802.11k – оптимизированный список соседних узлов и каналов

802.11k – оптимизированный список соседних узлов и каналов

802.11k сокращает время поиска точки доступа с сильным сигналом и меньшей нагрузкой, что позволяет клиентским устройствам быстро находить ближайшие точки доступа для использования при переходе, создавая оптимизированный список каналов. При ослабевании сигнала текущей точки доступа (например, клиент удаляется) устройство будет искать точки доступа из этого списка.

Принцип действия 802.11k

В момент подключения к точке доступа клиентскому устройству передается информация о поддержке 802.11k, клиент отвечает запросом на получение списка соседних точках доступа и параметрах их сигналов. При удалении устройства от точки доступа связь будет ухудшаться, и клиент использует этот список для переключения на точку с более мощным сигналом, при этом заранее будет известен канал, на котором она работает. После миграции клиент обновит данные в своем списке. Таким образом, не нужно тратить время при переключении на сканирование всего радиоэфира.

­

В процессе обмена служебной информацией клиентское устройство всегда знает информацию о текущем состоянии других точек доступа в зоне видимости:

­

  • Количество зарегистрированных пользователей;
  • Загруженность и номер канала;
  • Количество переданных пакетов в определенный интервал времени;
  • Параметры эфира – соотношение сигнал/шум в беспроводной сети.

­

Клиентское устройство, видя несколько точек доступа, выберет из них наименее загруженную. Такой выбор обеспечит наивысшую скорость подключения к локальной сети. 802.11k позволяет разгрузить радиоэфир от излишних пакетов. Без поддержки на стороне клиента эта функция оказывается бесполезной.

Типы фреймов управления для проведения измерений

­

  • Beacon — пара запрос/ответ, позволяет STA (станции) запросить у другой STA список точек доступа, сигнал с которых она может принимать по определенному каналу или каналах. Это измерение может быть проведено путем использования режимов активного сканирования, пассивного сканирования или обращения к таблице beacon (сохраненным данным).
  • Frame — пара запрос/ответ, возвращает картину всего трафика каналов и ведет подсчет всех полученных фреймов измерения. Для каждого уникального адреса передатчика (Transmitter Address, TA) STA передает TA, количество фреймов, полученных от этого передатчика, уровень средней мощности (индикатор RCPI) для этих фреймов и идентификатор BSSID передатчика.
  • Channel Load — пара запрос/ответ, возвращает измерение загрузки канала, наблюдаемых STA с помощью измерения.
  • Noise Histogram — пара запрос/ответ, возвращает диаграмму измерения мощности не-IEEE 802.11 уровня шума, когда виртуальный механизм контроля несущей указывает на холостую работу, и STA не передает, не принимает фреймов.
  • STA Statistics — пара запрос/ответ, возвращает группы значений для счетчиков станции и элемента BSS Average Access Delay. Групповые значения счетчиков STA включают в себя: подсчет посланных фрагментов, посланных групповых (multicast) фреймов, неудачных попыток, повторных попыток, многократных повторных попыток, дубликатов фреймов, успешных запросов на отправку RTS (Request to Send), неудачных RTS, неудачных подтверждений о получении ACK (Acknowledgement), полученных фрагментов, полученных групповых (multicast) фреймов, ошибок контрольной последовательности фрейма FCS (Frame check sequence) и посланных фреймов. Групповые значения BSS Average Access Delay включают в себя: среднюю задержку доступа для точек доступа, среднюю задержку доступа для каждой категории доступа, количество подключенных станций и использование каналов.
  • Location Configuration Information (LCI) — пара запрос/ответ, возвращает запрошенное местоположение в значениях широты, долготы и высоты. Эта информация может включать в себя такие типы высоты, как этажность, а также поддерживать различные расширения отчетности. Запрашиваемое местоположение может относиться как к устройству, отправившему запрос (например, где я?), так и к отвечающей STA (например, где вы?).
  • Neighbor Report — пара запрос/ответ, позволяет STA получить информацию о ближайших ассоциированных точках доступа, которые будут рассматриваться в качестве потенциальных кандидатов для осуществления роуминга.
  • Link Measurement — пара запрос/ответ, обеспечивает измерение радиочастотных характеристик линии связи между двумя станциями. Это измерение показывает текущее качество соединения.
  • Transmit Stream / Category Measurement — пара запрос/ответ, позволяет механизмам QoS двух STA определить текущее соответствие состояния потокового трафика в установленном между ними соединении. Отчет Transmit Stream / Category Measurement об измеряемом потоковом трафике опирается на метрики производительности на передающей стороне. Другими словами, триггеры состояния, включенные в запрос об измерении, становятся отправной точкой для формирования отчета об измерениях.
  • Measurement Pause (только запрос) — запрос разрешает включение определенных задержек между выполнением отдельных измерений, которые определены в серии запросов измерений в рамках фрейма.
  • Measurement Pilot (только запрос) — фрейм представляет собой компактный фрейм действия, периодически передаваемый точкой доступа с более меньшим промежутком временем, чем интервал Beacon. Этот фрейм предоставляет часть информации, передаваемой во фрейме Beacon, он меньше, чем Beacon, и передается чаще. Основная цель фрейма Measurement Pilot заключается в оказании помощи станции со сканированием.

­

Получаемые клиентским устройством в Neighbor Report измерения помогают в осуществлении процесса быстрого роуминга, предоставляя клиенту механизм, способный запросить точку доступа провести измерения и прислать отчеты про ближайшие доступные точки доступа, принадлежащие этой же зоне. Это ускоряет процесс сканирования клиентским устройством окружающего пространства в поисках информации о ближайших точках доступа, к которым можно переподключиться.

­

Информация в ответе фрейма Neighbor Report включает в себя несколько видов различных оперативных данных о каждом из соседей, таких как:

­

  • BSSID;
  • Досягаемость для предварительной аутентификации;
  • Политика безопасности;
  • Возможности:
    • Quality of Service
    • APSD (энергосбережение)
    • радиоизмерения
    • BlockAck
    • управление спектром
  • Классы управления;
  • Номер канала;
  • PHY type (802.11a/b/g/n/ас/ax)

Более подробно о 802.11k-2008 – IEEE Standard for Information technology.