¿Qué es el roaming wifi? ¿Es necesario el roaming Wifi continuo y cómo organizarlo? Elementos básicos de la tecnología wifi perfecta

El roaming wifi continuo es una combinación efectiva de varios puntos de acceso a una red inalámbrica de Internet en un sistema continuo controlado por su transmisión por un dispositivo controlador central. El equipo correctamente instalado y configurado le permite utilizar la red global en cualquier área de forma permanente sin interrupción parcial o total de la señal. Dependiendo de los objetivos establecidos, UmkaPro siempre está listo para diseñar, comprar el equipo técnico necesario, instalar y configurar Wi-Fi sin interrupciones en cualquier instalación en Moscú.

Principio de funcionamiento de WIFI continuo

Para cubrir un área grande con acceso a Internet inalámbrico, puede instalar una gran cantidad de puntos autónomos. Sin embargo, en esta versión, tendrás que cambiar constantemente, moviéndote por el territorio. Esto no es nada práctico e inconveniente. Se trataba de crear una red única en la que no se perdiera la señal al cambiar entre puntos de acceso, y se desarrolló la itinerancia wifi sin fisuras.

La esencia de su trabajo es la operación simultánea de varios puntos de acceso. Al mismo tiempo, su transmisión está controlada por un controlador, que:

• monitorea la carga en cada punto de acceso;
• ajusta la señal, así como el ancho de banda, según el número de usuarios;
• garantiza la itinerancia de alta velocidad, a través de la cual puede moverse libremente por el territorio sin interrumpir la transmisión de datos. El controlador envía constantemente una señal a un dispositivo específico desde aquellos puntos de acceso más cercanos.

¿En qué se basa el wifi continuo?

Años de trabajo en esta dirección nos permiten identificar los siguientes tipos de equipos, que es la opción moderna más exitosa para equipar casas particulares, oficinas, centros comerciales y otro tipo de instalaciones:

1. Roaming wifi continuo Mikrotik CAPsMAN es una opción de equipo muy confiable y relativamente económica que puede manejar casi cualquier tarea.
2. Roaming wifi sin interrupciones Ubiquiti UniFi es la solución ininterrumpida más versátil que proporciona un nivel constante de conectividad en cualquier área.
3. El roaming wifi Zyxel continuo es una opción de equipo más costosa que, además del controlador estándar, también está representada por puntos de acceso especiales con funciones de controlador.

Independientemente del área del objeto que se esté equipando, los especialistas de nuestra empresa siempre están listos para diseñar e instalar roaming wifi Ubiquiti, Zyxel o Mikrotik con alta calidad. Años de trabajo en esta dirección nos permiten garantizar la impecable calidad y eficiencia del sistema instalado.

En un entorno corporativo, WiFi está desempeñando una función cada vez más destacada y está desempeñando un papel cada vez mayor. Puede conectar un teléfono inteligente o tableta a WiFi, pero, lo que es más importante, un teléfono corporativo, un terminal móvil de recopilación de datos o una caja registradora en línea para recibir pagos e imprimir cheques. Es bueno si el área de cobertura WiFi que necesita su negocio es pequeña y puede arreglárselas con un punto de acceso común y económico, pero ¿Qué pasa si la conexión inalámbrica necesita cubrir miles de metros cuadrados en varios pisos? Definitivamente hay opciones.

en primer lugar, puede "generar" muchas redes WiFi en una variedad de puntos de acceso independientes. La opción es mala porque tal economía es difícil e inconveniente de manejar, algunos dispositivos móviles tendrán que cambiar entre estas redes manualmente a medida que se mueven por la empresa y, lo que es más importante, todo esto deberá explicarse a los usuarios que no siempre están bien versados ​​en TI y simplemente no pueden absorber esta sabiduría. Solo hay una ventaja en esta solución: es barato.

en segundo lugar, lata transmita una red WiFi usando el mismo tipo de puntos de acceso independientes con soporte para tecnología WDS. La principal desventaja de esta solución es que la mayoría abrumadora, absoluta e incondicional de puntos de acceso más o menos asequibles (hasta 300 USD) de proveedores populares funcionan mal en modo WDS. La transmisión puede perderse y restaurarse, la conectividad entre los puntos de acceso primarios y dependientes se verá interrumpida y los dispositivos móviles perderán la conexión y, con ella, sus características funcionales. Así que es mejor dejar esta opción para los verdaderos samuráis.

Ideológica y tecnológicamente, la opción correcta es utilizar un controlador y puntos de acceso dependientes. Esta opción se llama "WiFi sin interrupciones". Su esencia es que puede haber muchos puntos de acceso, y un dispositivo controlador centralizado es responsable de administrarlos y su transmisión. Controlador:

• monitorea el estado de los puntos de acceso esclavos, la carga en ellos;
• regula la intensidad de la señal y el ancho de banda según el número de clientes y la naturaleza de su trabajo;
• restaura de forma independiente áreas sin servicio debido a fallas en los equipos al aumentar el área de cobertura desde los puntos de acceso cercanos;
• proporciona autenticación web y cuentas dinámicas para la implementación de los llamados. "acceso de invitado" (algunos controladores tienen opciones como impresoras para generar e imprimir credenciales de usuario temporales);
• proporciona roaming rápido, con el que puede moverse libremente, por ejemplo, con un teléfono WiFi entre áreas de cobertura de diferentes puntos de acceso, sin interrumpir la conversación y sin observar interrupciones en la comunicación. Al mismo tiempo, el controlador "establece" rápidamente una señal desde el punto de acceso más cercano a su dispositivo.

Los controladores modernos le permiten conectar puntos de acceso a través de WiFi en modo repetidor (la llamada tecnología Mesh) sin una conexión por cable a la red, y también brindan integración con sistemas de TI relacionados (por ejemplo, Active Directory, servicios de geolocalización, etc.) .

Cómo construir Wi-Fi sin problemas

En nuestro catálogo de soluciones, las opciones para soluciones WiFi domésticas, corporativas y específicas de la industria ya han sido cuidadosamente seleccionadas y descritas: . Y si va "en la cima", las opciones más exitosas para Wi-Fi sin interrupciones en el mercado están representadas por los siguientes proveedores:

2. Otro fabricante estadounidense reina en el segmento de gama media: . Relativamente económico, Cambium también es conocido por su confiabilidad y alto rendimiento.

Similar a Ruckus Unleashed, Cambium también puede operar en modo de administración de red sin controlador. Cambium llama a este ecosistema piloto automático y admite hasta 32 puntos de acceso a la red y hasta 1000 clientes inalámbricos. Funcionalmente, es casi tan bueno como la versión con controlador, además, no requiere ninguna inversión, además de comprar los puntos de acceso en sí, no necesita comprar licencias, contratos de servicio y sus actualizaciones.

¿Necesita más rápido, más alto, más fuerte? ¡Por favor! nube gratis El controlador cnMaestro ya admite hasta 4000 puntos de acceso y hasta 25000 clientes inalámbricos. El software puede ser completamente gratuito para instalar en su propio servidor si sus creencias no le permiten usar soluciones en la nube. Con la funcionalidad de Cambium, todo está también en orden: aquí tienes la gestión centralizada del ecosistema, y ​​servicios de geolocalización, analítica, análisis de radio, integración con sistemas relacionados… en general, todo lo que tu alma desee.

La desventaja de Cambium puede considerarse una línea relativamente pobre de puntos de acceso: . Aunque todo lo que necesitas está presente en él: hay puntos de acceso con antenas sectoriales, compatibles con 802.11ac Wave 2, MU-MIMO 4x4:4, exteriores e interiores. En general, ¡un completo conjunto de caballeros a su servicio!

3. En el segmento económico, la competencia es mucho mayor, pero destacamos a TP-LINK entre otros atrevidos chinos. Este es el principal y más interesante competidor de Ubiquiti (del que hablaremos más adelante), aunque tal comparación en 2019 para TP-LINK ya no es halagadora.

Primero, tratemos con la etiqueta TP-LINK en sí: en realidad hay dos de ellos. Está TP-LINK, que fabrica enrutadores domésticos baratos y conmutadores de plástico, y está TP-LINK, que fabrica productos de la línea Enterprise: sistemas WiFi, conmutadores de la serie Smart, accesorios para ellos. Estas son, de hecho, 2 compañías diferentes, porque. no hay puntos de intersección entre estas dos direcciones ni en el campo de los desarrollos científicos, ni en las líneas de producción. Y, en aras de la objetividad, Enterprise TP-LINK es de mucha más calidad que su hermano menor, especializado en productos para SOHO.

Ahora a Wi-Fi. TP-LINK tiene línea Auranet CAP- actualmente en cierto olvido (pero esto es temporal). Techo de solución - 500 puntos de acceso, 10.000 clientes inalámbricos. Controladores - solo hardware, para 50 o 500 puntos de acceso. Puntos de acceso: en un diseño bastante antiguo y "torpe", pero con soporte para roaming transparente y honesto de acuerdo con los estándares 802.11k / v, Beamforming, Band Steering, Airtime Fairness, en general, el conjunto está completamente completo. Por supuesto, no se puede proporcionar alta densidad en TP-LINK, pero ya hemos atendido eventos para 200-300 usuarios en una sala, y esto no generó ninguna queja de los clientes.

El segundo ecosistema de TP-LINK se llama Omada, presenta los puntos de acceso de la serie EAP. El controlador, Omada Controller, está disponible en versión de hardware (con un límite de 50 puntos de acceso en la 1.ª red), pero también existe una versión de software que se puede instalar en un servidor con Windows o Linux. Los EAP se ven modernos y, por supuesto, hacen todo lo que un punto de acceso que se precie debe poder hacer en 2019.

4. Nuestro próximo paciente es Ubiquiti de la serie UniFi. Esto es cuando quieres hermoso y barato. Y "hermoso" con Ubiquiti será constantemente, tk. tienen todo sujeto a diseño: desde el empaque hasta el diseño de interfaces de control. Y el diseño es realmente uno de los mejores de la industria. En general, los productos Ubiquiti se caracterizan por un precio extremadamente bajo con una calidad bastante alta del producto en su conjunto.

La principal desventaja de Ubiquiti es que todavía no es compatible con el roaming Wi-Fi verdaderamente fluido de acuerdo con los estándares IEEE, sino que ofrece su implementación propietaria. Lo cual funciona, bueno, digamos, más o menos. Entonces, si necesita que sus clientes WiFi se muevan sin problemas con aplicaciones de voz o video, entonces Ubiquiti, lamentablemente, no es para usted. Lo mismo ocurre con la alta densidad: no se trata de Ubiquiti. En general, Ubiquiti está lejos de ser ideal en la parte de la radio, pero gracias a una base de componentes potente, una gama de equipos muy amplia y una política de marketing adecuada, siguen siendo uno de los fabricantes de soluciones WiFi más populares. En Rusia, Ubiquiti revela 2 inconvenientes más significativos: la falta de un servicio y representación oficial. El primero significa que la garantía en el territorio de la Federación Rusa funciona un poco mejor que nada, y el segundo significa que no tendrá soporte técnico o certificados para equipos (lo que cierra su camino a empresas estatales y operadores de telecomunicaciones).

La ventaja de Ubiquiti está en su ecosistema UniFi, que ahora incluye no solo equipos WiFi, sino también conmutadores, enrutadores, videovigilancia, telefonía y, más recientemente, incluso algunos componentes para el hogar inteligente. Además, la gestión de toda esta economía está disponible a través de aplicaciones muy hermosas y convenientes (incluidas las móviles) que se integran con la "nube" de Ubiquiti, es decir. Puede "dirigir" el ecosistema UniFi desde cualquier parte del mundo, y esto es sin bailar con el reenvío de puertos, direcciones IP estáticas y otros saltos. Con todo, es muy conveniente.

5. Mikrotik, Edimax, Wisnetworks, TG-NET, etc. Agregamos el quinto elemento en esta lista solo porque el número 5 es más hermoso que el 4. Bueno, o tiene mejor reputación. Objetivamente, los vendedores aquí listados todavía no llegan ni siquiera al nivel de Ubiquiti (puede que no sean peores, pero por la combinación de factores de su percepción por el mercado siguen sin ser tan significativos), pero siguen ocupando algún nicho en el mercado y disfrutar de cierta popularidad.

Presumamos con valentía: hemos acumulado una amplia experiencia en el despliegue de grandes redes Wi-Fi, logramos "sentir" en vivo las más diversas soluciones de los proveedores más especializados, y conocemos sus fortalezas y dificultades. Estamos listos para aplicar nuestra experiencia para el diseño e instalación de redes inalámbricas en su empresa. - ¡ahorre tiempo y dinero!

802.11R. Rápidocambio entre puntos (traspaso)

Muchos fabricantes de Wi-Fi prometen cambiar sin problemas entre puntos de acceso utilizando su protocolo patentado "genial".

A pesar de las hermosas promesas, en la práctica, los retrasos en la conmutación (transferencia) pueden ser significativamente mayores que los 50-100 ms declarados (la conmutación puede demorar hasta 10 segundos cuando se usa el protocolo WPA2-Enterprise). El caso es que la decisión de cambiar de punto de acceso siempre la toma el equipo cliente. Esos. Su teléfono inteligente, computadora portátil o tableta decide por sí mismo cuándo cambiar y cómo hacerlo.

A menudo, los protocolos patentados de fabricantes de Wi-Fi conocidos se basan en la desautenticación forzada del dispositivo cuando la calidad de la señal se deteriora. A veces, en la configuración de un punto Wi-Fi, puede establecer la "agresividad de roaming": el valor de señal mínimo en el que el dispositivo será "expulsado" de la red. A menudo, el equipo del cliente reacciona de manera incorrecta ante tal "patada en el trasero". La sesión TCP finaliza, la descarga de archivos se detiene. Se interrumpe la conexión con el servidor de correo, máquina virtual. La conexión al servidor SIP requiere una nueva autenticación.

Muy a menudo, el dispositivo cliente, en lugar de conectarse a un punto vecino con una mejor señal ( alienta esta decisiónWificontrolador) intenta sin éxito volver a conectarse al punto anterior. Peor aún, si el dispositivo intenta conectarse a otra red de la lista de guardados (por ejemplo, una red de invitados).

Pero incluso si el proceso de cambio se lleva a cabo de acuerdo con el plan, se necesita una cantidad significativa de tiempo para volver a generar el intercambio de claves (EAP) y la autorización en el servidor Radius (WPA-2 Enterprise).

Para resolver estos problemas, la Asociación Wi-Fi desarrolló el protocolo 802.11R. Actualmente la mayoría de dispositivos móviles lo soportan (Apple desde iPhone 4S, Samsung Galaxy S4, Sony Xperia Z5 Compact, BlackBerry Passport Silver Edition,...)

La esencia de 802.11R es que el dispositivo móvil conoce sus propios puntos y los de otras personas mediante la señal de membresía de dominio móvil (MDIE). Esta señal se suma a la señal de la baliza (baliza SSID).

Si su iPhone ha visto un punto de su dominio móvil con el mejor nivel de señal/ruido, realiza una autorización preliminar con otro punto del dominio móvil antes de iniciar el procedimiento de cambio en el "hilo" existente.

En segundo lugar, la autorización sigue un escenario simplificado: en lugar de una autorización larga en el servidor Radius, el dispositivo cliente intercambia una clave PMK-R1 con el controlador Wi-Fi. (La clave original PMK-R0 se transmite solo durante la autenticación primaria y se almacena en la memoria del controlador Wi-Fi).

En el momento en que otro punto autorizó "retroactivamente" el dispositivo, se produce el traspaso real. Reconfigurar la frecuencia y el canal en el teléfono inteligente no lleva más de 50 milisegundos. En la mayoría de los casos, pasa completamente desapercibido para el usuario.

Al elegir una solución para una red Wi-Fi de oficina, preste atención a si el equipo seleccionado es compatible con el protocolo de roaming abierto 802.11R, que es comprensible para los dispositivos del cliente. Por ejemplo, los equipos Edimax Pro soportan totalmente este protocolo, por lo que no hay problemas de roaming en la mayoría de los casos. Sin embargo, si su dispositivo es antiguo y no comprende el protocolo 802.11R, es posible ajustar la agresividad del roaming en función de la señal que cae por debajo del umbral, como lo hacen otros fabricantes de Wi-Fi, presentándolo como una "solución innovadora". .

802.11 kEquilibrio de carga inalámbrico

Además de los problemas de roaming, a menudo los usuarios corporativos tienen que lidiar con la congestión en un punto de acceso. En la implementación clásica de Wi-Fi, todos los dispositivos tienden a conectarse al punto de acceso con la mejor señal. A veces, como resultado de la ubicación incorrecta del punto (error de planificación de radio), todos los "residentes de oficina" se registran en un punto y el resto "descanso".

Debido a la carga desigual, la velocidad de la red local cae drásticamente, ya que el aire de la radio es un gran "centro", donde los dispositivos "hablan a su vez".

Para suavizar los desniveles y la distribución óptima de usuarios entre puntos que operan en diferentes canales de radio, se desarrolló el protocolo 802.11K.

802.11K funciona junto con 802.11R (por regla general, los dispositivos que admiten el estándar "R" también admiten el estándar "K").

Si el dispositivo móvil "ve" la señal de baliza desde otros puntos en el mismo dominio móvil, el dispositivo envía una solicitud de transmisión "Trama de solicitud de medición de radio", en la que solicita información sobre el estado actual de otros puntos de acceso dentro de la zona de visibilidad:

número de usuarios registrados

velocidad promedio del canal (número de paquetes transmitidos)

cuántos bytes se transfirieron en un determinado intervalo de tiempo

En la especificación extendida del estándar, el teléfono inteligente del cliente puede consultar el estado del enlace de otros dispositivos móviles conectados a un punto de acceso potencialmente interesante que admita el estándar 802.11K. Los dispositivos responden no solo sobre estadísticas reales, sino también sobre el estado de la señal/ruido.

Por lo tanto, si su teléfono inteligente ve 2 o más puntos dentro del mismo dominio móvil, elegirá un punto no con la mejor señal, sino un punto que proporcionará una conexión más rápida a la red local (menos cargada).

Las condiciones de recepción, la cantidad de usuarios y la carga en el punto pueden cambiar dinámicamente, pero al usar los protocolos 802.11K y 802.11R, los dispositivos cambiarán sin problemas y la carga en la red siempre se distribuirá de manera uniforme.

Muchos proveedores que usan protocolos propietarios implementan algo similar a 802.11K, cuando un punto "sobrecargado" desconecta a la fuerza a los clientes con peores condiciones de recepción o limita la cantidad máxima de dispositivos registrados simultáneamente y deshabilita el registro si la cantidad de clientes excede los límites permitidos. Estos protocolos propietarios no son tan eficientes, pero aún evitan que la red Wi-Fi se colapse por completo.

Cómo ahorrar dinero en la planificación de radio gracias a802.11K

El uso de equipos que soportan los protocolos 802.11R y 802.11K corrige en parte los errores cometidos durante la planificación de radio. Los protocolos dinámicos con soporte de roaming evitan la sobrecarga de puntos individuales y distribuyen la carga entre los puntos de manera uniforme en toda la red.

El equipo de WiFi-solutions recomienda hacer siempre una planificación de radio, pero a veces, en redes pequeñas, puede puntearlo al azar. Los protocolos dinámicos mejorarán la calidad del Wi-Fi y la distribución de carga entre los canales de los puntos vecinos.

El uso de protocolos dinámicos para la itinerancia continua puede reducir las áreas de superposición. Por lo tanto, es posible proporcionar una cobertura de alta calidad con un número menor de puntos. Ahorro en equipos: hasta un 25%.

Necesito un consejo. Contáctame.

Nos ocupamos de las tecnologías de roaming (transferencia, dirección de banda, IEEE 802.11k, r, v) y llevamos a cabo un par de experimentos visuales que demuestran su trabajo en la práctica.

Introducción

Las redes inalámbricas del grupo de estándares IEEE 802.11 se están desarrollando extremadamente rápido hoy en día, están surgiendo nuevas tecnologías, nuevos enfoques e implementaciones. Sin embargo, a medida que crece el número de estándares, se vuelve cada vez más difícil entenderlos. Hoy intentaremos describir algunas de las tecnologías más comunes que se denominan roaming (el procedimiento para volver a conectarse a una red inalámbrica), y también veremos cómo funciona en la práctica el roaming continuo.

Traspaso o "migración de clientes"

Una vez conectado a una red inalámbrica, el dispositivo cliente (ya sea un teléfono inteligente con Wi-Fi, una tableta, una computadora portátil o una PC equipada con una tarjeta inalámbrica) mantendrá una conexión inalámbrica si los parámetros de la señal se mantienen en un nivel aceptable. Sin embargo, cuando se mueve el dispositivo del cliente, la señal del punto de acceso con el que se estableció originalmente la conexión puede debilitarse, lo que tarde o temprano conducirá a una incapacidad total para transferir datos. Habiendo perdido la conexión con el punto de acceso, el equipo cliente seleccionará un nuevo punto de acceso (por supuesto, si está al alcance) y se conectará a él. Este proceso se llama traspaso. Formalmente, el traspaso es un procedimiento de migración entre puntos de acceso iniciado y realizado por el propio cliente (entregar - “transferir, dar, ceder”). En este caso, los SSID de los puntos antiguos y nuevos ni siquiera tienen que coincidir. Además, el cliente puede caer en una subred IP completamente diferente.

Para minimizar el tiempo dedicado a reconectar al suscriptor a los servicios de medios, es necesario realizar cambios tanto en la infraestructura cableada principal (asegúrese de que el cliente no cambie las direcciones IP externas e internas) como en el procedimiento de traspaso que se describe a continuación.

Entrega entre puntos de acceso:

1. Defina una lista de candidatos potenciales (puntos de acceso) para el cambio.
2. Configure el estado CAC (Control de admisión de llamadas) del nuevo punto de acceso.
3. Determine el momento para cambiar.
4. Cambiar a un nuevo punto de acceso:

En las redes inalámbricas IEEE 802.11, todas las decisiones de conmutación las toma el lado del cliente.

Fuente: frankandernest.com

Dirección de banda

La tecnología de direccionamiento de banda permite que la infraestructura de la red inalámbrica cambie al cliente de una banda de frecuencia a otra, generalmente es un cambio forzado del cliente de la banda de 2,4 GHz a la banda de 5 GHz. Aunque la dirección de banda no está directamente relacionada con el roaming, decidimos mencionarla aquí de todos modos, ya que está relacionada con el cambio de dispositivo del cliente y es compatible con todos nuestros puntos de acceso de doble banda.

¿En cuyo caso puede ser necesario cambiar el cliente a otro rango de frecuencia? Por ejemplo, tal necesidad puede estar asociada con la transferencia de un cliente de una banda de 2,4 GHz sobrecargada a una de 5 GHz más libre y de alta velocidad. Pero hay otras razones también.

Cabe señalar que por el momento no existe un estándar que regule estrictamente el funcionamiento de la tecnología descrita, por lo que cada fabricante la implementa a su manera. Sin embargo, la idea general sigue siendo más o menos la misma: los puntos de acceso no anuncian el SSID en la banda de 2,4 GHz a un cliente que realiza un escaneo activo si se ha observado actividad en la frecuencia de 5 GHz para este cliente durante algún tiempo. Es decir, los puntos de acceso, de hecho, pueden simplemente guardar silencio sobre la presencia de soporte para la banda de 2,4 GHz, si fue posible establecer la presencia de soporte para la frecuencia de 5 GHz por parte del cliente.

Hay varios modos de funcionamiento de la dirección de la banda:

1. Fuerza la conexión. En este modo, en principio, no se informa al cliente sobre la presencia de soporte para la banda de 2,4 GHz, por supuesto, si el cliente tiene soporte para la frecuencia de 5 GHz.
2. conexión preferida. El cliente se ve obligado a conectarse en la banda de 5 GHz solo si el RSSI (Indicador de intensidad de la señal recibida) está por encima de cierto umbral; de lo contrario, el cliente puede conectarse a la banda de 2,4 GHz.
3. Balanceo de carga. Algunos de los clientes que soportan ambas bandas de frecuencia se conectan a la red de 2,4 GHz y otros a la red de 5 GHz. Este modo no le permitirá sobrecargar la banda de 5 GHz si todos los clientes inalámbricos admiten ambas bandas de frecuencia.

Por supuesto, los clientes con soporte para un solo rango de frecuencia podrán conectarse a él sin problemas.

En el siguiente diagrama, tratamos de representar gráficamente la esencia de la tecnología de dirección de banda.

Tecnologías y estándares

Volvamos ahora al proceso de cambiar entre puntos de acceso. En una situación estándar, el cliente mantendrá la asociación existente con el punto de acceso durante el mayor tiempo posible (en la medida de lo posible). Exactamente mientras el nivel de la señal lo permita. Tan pronto como surja la situación de que el cliente ya no puede mantener la antigua asociación, se iniciará el procedimiento de cambio descrito anteriormente. Sin embargo, el traspaso no ocurre instantáneamente, por lo general toma más de 100 ms completarlo, y esto ya es una cantidad notable. Hay varios estándares de gestión de recursos de radio del Grupo de trabajo IEEE 802.11 destinados a mejorar el tiempo de reconexión de la red inalámbrica: k, r y v. En nuestra línea Auranet se implementa soporte 802.11k en el punto de acceso CAP1200, y en la línea Omada se implementan protocolos 802.11k y 802.11v en los puntos de acceso EAP225 y EAP225-Outdoor.

802.11k

Este estándar permite que una red inalámbrica informe a los dispositivos del cliente una lista de puntos de acceso vecinos y números de canal en los que operan. La lista generada de puntos vecinos le permite acelerar la búsqueda de candidatos para el cambio. Si la señal del punto de acceso actual se debilita (por ejemplo, el cliente se aleja), el dispositivo buscará puntos de acceso vecinos de esta lista.

802.11r

La versión r del estándar define la función FT - Fast Transition (Fast Basic Service Set Transition), que le permite acelerar el procedimiento de autenticación del cliente. FT se puede utilizar cuando se cambia un cliente inalámbrico de un punto de acceso a otro dentro de la misma red. Se pueden admitir ambos métodos de autenticación: PSK (clave precompartida) e IEEE 802.1X. La aceleración se lleva a cabo guardando claves de cifrado en todos los puntos de acceso, es decir, el cliente no necesita pasar por un procedimiento de autenticación completo cuando está en roaming usando un servidor remoto.

802.11v

Este estándar (Administración de redes inalámbricas) permite a los clientes inalámbricos intercambiar datos de servicio para mejorar el rendimiento general de una red inalámbrica. Una de las opciones más utilizadas es BTM (BSS Transition Management).
Por lo general, un cliente inalámbrico mide su conexión a un punto de acceso para tomar una decisión de roaming. Esto significa que el cliente no tiene información sobre lo que sucede con el punto de acceso en sí: la cantidad de clientes conectados, la carga del dispositivo, los reinicios programados, etc. Usando BTM, el punto de acceso puede enviar una solicitud al cliente para cambiar a otro punto con mejores condiciones de trabajo, aunque con una señal un poco peor. Por lo tanto, el estándar 802.11v no tiene como objetivo directo acelerar el proceso de cambiar un dispositivo inalámbrico cliente, sin embargo, en combinación con 802.11k y 802.11r, proporciona programas más rápidos y mejora la comodidad de trabajar con redes Wi-Fi inalámbricas.

IEEE 802.11k en detalle

El estándar amplía las capacidades de RRM (Radio Resource Management) y permite a los clientes inalámbricos habilitados para 11k consultar la red en busca de una lista de puntos de acceso cercanos que son potencialmente candidatos para la conmutación. El punto de acceso informa a los clientes sobre la compatibilidad con 802.11k mediante un indicador especial en Beacon. La solicitud se envía como un marco de gestión denominado marco de acción. El punto de acceso también responde con un marco de acción que contiene una lista de puntos vecinos y sus números de canales inalámbricos. La lista en sí no se almacena en el controlador, sino que se genera automáticamente a pedido. También vale la pena señalar que esta lista depende de la ubicación del cliente y no contiene todos los puntos de acceso posibles de la red inalámbrica, sino solo los vecinos. Es decir, dos clientes inalámbricos ubicados geográficamente en diferentes lugares recibirán diferentes listas de dispositivos vecinos.

Con dicha lista, el dispositivo cliente no necesita realizar un escaneo (activo o pasivo) de todos los canales inalámbricos en las bandas de 2,4 y 5 GHz, lo que reduce el uso de canales inalámbricos, es decir, libera ancho de banda adicional. Por lo tanto, 802.11k le permite reducir el tiempo que el cliente dedica al cambio, así como mejorar el proceso de elección de un punto de acceso para la conexión. Además, al eliminar la necesidad de escaneos adicionales, se extiende la duración de la batería del cliente inalámbrico. Vale la pena señalar que los puntos de acceso que operan en dos bandas pueden reportar información al cliente sobre puntos de un rango de frecuencia adyacente.

Decidimos demostrar el trabajo de IEEE 802.11k en nuestro equipo inalámbrico, para lo cual usamos el controlador AC50 y los puntos de acceso CAP1200. Uno de los populares programas de mensajería instantánea con soporte para llamadas de voz, que se ejecuta en un teléfono inteligente Apple iPhone 8+, que obviamente es compatible con 802.11k, se utilizó como fuente de tráfico. El perfil de tráfico de voz se presenta a continuación.

Como puede verse en el diagrama, el códec utilizado genera un paquete de voz cada 10 ms. Los picos y caídas notables en el gráfico se deben a la ligera variación de latencia (fluctuación) que siempre está presente en las redes inalámbricas basadas en Wi-Fi. Configuramos la duplicación de tráfico en , a la que se conectan los dos puntos de acceso que participan en el experimento. Los marcos de un punto de acceso cayeron en una tarjeta de red del sistema de recopilación de tráfico, los marcos del segundo, en el segundo. En los volcados resultantes, solo se seleccionó el tráfico de voz. El retraso de conmutación se puede considerar como el intervalo de tiempo que ha transcurrido desde el momento en que desaparece el tráfico a través de una interfaz de red y hasta que aparece en la segunda interfaz. Por supuesto, la precisión de la medición no puede exceder los 10 ms, lo que se debe a la estructura del tráfico en sí.

Por lo tanto, sin la compatibilidad con 802.11k habilitada, el cliente inalámbrico cambió en un promedio de 120 ms, mientras que la activación de 802.11k redujo este retraso a 100 ms. Eso sí, entendemos que aunque el retardo de conmutación se ha reducido un 20%, sigue siendo elevado. Será posible una mayor reducción de la latencia al usar los estándares 11k, 11r y 11v juntos, como ya se implementó en la serie doméstica de equipos inalámbricos.

Sin embargo, 802.11k tiene un truco más bajo la manga: el momento del cambio. Esta característica no es tan obvia, por lo que nos gustaría mencionarla por separado, demostrando su funcionamiento en condiciones reales. Normalmente, el cliente inalámbrico espera hasta el último minuto, manteniendo la asociación existente con el punto de acceso. Y solo cuando las características del canal inalámbrico se vuelven muy malas, comienza el procedimiento para cambiar a un nuevo punto de acceso. Usando 802.11k, puede ayudar al cliente con el cambio, es decir, ofrecer hacerlo antes, sin esperar una degradación significativa de la señal (por supuesto, estamos hablando de un cliente móvil). Nuestro próximo experimento está dedicado al momento del cambio.

Experimento cualitativo

Pasemos del laboratorio estéril al objeto real del cliente. En el interior se instalaron dos puntos de acceso con una potencia de radiación de 10 dBm (10 mW), un controlador inalámbrico y la infraestructura cableada de soporte necesaria. A continuación se presenta el esquema de locales y lugares de instalación de los puntos de acceso.

El cliente inalámbrico se movió por la habitación haciendo una videollamada. Primero, deshabilitamos la compatibilidad con 802.11k en el controlador y configuramos los lugares donde se produjo el cambio. Como puede ver en la imagen a continuación, esto sucedió a una distancia considerable del punto de acceso "antiguo", cerca del "nuevo"; en estos lugares, la señal se volvió muy débil y la velocidad apenas alcanzaba para transmitir contenido de video. Hubo retrasos notables en voz y video al cambiar.

Luego habilitamos el soporte 802.11k y repetimos el experimento. Ahora, el cambio ocurrió antes, en lugares donde la señal del punto de acceso "antiguo" todavía era bastante fuerte. No hubo retrasos en la voz y el video. El punto de conmutación ahora se ha movido aproximadamente a la mitad entre los puntos de acceso.

En este experimento, no nos propusimos el objetivo de dilucidar ninguna característica numérica del cambio, sino solo demostrar cualitativamente la esencia de las diferencias observadas.

Conclusión

Todos los estándares y tecnologías descritos están diseñados para mejorar la experiencia del cliente en el uso de redes inalámbricas, hacerla más cómoda, reducir el impacto de factores molestos y aumentar el rendimiento general de la infraestructura inalámbrica. Esperamos haber podido demostrar claramente los beneficios que recibirán los usuarios después de implementar estas opciones en las redes inalámbricas.

¿Es posible vivir en la oficina sin roaming en 2018? En nuestra opinión, esto es bastante posible. Pero, habiendo intentado una vez moverse entre oficinas y pisos sin perder la conexión, sin tener que restablecer una llamada de voz o videollamada, sin verse obligado a repetir repetidamente lo dicho o volver a preguntar, ya no será realista negarse.

PD y así es como puede hacer la perfección no en la oficina, sino en casa, de lo que hablaremos con más detalle en otro artículo.

Cuando es necesario cubrir grandes áreas con una señal WiFi, mejorar el rendimiento, la confiabilidad y la velocidad de una red WiFi, la tecnología de roaming continuo puede ayudarnos con esto. Seamless WiFi es una tecnología para pasar del área de cobertura de un punto de acceso WiFi al área de cobertura de otro punto de acceso WiFi, sin pérdida significativa de datos. Puede pensar en esto como un traspaso de un dispositivo cliente de un punto de acceso a otro. Por lo tanto, puede crear una cobertura WiFi perfecta en grandes áreas: apartamentos, restaurantes, hoteles, almacenes, aeropuertos, casas de campo, estadios, ciudades.

Las principales características a la hora de crear un WiFi fluido son:

• Cálculo de la capacidad de la red (potencia) en función del número esperado de usuarios de la red.
• Planificación de la cobertura WiFi en función de la capacidad y la resiliencia.
• Inspección del aire por presencia de interferencias, re-reflejos, obstáculos y otros motivos que afecten la propagación de la señal de radio.
• Planificación del plan de frecuencias para una mejor inmunidad al ruido y rendimiento de la red.
• Determinación de sitios de instalación para equipos activos, teniendo en cuenta todos los factores.

Lista de posibles requisitos para el equipo al organizar Wi-Fi sin interrupciones:

1. Posibilidad de trabajo de puntos de acceso WiFi en las condiciones de uso de la calle. Necesario cuando se cubren áreas exteriores, así como cuando se utiliza en habitaciones con un clima diferente a la temperatura ambiente (almacenes, congeladores, saunas, piscinas, etc.)
2. Disponibilidad de modelos con diferentes patrones de radiación(sectorial, omnidireccional), para poder crear patrones de cobertura WiFi complejos.
3. Disponibilidad de control de potencia del transmisor, por la posibilidad de crear redes de alta capacidad.
4. Facilidad de instalación y fijación de puntos de acceso. La posibilidad de suministro de energía a través de PoE, lo que le permite no tender líneas adicionales para alimentar dispositivos. Compatible con varios dispositivos cliente.
5. Gestión centralizada de todos los puntos de acceso. Capacidad para gestionar y facturar el tráfico de los dispositivos de los suscriptores. Facilidad de escalabilidad de la red.

Todas estas características las cumplen los equipos de MikroTik y UBIQUITI, que pueden brindarle WiFi sin interrupciones de alta calidad en diversas condiciones: desde su apartamento hasta su ciudad.