WLAN 协议测试与网络监测系统
检测卡部分 检测卡部分使用 uClinux 操作系统,其主要组成模块为:驱动模块、
MAC 协议处理模块(包含过滤等)、Sniffer 模块、以及通信模块的服务器端等,这些模
块与 uClinux 集成为一个映像文件放置于 Flash 中,实现该系统检测卡部分的软件功能。
MAC 协议处理模块完成某信道接受到的 无线基带信号的协议处理,
去掉 MAC 地址过滤,将接受到的所有信号传给 uClinux 操作系统;Sniffer 应用 程序,提
供对无线局域网传输报文的截获功能,将所获取的报文提交给管理与服务程序进行处理,
所获取报文以及提交给客户端的报文为原始报文,不经任何处理,以最大限度保留原始信
息,提高信息容量。 由于 PC 控制器端与监测型网卡之间的通信数据包括两种:一是
检测型网卡截获的 网络 信息(数据帧、管理帧和控制帧);二是 PC 控制端对检测型网
卡的配置信息以及检测型网卡返回给 PC 控制端的状态信息。所以,在 PC 端和检测型网
卡端定义通信规则,实现正常的数据传送与配置。即通信模块的 Server 将数据信息发给
PC 接受端,Server 接受 PC 控制端发送的检测型网卡的配置和配置信息,并将状态信息返
回到 PC 端。 PC 控制部分 PC 控制端应设计为基于 32 位的 Windows 系统,
Windows 的接口程序设计,该程序用于上层应用程序与网络设备(无线检测型网卡)的交
互和接口,对管理指令和数据报文进行解析,以及实现用户对无线检测型网卡的控制。其
主要组成模块为:Windows 用户界面、配置管理模块、协议 分析 模块、通信模块的
Client 端。 Windows 用户界面实现与用户的交互,显示解析的信息结果,完成对检
测型网卡的配置,并查看检测型网卡的状态信息;配置管理模块获取检测型网卡的 IP 地
址和端口号,并查询状态信息;协议分析模块完成对网卡截获的 数据帧
、管理帧和控制帧的协议分析。5 系统实现 本系统硬件设计主要是实现无线检测型
网卡,其采用 ARM940 内核的 MPU,外围使用了 32M 的 SDRAM 和 8M 的 Flash,以太
网控制器使用 RTL8201,基带芯片及 RF/IF 使用某公司的成熟的解决方案。软件实现主要
分为两部分: PC 控制部分 采用 Windows 环境下的 VC++ 编程。首先将不同
的卡号对应的配置信息写入注册表,包括 IP 地址和端口号,以备发送配置和查询命令时
读取;然后对检测卡进行配置,发送配置命令给检测卡,实现配置;启动分析器,开始对
检测卡截获的数据进行分析与统计。 检测卡部分 检测卡部分主要是去掉 MAC 协
议处理的地址过滤,以及 uCLinux 系统上的两个应用程序:Server 和 Sniffer,编译时与
Drivers 及 uClinux 固件一起编译成映像文件。 Server 首先读取系统配置文件,并启
动程序,然后初始化网络端口,等待来自 PC 端控制软件的配置命令和查询命令。配置命
令和查询命令分别包括频点、IP 地址、数据发送目的 IP 地址和端口号、工作状态、数据
传输模式(配置 Sniffer)等;然后 Server 将配置命令提交给系统,写入配置文件完成对
检测卡的配置。同时也根据查询命令读取配置文件信息,返回给 PC 控制端。 Sniffer
根据不同的工作状态,采用不同的工作机制:主动模式采用每接收到一个数据包立刻发送
到目标 IP 地址对应的端口,而缓冲模式则判断缓冲区是否接收满或预定的时间已到,若
满足条件则发送数据,否则将数据存储在缓冲区内。 6 结 束 语 目前 三种新兴的无
线接入技术:Wi-Fi (WLAN) 协议及规范仍在不断地修改和扩充,实现更多的功能和更为广
泛的应用;WiMax 是一项新兴的无线城域网(WMAN)接入技术,能提供面向互联网的高
速连接,其信号传输半径可以达到 50 公里,基本上能覆盖到城郊。3G 是一种广域网(
WAN)技术;而 3G 网络则是全球移动综合业务数字网,它综合了蜂窝、无绳、集群、移
动数据、卫星等各种移动通信系统的功能,与固定电信网的业务兼容,能同时提供话音和
数据业务。 Wi-Fi 作为这三种新兴的无线接入技术的一种,在其应用领域给人们带来
越来越多的惊喜,是其他两种技术所不能代替的。其应用前景广阔,将给人们的生活和工
作带来更大的便利。所以对于 WLAN 技术及产品的 研究 将会带来更深的研究和应用热潮
。而本文给出的 WLAN 研究测试系统将方便 WLAN 的研发,生产和监测。 参考 资料
1 ANSI/IEEE Std. , IEEE Standard for Wireless LAN Medium Access Control (MAC)
and Physical Layer (PHY) Specifications[S].2 GB -2003,信息技术 系
统间远程通信和信息交换局域网和城域网 特定要求 第 11 部分:无线局域网媒体访问控
制和物理层规范: 频段较高速物理层扩展规范,3 GB -2003,信息技
术 系统间远程通信和信息交换局域网和城域网 特定要求 第 11 部分:无线局域网媒体访
问控制和物理层规范: 频段较高速物理层扩展规范,4 ,金纯等著. IEEE
无线局域网. 电子 工业 出版