WLAN协议测试与网络监测系统(1)

摘    要  该文提供了一套完整的WLAN协议测试与网络监测系统设计方案。首先简要阐述该系统的具体应用，然后介绍WLAN协议测试与网络监测系统的整体架构、硬件组成、及软件体系结构，最后介绍其实现方法。

关键词 无线接入点，无线局域网，无线局域网鉴别与保密基础结构，uClinux

 

      近年来，无线局域网获得了很大的发展，我国也开始了以保护国家信息安全和机密为目的的WAPI认证体系。由于WLAN实现了成本节约及更多的功能，对以前未与WLAN连接的范围广阔的各种设备而言，WLAN都成了富有吸引力的解决方案。WLAN带来的巨大的吸引力和潜在的应用，使得各大厂商各自推出了自己的WLAN解决方案，国内许多企业也都在积极的投入资金和人力进行WLAN的研发和生产。在这些巨大的需求前面，势必要求对WLAN研发、集成和认证提出新的要求。论文提供了一套完整的WLAN协议测试与网络监测系统，以满足WALN的AP及网卡等无线产品软硬件的开发和WLAN协议的研发需求。

       WLAN协议测试与网络监测系统可以完成对WLAN某一固定信道的无线信号的采集、侦听、分析等功能。对于WLAN无线信号的分析，可以确定信号的射频指标，诸如信号功率、中心频率等，用以研制和生产WLAN相关产品；通过接收到的数据，可以分析工作频道、AP和网卡的关联信息、MAC地址、IP地址，还可以解析控制帧、管理帧和数据帧信息，分析WLAN协议和侦听网络，开发IEEE802.11x的协议栈，以及特殊组织用以对无线网络信息进行管理。

WLAN协议测试系统结构框图1如下所示：

图1系统结构框图

        WLAN协议测试与网络监测系统由两部分组成：PC控制端和WLAN测试端，这两端采用以太网IEEE802.3连接（100Mbps）。

PC控制器端主要完成对WLAN检测端的控制，并显示对WLAN无线信号的分析数据，分析结果采用图形、图表、数字等格式显示。

系统以分布的IEEE802.11无线电接收机为主，将接收到的信号进行记录和分析，并统计其工作环境下的AP节点信息、IP地址信息、网卡信息，然后分析该网络，实现对该无线局域网网络环境的监测。

 

 

        WLAN协议测试与网络监测系统能够截获某信道的无线局域网信号，实现该信道下的协议分析和网络监测。其硬件组成如下：

 

       WLAN协议测试与网络监测系统的控制器端可以配置PC台式机或笔记本电脑，在Windows环境下，开发与检测端通信的软件、完成对获取的数据的分析、对检测端的控制、并将结果以不同的方式显示给用户，具有交换和控制的功能。

 

       检测端截获网络数据，并将数据通过以太网发给控制器端。检测端根据PC控制端的配置完成各种检测功能，如工作信道、IP地址等。

WLAN检测端由以太网控制器、ARM9或更高处理能力的网络微处理器、基带处理器以及射频部分组成。

图2检测卡硬件结构

        以太网控制器完成IEEE802.3协议转换并实现与PC控制端以太网口相连；ARM9或更高处理能力的网络微处理器(MPU)完成对IEEE802.3、IEEE802.11b/g的协议处理；基带部分完成IEEE802.11 b/g信号的调制与解调；RF/IF部分完成IEEE802.11b/g无线信号的接收和发送，并进行I/Q信号的A/D和D/A转换，RF通过N型接口连接外置天线。

         软件部分主要包括两个操作系统平台下的软件开发：作为服务器的检测卡端和作为客户的PC控制端。

图3软件结构