5 GHz Channel Planning

Planowanie kanałów 5 GHz

Skoro już to omówiliśmy, przenieśmy dyskusję na 5 GHz. W tym paśmie dostępne jest znacznie więcej widma, a każdy kanał zajmuje własny, nienakładający się wycinek 20 MHz. W tym miejscu interesujący staje się temat szerokości kanału. 

Wybór odpowiedniej szerokości kanału dla Twojej sieci Wi-Fi

Niezależnie od tego, czy używasz statycznego planu kanałów, czy dynamicznego algorytmu oceny/przydzielania kanałów dostawcy (prawie wszystkie z nich oferują jakąś wersję tej funkcjonalności), jest kilka rzeczy do rozważenia poza wybieraniem kanałów Wi-Fi. Jednym z najważniejszych jest wybór odpowiedniej szerokości kanału. 

Standardowe kanały 20 MHz można łączyć w celu zwiększenia rozmiaru kanału w celu uzyskania większej szybkości transmisji danych. Im szerszy kanał, tym więcej danych można przez niego przepchnąć. Znasz te imponujące liczby przepustowości, które sprzedawcy uwielbiają podawać w arkuszach danych AP? Osiąga się to za pomocą tych szerokich kanałów. Obecnie sprzęt niektórych dostawców jest domyślnie ustawiony na te szerokie kanały od razu po wyjęciu z pudełka. 

Te szerokie kanały Wi-Fi są tworzone przez połączenie wielu sąsiednich kanałów 20 MHz, przy użyciu częstotliwości środkowej do oznaczenia kanału. Na przykład kanały 36 i 40 (każdy po 20 MHz) są ze sobą połączone, aby utworzyć kanał 38 o częstotliwości 40 MHz itd.

Źródło: Specjaliści od bezprzewodowych sieci LAN 

Brzmi świetnie, prawda? Dlaczego więc po prostu nie ustawić swoich punktów dostępowych na najszerszy dostępny kanał i zakończyć ten dzień? Wróćmy do początku tego posta, szczególnie tam, gdzie omawialiśmy interferencję międzykanałową (CCI). Pasmo 5 GHz pozwala na 9 kanałów 20 MHz w UNII-1 i UNII-3 (non-DFS). W UNII-2 (DFS) jest jeszcze 16 kanałów 20 MHz, ale mają one swój własny zestaw komplikacji, które omówimy później na blogu.

Powiedzmy, że zdecydowaliśmy się użyć kanałów 80 MHz do naszego wdrożenia. Właśnie przeszliśmy z 25 nienakładających się kanałów na 6. Teraz, dla punktów dostępowych znajdujących się na przeciwległych końcach obiektu, które nie słyszą się zbyt głośno, nie stanowi to problemu. Tam, gdzie zaczynają się problemy, punkty dostępowe znajdują się blisko siebie (słyszą się nawzajem z co najmniej 4 dB powyżej poziomu szumów, zwykle około -85 dBm lub więcej). Te punkty dostępowe i wszelkie powiązane z nimi stacje STA stają się teraz częścią tej samej komórki, spowalniając wszystko z powodu zwiększonej rywalizacji. Wszystkie stacje STA muszą czekać na swoją kolej, aby uzyskać dostęp do medium.

Inną kwestią do rozważenia jest to, że za każdym razem, gdy poszerzasz kanał (20 MHz – 40 MHz i 40 MHz – 80 MHz itd.), wprowadzasz do kanału dodatkowe 3 dB szumu. To skutecznie podwaja hałas. Upraszczając to, masz teraz więcej szumów i brak wzmocnienia sygnału. Odpowiada to niższemu SNR (stosunek sygnału do szumu), co z kolei wymusi niższą szybkość MCS, zmniejszając szybkość transmisji danych i przepustowość oraz prawdopodobnie całkowicie negując korzyści płynące z korzystania z agregacji kanałów lub nawet powodując niższą przepustowość w porównaniu z 20 kanały MHz. 

Używanie różnych szerokości kanałów w Wi-Fi

Dodając do tematu łączenia kanałów w 5 GHz, jeśli znajdujesz się w środowisku, w którym masz mieszankę szerokich i nieszerokich kanałów we własnej infrastrukturze lub w pobliżu znajdują się sąsiednie infrastruktury sieci bezprzewodowej, które używają szerokich kanałów w 5 GHz , może to być duża potencjalna przyczyna pogorszenia wydajności Wi-Fi twojej i ich Wi-Fi z powodu zwiększonej liczby kolizji (a tym samym retransmisji) i potencjalnego użycia mechanizmów ochronnych w postaci Żądania wysłania / Wyczyszczenia do wysłania (RTS / CTS) ramki kontrolne, które zwiększają obciążenie protokołu. 

Jedną z cech charakteryzujących wydajną sieć Wi-Fi jest ponowne wykorzystanie kanałów. Jest to praktyka rozmieszczania kanałów w taki sposób, aby ograniczały one ilość CCI wprowadzanych do środowiska. Najlepszym sposobem na osiągnięcie tego jest posiadanie jak największej liczby kanałów do wdrożenia. Chociaż kanał 20 MHz nie osiągnie wyższych szybkości transmisji danych, które są reklamowane przy 80 MHz, klienci nadal mogą osiągnąć akceptowalne prędkości, co pozwala optymalnie wykorzystać każdą część dostępnego czasu antenowego.

Wszystko to mówi, każda sytuacja jest inna. Co zrobić, jeśli masz jeden punkt dostępowy w swoim małym lub domowym biurze, przyzwoity SNR wszędzie i nie ma sąsiadów/zewnętrznych źródeł niezgody? Ustaw na 80MHz lub 160MHz i daj się zgrać!

 

Używaj szerokich kanałów, dopóki nie możesz .

Najważniejsze jest to, że w przypadku większości wdrożeń typu korporacyjnego z wieloma punktami dostępowymi trzymanie się wąskich kanałów Wi-Fi zapewni ponowne wykorzystanie przestrzenne potrzebne do optymalnego działania sieci WLAN i zadowolenia użytkowników.

Inne uwagi dotyczące planowania kanałów 5 GHz

Na niektóre pasma 5 GHz mogą mieć wpływ działania radaru, zwane DFS (Dynamic Frequency Selection). Spośród 25 dostępnych kanałów 5 GHz w USA i UE tylko 9 pojedynczych kanałów o szerokości 20 MHz (UNII-1 i UNII-3) nie ma na to wpływu. Zgodnie ze standardem zgodności 802.11h DFS, po wykryciu aktywności DFS punkty dostępowe muszą zakończyć transmisję kanału w ciągu 200 ms od wykrycia DFS, klienci mają 10 sekund na przejście na inny kanał, punkt dostępowy nie będzie nadawał przez 60 sekund i zmieni do kanału, na który nie ma wpływu DFS, zanim ponownie rozpocznie nadawanie. Kanał, na którym zaobserwowano aktywność DFS, również przechodzi w tryb „bez obecności” na 30 minut. Ale nie tylko punkty dostępowe reagują na kanały DFS. Urządzenia klienckie Wi-Fi również zachowują się inaczej w zależności od tego, czy korzystają z kanałów DFS, czy nie. 

Pasywni klienci skanowania

Jeśli nasze urządzenia klienckie Wi-Fi używają skanowania pasywnego w celu wykrycia identyfikatora SSID, będzie to oznaczać, że przechodzą na kanał Wi-Fi — powiedzmy na przykład kanał 36 w paśmie 5 GHz — aby odczekać pewien okres czasu ( około 105 ms) dla latarni. Gdy urządzenie zakończy oczekiwanie na kanale 36, przejdzie do następnego kanału (40 w tym przykładzie), odczeka 105 ms na sygnał nawigacyjny, a jeśli nie usłyszy identyfikatora SSID, z którym chce się połączyć, będzie kontynuować przechodzić przez kanały, aż w końcu to nastąpi, a wtedy będzie to proces asocjacji. 

Wiem, że 105 ms nie brzmi jak długi czas, ale pomnożenie tego przez 25 kanałów dostępnych w paśmie 5 GHz szybko się sumuje!

Aktywni klienci skanowania

Przechodząc do aktywnego skanowania, zamiast oczekiwania urządzenia na kanał w celu nasłuchiwania sygnałów nawigacyjnych, przechodzą do kanałów i wysyłają ramkę zwaną „Żądaniem sondy”, na którą po usłyszeniu punkty dostępowe odpowiedzą ramką, która nazywa się „Odpowiedzią sondy” zawierającą listę identyfikatorów SSID obsługiwanych przez radiotelefony punktu dostępowego. Główna różnica polega na tym, że skanowanie aktywne może być nawet 5 razy szybsze niż skanowanie pasywne, ponieważ wysłanie żądania sondy i uzyskanie odpowiedzi sondy zwykle zajmuje około 20 ms. 

Brzmi dobrze, prawda? Dlaczego więc nasze urządzenia nie zawsze używają aktywnego skanowania zamiast pasywnego? Cóż, jest tu mały haczyk. Urządzenia klienckie Wi-Fi mogą wysyłać ramki żądania sondy tylko na kanałach innych niż DFS. Oznacza to, że mogą wykonywać aktywne skanowanie tylko na kanałach UNII-1 i UNII-3, podczas gdy na kanałach UNII-2 i UNII-2c mogą wykonywać tylko skanowanie pasywne. 

Jeśli masz środowisko, w którym używasz kanałów DFS w paśmie 5 GHz, roaming dla urządzeń klienckich może być zauważalnie wolniejszy. Jeśli Twoje urządzenia używają przez Wi-Fi aplikacji wrażliwych na czas, takich jak na przykład połączenie głosowe, jakość może być niska. 

Pamiętaj, że nie wszystkie urządzenia klienckie Wi-Fi obsługują wszystkie kanały DFS, a niektóre urządzenia mogą ich w ogóle nie obsługiwać! Jeśli tak jest i masz włączone kanały DFS w swoim środowisku, a pojawi się urządzenie klienckie Wi-Fi, które nie obsługuje włączonych kanałów DFS – zgadnij co, nie będą nawet w stanie słyszeć ani odkryj dowolne Wi-Fi na 5 GHz w tym obszarze. Dla tych urządzeń będzie się wydawać, że w ogóle nie ma tam Wi-Fi lub że masz ogromną dziurę w zasięgu w swoim projekcie. 

Upewnij się, że sprawdziłeś arkusz danych producenta swojego urządzenia, aby uzyskać jasny obraz obsługiwanych kanałów 5GHz!

 

Kanały Wi-Fi 6E

Standard 802.11ax określa również przydziały kanałów dla pasma 6 GHz. Ten przydział określa częstotliwości środkowe dla kanałów 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz i 160 MHz.

Kanały zaczynają się od częstotliwości początkowej 5950 MHz , pozostawiając zaledwie 25 MHz pasma ochronnego między pierwszymi kanałami 6 GHz a górnym zakresem pasma U-NII 4.

 

Jeśli pasmo U-NII nie jest dozwolone w określonej domenie regulacyjnej lub działa na podstawie innych zasad, wówczas specyfikacje regulacyjne mają pierwszeństwo przed IEEE, a kanały, które mieszczą się na częstotliwościach lub nakładają się na częstotliwości, które nie są obsługiwane, są niedozwolone.

Żródło: ekahau.com

Photo: