Управление радиоресурсами сети Wi-Fi
IEEE 802. 11v - Wireless Network Management или Radio Resource Management(стандарт управления беспроводной сетию). IEEE 802.11v представляет собой дополнение к различным стандартамWLAN. Многие механизмы стандарта IEEE 802. 11k основываются на стандарте IEEE 802. 11v .
Устройство пользователя может отправить отчет с информацией о аппаратных компонентах и программного обеспечения сети для того, чтобы достичь максимально точную диагностику сети и исправление ошибок ( диагностический отчет ). Эти измерения могут происходить в режиме WNM-sleep mode, для сохранение энергии станции.
IEEE 802.11 v BSS Transition Management и LCI based Handolf Concept
IEEE 802.11 v BSS Transition Management позволяет точке доступа запустить процедуру handoff ( передача управления ) с помощью BSS Transition Management Request. Это может произойти автоматически или после запроса BSS Transition Management со стороны клиентского устройства. Рис. 4 детально показывает эту процедуру.
RRM предназначен для автоматического и динамического реагирования на изменяющиеся внешние условия. Мониторинга и обеспечения качества покрытия для всех беспроводных клиентов. А так же для управления ресурсами радиосреды для оптимизации пропускной способности беспроводной сети.
Но RRM не может предоставить функции:
заменить собой радиообследование
исправлять ошибки проектирования беспроводной сети
RRM постоянно наблюдает за любыми изменениями внешних условий, таких как: РЛС, устройстваBluetooth,микроволновые печи, посторонние устройстваWi-Fi.Анализирует «общее здоровье» беспроводной сети, качество покрытия, нагрузку, список соседей.
Собирает статистические данные используемых DCA ( Dynamic Channel Assignment ), TPC ( Transmit Power Control ) иCHDM (Coverage Hole Detection and Mitigation). DCA изменяет рабочие каналы точкам доступа в зависимости от помех.TPC автоматически изменяет мощность излучения для стабильности зон покрытия.CHDM при обнаружении «белого пятна» в покрытии закрывает его путем изменения излучаемой мощности ( если это возможно ).
Dynamic Channel Assignment ( DCA )
Добавление новой точки доступа влечет за собой увеличение уровня Wi-Fi помех. Сеть оптимизирует схему назначения каналов для снижения уровня помех с помощьюDCA ( рис.2.4 ). Это дает оптимальное использование всех частотных ресурсов. АлгоритмDCA работает на контроллере. Решение о присвоении каналов принимается для каждого радиоинтерфейса каждой точки доступа.DCA управляет присвоением каналов для всех точек доступа. Назначает каналы радиоинтерфейсам, изменяет текущие каналы если это нужно.DCA проводит своиизменения??? с помощьюCost Metric (это константа Wi-Fi помехи ). Если разница значенийCost Metric, рассчитанных для текущего и потенциального каналов превышает заранее определенный порог, то принимается решение об изменении текущего канала. Смена каналов должна быть гораздо консервативнее, чем, например, смена уровней излучаемой мощности. Только в случае уверенности в значительном улучшении мы должны изменить рабочий канал. DCA функционирует в трех режимах:Pre-deployment использует информацию, содержащуюся на точке доступа, для назначения рабочих каналов до момента получения достовернойCM ( по умолчанию каналы 1/36 ); Aggressive search запускается каждые 10 минут в течении первых 100 минут. Необходим для быстрой сходимости DCA;Less aggressive search используется в установившемся состоянии, алгоритм запускается через заданные пользователем временные интервалы.
рис.2.4- процесс DCA
Transmit Power Control (контроль уровнем передаваемого сигнала)
рис. 2.5-процесс TPC
Излучаемая мощность не оптимальна, присутствует высокий уровень канальных и межканальных помех. Уменьшение излучаемой мощности уменьшает уровень помех и улучшает производительность сети. Настройка мощности происходит на основе данных о затухании от точки к точке доступа. В основном TPC уменьшает излучаемую мощность на точках доступа, но при определенных условиях этот алгоритм может так же увеличивать текущую мощность излучения.TPC состоит из двух стадий: на первой стадии определяется идеальный уровень мощности для каждого радио каждой точки доступа ( на основе уровня принимаемого сигнала на соседних точках доступа); на второй стадии принимается решение о необходимости изменения текущего уровня излучаемой мощности. Если предлагаемого изменения мощности мало, то с точки зрения стабильности системы лучше оставить мощность без изменений.
Точки доступа отсылают так называемые Neighbor Messages на максимальной мощности и на минимальной скорости на рабочих каналах всех своих радиоинтерфейсов через равные промежутки времени ( по умолчанию каждые 60 секунд ). Neighbor messages используется точками доступа для создания «соседских отношений». На основе данных о принимаемых сообщениях формируется Neighbor list локально для каждой точки доступа. Мощность точки доступа будет увеличена, если точка доступа имеет только двух соседей и сигнал который она принимает не хуже -80dBm. Увеличение излучаемой мощности происходит сразу. Уменьшение излучаемой мощности происходит постепенно: 1 уровень мощности за раз ( 3 dB).
рис.2.6- Neighbor message
Coverage Hole Detection and Mitigation ( обнаружение и устранение зон с недостаточным покрытием )
рис.2.7- процессCHDM
Это дает: отсутствие единой точки отказа, автоматическое восстановление сети и надоежность беспроводной сети приближается к надежности проводной сети. Определяет факт нахождения в зоне с недостаточным покрытием для каждого клиента для каждой точки доступа. Отслеживает число клиентов, находящихся в зоне с недостаточным покрытием, для каждой точки доступа. Для выполнения этих функций CHDM определяет, нужно ли увеличить мощность данной точки доступа и определяет степень увеличения мощности.CHDM совершенно не зависит отTPC, но оказывает влияние на TPC иDCA. «Белое пятно» определяется на основеSNR, рассчитанной точкой доступа. Но не все «белые пятна» являются ими на самом деле. Клиенты просто могут выйти за границы зон покрытия ( плохая логика роуминга у клиента). И не все «белые пятна» могут быть исправлены путем увеличения мощности излучения. Механизм обнаружения «белых пятен» запускается каждые 5 секунд. Зоны, которые были обнаружены за это время классифицируются как «квазибелые пятна». Затем полученные данные агрегируются в 90 секундные отчеты. «Квазибелое пятно», которое существует все 90 секунд помечается как «белое пятно».