Radio Resource Management について
Radio Resource Management(RRM)ソフトウェアはdeviceに組み込まれており、ワイヤレス ネットワークのリアルタイムでの無線周波数(RF)管理を一貫して行えるようにする組み込みの RF エンジニアとして機能します。RRM を使用すると、devicesは次の情報について、アソシエートされている Lightweight アクセス ポイントを継続的に監視できます。
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トラフィックの負荷:トラフィックの送受信に使用される帯域幅の合計量。これにより、無線 LAN 管理者は、ネットワークの拡大状況を追跡し、クライアントの需要を見越して計画を立てることができます。
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干渉:他の 802.11 発信元から送られてくるトラフィック量。
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ノイズ:現在割り当てられているチャネルに干渉している 802.11 以外のトラフィック量。
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カバレッジ:接続されているすべてのクライアントの受信信号強度インジケータ(RSSI)と信号対雑音比(SNR)。
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その他:近くにあるアクセス ポイントの数。
RRM は次の機能を実行します。
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無線リソースの監視
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電力制御の送信
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チャネルの動的割り当て
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カバレッジ ホールの検出と修正
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RF グループ化
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AP が DCA チャネルのリストにないスタティック チャネルで動作している場合、RRM のグループ化は行われません。ネイバー探索プロトコル(NDP)は DCA チャネルでのみ送信されます。したがって、無線が DCA 以外のチャネルで動作している場合は、チャネルで NDP を受信しません。 |
無線リソースの監視
RRM は、ネットワークに追加された新しいdevicesや Lightweight アクセス ポイントを自動的に検出して設定します。その後、アソシエートされている近くの Lightweight アクセス ポイントを自動的に調整して、カバレッジとキャパシティを最適化します。
Lightweight アクセス ポイントでは、使用国で有効なすべての チャネルをスキャンできます。また、他の地域で使用可能なチャネルも同様です。ローカル モードのアクセス ポイントは、これらのチャネルのノイズと干渉を監視するために、最大で 70 ミリ秒の間「オフチャネル」になります。 不正アクセス ポイント、不正クライアント、アドホック クライアント、干渉しているアクセス ポイントを検出するために、この間に収集されたパケットが解析されます。
(注) |
音声トラフィックやその他の重要なトラフィックがある場合(過去 100 ミリ秒内)、アクセス ポイントはオフチャネル測定を延期できます。また、アクセス ポイントは、WLAN スキャン プライオリティの設定に基づいてオフチャネルの測定を延期します。 |
各アクセス ポイントがオフチャネルになるのはすべての時間のわずか 0.2% です。この動作はすべてのアクセス ポイントに分散されるので、隣接するアクセス ポイントが同時にスキャンを実行して、無線 LAN のパフォーマンスに悪影響を及ぼすことはありません。
送信電力の制御
デバイスは、リアルタイムのワイヤレス LAN 状況に基づいて、アクセスポイントの送信電力を動的に制御します。
伝送パワー コントロール(TPC)アルゴリズムによって、RF 環境での変化に応じて、アクセス ポイントの電力が増減します。多くの場合、TPC は干渉を低減させるため、アクセス ポイントの電力を下げようとします。しかし、アクセス ポイントで障害が発生したり、アクセス ポイントが無効になったりして、RF カバレッジに急激な変化が発生すると、TPC は周囲のアクセス ポイントで電力を上げることもあります。この機能は、主にクライアントと関係があるカバレッジ ホールの検出とは異なります。TPC はアクセス ポイント間におけるチャネルの干渉を回避しながら、必要なカバレッジ レベルを達成するために、十分な RF 電力を提供します。TPCv1 を選択することをお勧めします。 TPCv2 オプションは廃止されます。TPCv1 では、チャネル認識モードを選択できます。5 GHz の場合はこのオプションを選択し、2.4 GHz の場合はオフのままにすることをお勧めします。
最小/最大送信電力の設定による TPC アルゴリズムの無効化
TPC アルゴリズムは、数多くのさまざまな RF 環境で RF 電力を分散させます。ただし、自動電力制御では、アーキテクチャの制限事項やサイトの制限事項のため、適切な RF 設計を実装できなかった一部のシナリオは解決できない可能性があります。たとえば、すべてのアクセス ポイントを互いに近づけて中央の廊下に設置する必要があるが、建物の端までカバレッジが必要とされる場合などです。
このようなケースでは、最大および最小の送信電力制限を設定し、TPC の推奨を無効化することができます。最大および最小の TPC 電力設定は、RF ネットワークの RF プロファイルを通じてすべてのアクセス ポイントに適用されます。
[Maximum Power Level Assignment] および [Minimum Power Level Assignment] を設定するには、[Tx Power Control] ウィンドウのフィールドに、RRM で使用される最大および最小の送信電力を入力します。これらのパラメータの範囲は -10 ~ 30 dBm です。最小値を最大値よりも大きくしたり、最大値を最小値よりも小さくしたりすることはできません。
最大送信電力を設定すると、RRM では、deviceに接続されているすべてのアクセス ポイントはこの送信電力レベルを上回ることはできません(電力が RRM TPC またはカバレッジ ホールの検出のどちらで設定されるかは関係ありません)。たとえば、最大送信電力を 11 dBm に設定すると、アクセス ポイントを手動で設定しない限り、アクセス ポイントが 11 dBm を上回って伝送を行うことはありません。
チャネルの動的割り当て
同じチャネル上の 2 つの隣接するアクセス ポイントによって、信号のコンテンションや信号の衝突が発生することがあります。衝突の場合、アクセス ポイントではデータが受信されません。この機能は問題になることがあります。たとえば、誰かがカフェで電子メールを読むことで、近隣の会社のアクセス ポイントのパフォーマンスに影響が及ぶような場合です。これらがまったく別のネットワークであっても、チャネル 1 を使用してカフェにトラフィックが送信されることによって、同じチャネルを使用している会社の通信が妨害される可能性があります。Devicesはアクセス ポイント チャネル割り当てを動的に割り当てて、衝突を回避し、キャパシティとパフォーマンスを改善することができます。チャネルは、希少な RF リソースの浪費を防ぐために再利用されます。つまり、チャネル 1 はカフェから離れた別のアクセス ポイントに割り当てられます。これは、チャネル 1 をまったく使用しない場合に比べてより効率的です。
deviceの動的チャネル割り当て(DCA)機能は、アクセス ポイント間における隣接するチャネルの干渉を最小限に抑える上でも役立ちます。たとえば、チャネル 1 とチャネル 2 など、802.11b/g 帯域でオーバーラップする 2 つのチャネルは、同時に 11 または 54 Mbps を使用できません。deviceは、チャネルを効果的に再割り当てすることによって、隣接するチャネルを分離します。
(注) |
非オーバーラップ チャネル(1、6、11 など)だけを使用することをお勧めします。 |
(注) |
チャネルの変更時に、無線をシャットダウンする必要はありません。 |
deviceは、さまざまなリアルタイムの RF 特性を検証して、次のようにチャネルの割り当てを効率的に処理します。
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アクセスポイントの受信エネルギー:各アクセスポイントとその近隣のアクセスポイント間で測定された受信信号強度。チャネルを最適化して、ネットワーク キャパシティを最大にします。
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ノイズ:ノイズによって、クライアントおよびアクセスポイントの信号の品質が制限されます。ノイズが増加すると、有効なセル サイズが小さくなり、ユーザー エクスペリエンスが低下します。deviceでは、ノイズ源を避けるようにチャネルを最適化することで、システム キャパシティを維持しながらカバレッジを最適化できます。過剰なノイズのためにチャネルが使用できない場合は、そのチャネルを回避できます。
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802.11 干渉:干渉とは、不正アクセスポイントや隣接するワイヤレスネットワークなど、ワイヤレス LAN に含まれない 802.11 トラフィックのことです。Lightweight アクセス ポイントは、常にすべてのチャネルをスキャンして干渉の原因を調べます。802.11 干渉の量が定義済みの設定可能なしきい値(デフォルトは 10 % )を超えると、アクセス ポイントからdeviceにアラートが送信されます。その場合、deviceでは、RRM アルゴリズムを使用してチャネルの割り当てを動的に調整することで、干渉がある状況でシステム パフォーマンスを向上させることができます。このような調整によって、隣接する Lightweight アクセス ポイントが同じチャネルに割り当てられることがありますが、この設定は、干渉している外部アクセス ポイントが原因で使用できないチャネルにアクセス ポイントを割り当てたままにしておくよりも効果的です。
また、他のワイヤレス ネットワークがある場合、deviceは、他のネットワークを補足するようにチャネルの使用を変更します。たとえば、チャネル 6 に 1 つのネットワークがある場合、隣接する無線 LAN はチャネル 1 または 11 に割り当てられます。この調整によって、周波数の共有が制限され、ネットワークのキャパシティが増加します。チャネルにキャパシティがほとんど残っていない場合、deviceはそのチャネルを回避できます。すべての非オーバーラップ チャネルが使用される非常に大規模な展開では、deviceでも最適な処理が行われますが、期待値を設定する際に RF 密度を考慮する必要があります。
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負荷および利用率:利用率の監視が有効な場合、たとえば、ロビーとエンジニアリングエリアを比較して、一部のアクセスポイントが他のアクセスポイントよりも多くのトラフィックを伝送するように展開されていることを、キャパシティの計算で考慮できます。deviceは、パフォーマンスが最も低いアクセス ポイントを改善するようにチャネルを割り当てることができます。チャネル構造を変更する際には、負荷を考慮して、現在ワイヤレス LAN に存在するクライアントへの影響を最小限に抑えるようにします。このメトリックによって、すべてのアクセス ポイントの送信パケットおよび受信パケットの数が追跡されて、アクセス ポイントのビジー状態が測定されます。新しいクライアントは過負荷のアクセス ポイントを回避し、別のアクセス ポイントにアソシエートします。Load and utilization パラメータはデフォルトでは無効になっています。
deviceは、この RF 特性情報を RRM アルゴリズムとともに使用して、システム全体にわたる判断を行います。相反する要求の解決にあたっては、軟判定メトリックを使用して、ネットワーク干渉を最小限に抑えるための最善の方法が選択されます。最終的には、3 次元空間における最適なチャネル設定が実現します。この場合、上下のフロアにあるアクセス ポイントが全体的な無線 LAN 設定において主要な役割を果たします。
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動的周波数選択(DFS)が有効な AP 環境では、DCA チャネルで UNII2 チャネルオプションを有効にして、デュアル 5 GHz 無線で 100 MHz の分離を許可していることを確認します。 |
RRM スタートアップ モードは、次のような状況で起動されます
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シングルdevice環境では、deviceをアップグレードしてリブートすると、RRM スタートアップ モードが起動します。
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マルチdevice環境では、RRM スタートアップ モードは、RF グループ リーダーが選定されてから起動されます。
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RRM スタートアップ モードは CLI からトリガーできます。
RRM スタートアップ モードは、100 分間(10 分間隔で 10 回繰り返し)実行されます。RRM スタートアップ モードの持続時間は、DCA 間隔、感度、およびネットワーク サイズとは関係ありません。スタートアップ モードは、定常状態のチャネル計画に収束するための高感度な(環境に対するチャネルを容易かつ敏感にする)10 回の DCA の実行で構成されます。スタートアップ モードが終了した後、DCA は指定した間隔と感度で実行を継続します。
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DCA アルゴリズム間隔は 1 時間に設定されますが、DCA アルゴリズムは常に 10 分間隔(デフォルト)で実行されます。最初の 10 サイクルでは 10 分ごとにチャネル割り当てが行われ、チャネルの変更は、DCA アルゴリズムに従って 10 分ごとに行われます。その後、DCA アルゴリズムは設定された時間間隔に戻ります。DCA アルゴリズム間隔は定常状態に従うため、DCA 間隔とアンカー時間の両方に共通です。 |
(注) |
RF グループ メンバーで動的チャネル割り当て(DCA)/伝送パワーコントロール(TPC)がオフになっていて、RF グループ リーダーが自動に設定されている場合、メンバーのチャネルまたは送信パワーは、RF グループ リーダーで実行されるアルゴリズムに従って変更されます。 |
カバレッジ ホールの検出と修正
RRM カバレッジ ホール検出アルゴリズムは、堅牢な無線パフォーマンスに必要なレベルに達しない無線 LAN の無線カバレッジの領域を検出することができます。この機能によって、Lightweight アクセス ポイントを追加(または再配置)する必要があるというアラートが生成されます。
RRM 設定で指定されたレベルを下回るしきい値レベル(RSSI、失敗したクライアントの数、失敗したパケットの割合、および失敗したパケットの数)で Lightweight アクセス ポイント上のクライアントが検出されると、アクセス ポイントからdeviceに「カバレッジ ホール」アラートが送信されます。このアラートは、ローミング先の有効なアクセス ポイントがないまま、クライアントで劣悪な信号カバレッジが発生し続けるエリアが存在することを示します。deviceでは、修正可能なカバレッジ ホールと不可能なカバレッジ ホールが識別されます。修正可能なカバレッジ ホールの場合、deviceでは、その特定のアクセス ポイントの送信電力レベルを上げることによってカバレッジ ホールが解消されます。送信電力を増加させることが不可能なクライアントや、電力レベルが静的に設定されているクライアントによって生じたカバレッジ ホールがdeviceによって解消されることはありません。ダウンストリームの送信電力を増加させても、ネットワーク内の干渉を増加させる可能性があるからです。