè)備探測器(Device Finder)，ASA考慮到那些非802.11設(shè)備的廣播是在802.11設(shè)備使用的同一個頻率波段，則這些廣播信號就成了干擾信號，它可通過分析所捕獲到的頻譜的不同特征來自動識別干擾信號而無需用戶的干預(yù)，并可把識別到的干擾信號記錄到干擾顯示中。ASA可識別藍牙設(shè)備、微波爐、無繩電話及其基座、無線耳機、無線視頻擴展器及其他的連續(xù)信號源設(shè)備。

　　設(shè)備探測器主要是兩部分，信號強度和歷史顯示，我們可使用其來追蹤某個干擾源的物理位置。

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　　圖6:設(shè)備探測器

　　圖6是從ASA的用戶指南中的圖片中“借”過來的，因為在我的使用環(huán)境下RF設(shè)備的干擾幾乎沒有，并且設(shè)備探測器只可用來找到那些活動的干擾。筆者曾與AirMagnet聯(lián)系過為什么這個設(shè)備探測器不能被用來追蹤那些基于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ASA不應(yīng)在功能上與AirMagnet的其他產(chǎn)品發(fā)生重疊。不過我認(rèn)為，由于這只是ASA的1.0版本的產(chǎn)品，Airmagnet可能會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

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

　　從我個人來講，使用得最多的兩個圖表是Real Time FFT和Swept Spectrogram(圖7)，在圖7中顯示的那些有規(guī)則、穩(wěn)定的無線信號是通過連續(xù)不斷地在單獨一個無線客戶端和AP之間運行IxChariot的腳本負(fù)載來產(chǎn)生的，在無線客戶端與AP之間同時有直接的上傳來下載活動。

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　　圖7:使用得較多的兩個圖表(只有頻道6有干擾)

　　Real Time FFT和Power vs. Frequency圖表在ASA實行基本的頻譜分析的兩個組成部分，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之間來被設(shè)定。

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