Бесшовный роуминг

Бесшовный роуминг – технология перехода от одной точки доступа к другой, способная улучшить работу беспроводных сетей на большой территории, повысив производительность, надежность и скорость передачи данных. Переход между зонами покрытия точек доступа осуществляется без значительной потери данных. Таким образом, можно создать бесшовное покрытие беспроводных сетей на значительных территориях: квартирах, ресторанах, отелях, складах, аэропортах, загородных домах, стадионах, городах.

Особенности бесшовного роуминга

• Расчет емкости (мощности) сети в зависимости от предполагаемого количества пользователей сети
• Планирование покрытия беспроводной сети в зависимости от емкости и отказоустойчивости
• Проверка эфира на наличие помех, перегрузки, препятствий и других причин, влияющих на распространение радиосигнала
• Планирование частотного плана для лучшей помехоустойчивости и скорости сети
• Проектирование пересечения зон покрытия диапазонов 2.4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц
• Определение мест установки активного оборудования с учетом всех факторов
• Желательно использовать только один диапазон 5 ГГц или 6 ГГц, в случае использования диапазона 2.4 ГГц – необходимо уменьшить мощность сигнала диапазона 2.4 ГГц, так что бы мощность сигнала на равном расстоянии была меньше чем в диапазоне 5 ГГц
• Желательно не использовать DFS каналы (52-64, 100-144), либо использовать только в случае нагруженной сети
• Желательно использовать минимальную ширину канала необходимую для обеспечения достаточной скорости передачи данных
• Желательно не использовать максимальную мощность сигнала (TX Power), рекомендуемое значение 15-17 dBm

Как происходит роуминг

Когда клиент перемещается в зоне действия беспроводной сети с поддержкой бесшовного роуминга, объявляющей тот же идентификатор беспроводной сети (SSID), он будет пытаться подключиться к точке доступа (AP), которая обеспечивает самый сильный сигнал. Беспроводной адаптер на клиентском устройстве измеряет RSSI на полученных кадрах, отправленных точками доступа, чтобы принимать решения о роуминге.

Порядок действий клиента:

• Клиентское устройство перемещается и теряет уровень сигнала
• Когда уровень сигнала падает до уровня X0, устройство начинает искать новую точку доступа
• Запускается механизм активного сканирования (probes) не DFS каналов
• Сканируются DFS каналы, если там есть активность
• Если новые точки доступы не найдены, происходит пассивное сканирование (устройство ждет beacon’ы) от точек доступа на DFS каналах.
• Формируется список потенциальных точек кандидатов на для роуминга. Выбирается лучшая: для большинства устройств – по уровню сигнала, для iOS устройств еще учитывается загрузка новой точки доступа
• Уровень сигнала от текущей точки доступа доходит до порога X1
• Устройство дисассоциируется от текущей точки доступа и начинает ассоциацию на новой точке доступа (лучшая из списка кандидатов)
• Происходит повторная аутентификация на новой точке доступа

Причины плохой работы роуминга и задержек

• Недостаток покрытия, нет перекрытия между точками доступа, не достаточный уровень сигнала для переключения между узлами
• Сеть спроектирована под 2.4 ГГц
• На узлах используется максимальную мощность сигнала, вызывая дисбаланс мощности передатчика и чувствительности приемника, когда клиентское устройство имеет хороший сигнал для приема, но уровень входящего сигнала для обеспечения приёма данных с клиентского устройства слишком мал из-за завышенной мощности точки узла
• Миграция клиентов между диапазонами 5 ГГц / 6 ГГц и 2.4 ГГц на одном узле – уровень сигнала на границе зоны действия узла в диапазоне 2.4 ГГц сигнал выше, чем 5 ГГц / 6 ГГц. Поэтому клиентское устройство выбирает другой диапазон, вместо нового узла
• Используются DFS каналы – долгое сканирование и поиск нового узла для перехода клиента
• Нет промежуточных точек доступа – резкое пропадание сигнала, например: на резких поворотах, в лифте
• Устройство слишком долго ищет новую точку доступа, отсутствие поддержки 802.11k/802.11v
• Устройство долго повторно аутентифицируется на новой точке доступа, отсутствие поддержки 802.11r, посылка запросов аутентификации на внешний RADIUS-сервер
• Высокая нагрузка (утилизация) точки доступа
• Прочие причины

Дизайн сети

Правильно проектируйте пересечение зон покрытия диапазонов 5 ГГц / 2.4 ГГц:

• Уровень сигнала в 2.4 ГГц на равном расстоянии от узла в среднем на 7 dBm лучше, чем 5 ГГц
• Устройства (на примере iOS) теоретически совершают роуминг на другой BSSID только в случае, если его сигнал на 8 dBm лучше предыдущего (что, опять же теоретически, должно предотвратить роуминг из 5 ГГц в 2.4 ГГц в пределах одного узла)
• Погрешность измерений большинства беспроводных чипсетов составляет от 3 до 4 dBm
• Чтобы избежать роуминга внутри узла, привяжите SSID к одному частотному диапазону (только 5 ГГц, если возможно). При использовании двухдиапазонных SSID полностью избежать роуминга из 5 ГГц в 2.4 ГГц невозможно

Дополнительная информация

• Cisco WiFi Roaming