WLAN Radio Coverage Area Extension Methods
Contents
Introdução
Este documento explica quatro maneiras possíveis de você estender a área de cobertura do rádio em uma rede WLAN.
Pré-requisitos
Requisitos
A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:
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Configuração de access points (AP) Cisco Aironet
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Como realizar um exame de área
Componentes Utilizados
As informações neste documento são baseadas nestas versões de software e hardware:
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APs Cisco Aironet 1200 Series que executam o software Cisco IOS®
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Adaptadores de cliente Cisco Aironet
As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a sua rede estiver ativa, certifique-se de que entende o impacto potencial de qualquer comando.
Conventions
Consulte as Convenções de Dicas Técnicas da Cisco para obter mais informações sobre convenções de documentos.
Métodos que você pode usar para estender a área de cobertura de rádio da WLAN
A área de cobertura de rádio que um único AP fornece não é suficiente para servir toda a WLAN em muitas situações. A solução é aumentar a área de cobertura do rádio. Há diferentes opções disponíveis que podem ser usadas para aumentar a área de cobertura do rádio. Estas seções explicam cada uma dessas opções diferentes e fornecem exemplos de configuração:
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Usar um AP secundário no modo de ponto de acesso com canais sem sobreposição
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Altere o parâmetro de nível de potência do transmissor do AP existente para estender a cobertura
Use APs no modo de repetição
Você pode configurar APs para atuar como repetidores. Neste modo, o AP não está conectado à LAN com fio. Em vez disso, o AP é colocado dentro do intervalo de rádio do AP que está conectado à LAN com fio (o AP raiz). Neste cenário, o AP repetidor associa-se ao AP raiz e estende o alcance da área de cobertura de rádio. Isso permite que os clientes sem fio que residem longe do AP raiz obtenham acesso à rede WLAN. Você pode configurar o rádio de 2,4 GHz ou de 5 GHz como um repetidor. Em APs com dois rádios, apenas um rádio pode ser um repetidor. Você deve configurar o outro rádio como um rádio raiz.
Quando você configura um AP como um repetidor, a porta Ethernet nesse AP não encaminha o tráfego. A vantagem do modo do repetidor nos APs é que esse modo ajuda a estender a área de cobertura de rádio de uma WLAN em situações onde a conectividade com a LAN com fio não é possível. Além disso, deve haver uma sobreposição de 50% na área de cobertura com o AP raiz para que o modo do repetidor funcione.
Os APs repetidores encaminham o tráfego dos clientes sem fio para um AP com fio ou para outro AP repetidor. Nos casos em que há um caminho redundante para a rede com fio, o AP repetidor escolhe o melhor caminho com base na intensidade do sinal e em outros parâmetros baseados no desempenho. Por padrão, quando há mais de um AP com fio, o AP repetidor se associa ao AP que tem a melhor conectividade. Por outro lado, você também pode especificar o AP ao qual o repetidor deve se associar manualmente.
Os APs repetidores têm desvantagens. Quando você implementa APs repetidores em WLANs, o throughput da rede diminui pela metade com cada AP repetidor que você adiciona à cadeia. Isso ocorre porque o AP repetidor deve receber e depois retransmitir cada pacote no mesmo canal. Outra desvantagem é que um dispositivo cliente sem fio não Cisco pode enfrentar alguns problemas quando um dispositivo desse tipo tenta se associar a APs repetidores. Você deve habilitar as "extensões Aironet" no AP pai (raiz), bem como os APs repetidores quando configurar APs em modo repetido. As extensões Aironet, que são ativadas por padrão, melhoram a capacidade do AP de entender os recursos dos dispositivos clientes Cisco Aironet associados ao AP. No entanto, alguns dos clientes sem fio que não são da Cisco não funcionam com as extensões Aironet ativadas nos APs. Assim, para ambientes de WLAN onde você usa uma mistura de clientes Cisco e não Cisco, a extensão da cobertura de rádio através dos APs do modo repetidor não é uma opção viável.
As duas próximas seções explicam com um exemplo de configuração como configurar o modo de repetidor em APs.
Figura 1: Diagrama de rede do método 1 
A Figura 1 mostra dois APs Cisco Aironet, ou seja, AP A e AP B. O AP A está conectado à rede com fio (a unidade raiz). Os clientes sem fio são associados ao AP A. O AP A usa o SSID "Cisco" para comunicação.
Você precisa configurar o AP B no modo de repetidor para estender a área de cobertura de rádio. Tanto o AP A como o AP B estão configurados para estarem na mesma sub-rede IP.
Observação: Ao configurar um AP como repetidor, certifique-se de que esses parâmetros no AP repetidor sejam diferentes do AP raiz.
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Endereço IP do AP Repetidor
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Função da Estação no AP Repetidor (deve ser Repetidor)
Configuração do AP B através do CLI
Esta seção explica a configuração passo a passo necessária no AP B para configurar o AP como um repetidor.
Access Point B# configure terminal !--- Enter global configuration mode.
Access Point A(config)# interface BVI
Access Point A(config-if)# ip address 10.0.0.5 255.0.0.0 !--- Configure an IP address for the bridge virtual interface (BVI) interface. !--- The repeater must be in the same subnet as the root AP.
Access Point B(config)# interface dot11radio 0 !--- Enter interface configuration mode for the radio interface. !--- The 2.4 GHz radio is radio 0, and the 5 GHz radio is radio 1.
Access Point B(config-if)# ssid Cisco !--- Create the SSID that the repeater uses to associate to a root AP. !--- In the next step, designate this SSID as an infrastructure SSID. !--- If you created an infrastructure SSID on the root AP, !--- create the same SSID on the repeater. In this case, use "Cisco" as the SSID, !--- because this is the SSID that is configured on AP A.
Access Point B(config-ssid)# infrastructure-ssid !--- Designate the SSID as an infrastructure SSID. The repeater uses this SSID !--- to associate to the root AP. Infrastructure devices must associate !--- to the repeater AP using this SSID unless you also enter the !--- optional keyword.
Access Point B(config-ssid)# exit !--- Exit SSID configuration mode and return to radio interface configuration !--- mode.
Access Point B(config-if)# station-role repeater !--- Set the AP's role in the wireless LAN to repeater mode.
Access Point B(config-if)# dot11 extensions aironet !--- Enables Aironet extensions if disabled previously.
Access Point B(config-if)# parent 1 0987.1234.h345 900
Access Point B(config-if)# parent 2 7809.b123.c345 900 !--- The parent command allows the user to specify a list of APs !--- with which the repeater associates. The repeater tries to associate !--- with the APs given using the parent command in a sequential order.
Access Point B(config-if)# end !--- Return to privileged EXEC mode.
O valor "900" no comando parent especifica o valor de timeout (opcional). O valor de tempo limite é o tempo durante o qual o repetidor tenta se associar a um AP pai antes que o repetidor tente o próximo pai. Você pode inserir um valor de tempo limite entre 0 e 65535 segundos. Você pode definir um máximo de quatro APs pai com o comando parent.
Verificar a operação do repetidor
Depois de configurar o AP B como um repetidor, os LEDs no AP raiz e no AP repetidor confirmam se o AP repetidor funciona corretamente.
O LED de status no AP raiz deve estar verde estável. A luz verde indica que o AP repetidor está associado ao AP raiz. A suposição é que não há clientes associados ao AP raiz.
O LED de status no AP do repetidor também deve estar verde estável quando estiver associado ao AP raiz e o repetidor tiver dispositivos clientes associados a ele. O LED de status do repetidor pisca (verde estável por 7/8 de um segundo e apagado por 1/8 de um segundo) quando o AP do repetidor está associado ao AP raiz, mas o repetidor não tem dispositivos clientes associados. Você também pode verificar a tabela de associação no AP raiz e no AP repetidor para verificar se a configuração funciona.
Usar um AP secundário no modo de ponto de acesso com canais sem sobreposição
O uso principal de APs no modo de repetidor é em situações em que você não pode conectar o segundo AP à rede com fio. Você deve considerar o uso do modo de repetidor para estender a cobertura do rádio somente nestas duas condições:
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Para atender clientes que não exigem alto throughput, porque os repetidores estendem a área de cobertura da LAN sem fio, mas reduzem drasticamente o throughput.
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Quando a maioria, se não todos os dispositivos de cliente que se associam aos repetidores são Cisco Aironet Clients. Às vezes, os dispositivos clientes não Cisco não podem se comunicar com APs repetidores.
Para superar essas desvantagens, você pode usar o segundo método para estender a área de cobertura. O segundo método é configurar o AP secundário no modo AP com canais sem sobreposição. Você pode usar esse método apenas se puder conectar o segundo AP à LAN com fio. Esse método é o mais fácil de implementar porque não requer nenhuma configuração adicional além da configuração básica que você executa nos APs.
Figura 2 - Diagrama de rede do método 2 
A Figura 2 mostra dois APs Cisco Aironet conectados à mesma LAN com fio. Ambos os APs estão na mesma sub-rede IP. Configure todos os APs na mesma sub-rede para obter roaming transparente. A conexão dos APs dessa forma ajuda a estender a área de cobertura de rádio da WLAN. A próxima seção explica a configuração necessária para definir esse cenário.
Configuração do AP secundário através da CLI
Configure o AP A com as configurações básicas que incluem a configuração do endereço IP, canal RF, configurações de rádio, SSID e designe a função do AP como raiz do AP. Use estes comandos de configuração para configurar o AP A:
Access Point A(config)# interface BVI
Access Point A(config-if)# ip address 10.0.0.1 255.0.0.0
Quando você conecta o AP à LAN com fio, o AP se conecta à rede através de um BVI que o AP cria automaticamente. Em vez de rastrear endereços IP separados para as portas Ethernet e de rádio do AP, a rede usa a interface BVI. É por isso que você atribui endereços IP a interfaces BVI em vez de a interfaces individuais.
A configuração de canal padrão para os rádios AP é menos congestionada. Na inicialização, o AP verifica e seleciona o canal menos congestionado. Entretanto, para obter o desempenho mais consistente após uma pesquisa de site, a Cisco recomenda que você atribua uma configuração de canal estático para cada AP. Ao configurar o canal que o AP usa, você deve ter cuidado para garantir que os canais sem sobreposição sejam configurados. Neste exemplo de saída, os canais 1 e 6 (que não são sobrepostos) são usados no AP A e AP B:
Access Point A(config)# interface dot11radio 0
Access Point A(config-if)# channel 1
Access Point B(config-if)# ssid Cisco
Access Point B(config-ssid)# exit
Access Point A(config-if)# station-role root
Access Point A(config-if)# speed {[1.0] [11.0] [2.0] [5.5] [basic-1.0]
[basic-11.0] [basic-2.0] [basic-5.5] | range | throughput}
Observação: o último comando nesta saída aparece em duas linhas aqui devido a considerações espaciais.
Observação: ao configurar o AP secundário no modo raiz do Ponto de acesso, certifique-se de que os canais que os APs adjacentes usam não sejam sobrepostos. Os canais sem sobreposição são faixas de frequência que não têm uma frequência comum entre si. Por exemplo, na faixa de 2,4 GHz, há três canais que não se sobrepõem (canais 1,6 e 11) . Portanto, quando você implanta um AP secundário para estender a cobertura de rádio, você pode usar o canal 1 para o primeiro AP, o canal 6 para o próximo AP adjacente e o canal 11 para o terceiro AP e, em seguida, começar com o canal 1. Se você usar canais sobrepostos, a interferência de radiofrequência poderá ocorrer, o que leva a problemas de conectividade e resulta em um throughput ruim.
Defina cada taxa de dados como básica ou habilitada, ou digite range para otimizar o intervalo de AP ou throughput para otimizar o throughput. Refira a definição das definições do rádio para obter mais informações sobre a configuração básica no AP.
As configurações anteriores permitem que o AP aceite associações de clientes sem fio. Para estender a cobertura de rádio, aplique a mesma configuração ao segundo AP (AP B) com algumas pequenas alterações. Essas alterações incluem o endereço IP BVI e o canal RF que o AP secundário usa.
Access Point B(config)# interface BVI
Access Point B(config-if)# ip address 10.0.0.6 255.0.0.0
Access Point B(config)# interface dot11radio 0
Access Point B(config-if)# channel 6
Access Point B(config-if)# ssid Cisco
Access Point B(config-ssid)# exit
Access Point B(config-if)# station-role root
Access Point B(config-if)# speed {[1.0] [11.0] [2.0] [5.5] [basic-1.0]
[basic-11.0] [basic-2.0] [basic-5.5] | range | throughput}
Observação: o último comando nesta saída aparece em duas linhas aqui devido a considerações espaciais.
Com essa configuração, os clientes que não podem se associar ao AP A se associam ao AP B porque o AP B está na mesma LAN com fio. Isso estende a área de cobertura de rádio e garante que o throughput não seja afetado, como no caso da configuração do modo de repetidor.
Ao implementar essa configuração, certifique-se de não colocar os APs muito próximos uns dos outros. Muitos APs na mesma vizinhança criam congestionamento de rádio e interferência de RF que podem reduzir o throughput de dados. Uma pesquisa de site cuidadosa pode determinar o melhor posicionamento dos APs para cobertura de rádio máxima e throughput otimizado.
Taxa de transmissão entre o AP e o cliente
A taxa de transmissão deve ser idêntica entre o cliente e o AP para que a transferência de dados ocorra. As taxas de data para redes 802.11 variam.
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Para a rede 802.11b, as taxas são 1 , 2 , 5,5 , 11 Mbps.
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Para a rede 802.11g, as taxas são 1, 2, 5.5, 6, 9, 11, 12, 18, 24, 36, 48 e 54 Mbps.
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Para a rede 802.11a, as taxas são 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 e 54 Mbps.
A taxa de dados é definida com base na velocidade preferida. Por padrão, a taxa de transferência deve ser definida como automática para que o AP e o cliente possam negociar a velocidade automaticamente e, em seguida, definir uma velocidade idêntica entre eles.
Observação: quanto maiores as taxas de dados, menor o sinal de distância que pode trafegar.
Altere o parâmetro de nível de potência do transmissor do AP existente para estender a cobertura
Você pode estender a área de cobertura de rádio de um AP quando modifica o parâmetro de nível de potência do transmissor.
A configuração de potência do transmissor (mW) determina o nível de potência do transmissor de rádio. A configuração de potência padrão é a maior potência de transmissão permitida em um domínio regulatório. As regulamentações governamentais definem o nível de potência mais alto para os dispositivos de rádio.
Cuidado: a configuração do nível de potência do transmissor deve estar de acordo com os padrões estabelecidos do país no qual a configuração é usada.
Geralmente, a potência transmitida é reduzida para limitar o efeito da interferência de RF. A redução tem um efeito negativo na cobertura de rádio. A potência transmitida é diretamente proporcional à área de cobertura de rádio. Portanto, quanto mais fraca for a potência transmitida, menor será a área de cobertura de rádio.
Se você executar um exame de área adequado e remover possíveis fontes de interferência de RF, poderá usar o maior valor possível de potência transmitida para estender a área de cobertura de rádio.
Este comando CLI na interface de rádio altera o nível de potência transmitida para o máximo em um AP:
Access Point (config)# interface dot11radio 0
Access Point (config-if)# power local maximum
Use este comando para definir o nível de energia como máximo. Em seguida, verifique a taxa de transferência existente e mova o nível de potência para um valor mais baixo até atingir uma taxa de transferência alta que permaneça consistente. Você também pode começar do nível de energia mais baixo possível e aumentar o nível até atingir um throughput consistente. Isso ocorre porque, em alguns casos, se você não aumentar o sinal para o nível máximo, a taxa de transferência e a intensidade do sinal podem mudar continuamente e não permanecer consistentes.
Consulte Configurar a Potência de Transmissão do Rádio para obter mais informações sobre como configurar a definição do nível de potência no AP.
Posicione o APs de forma otimizada
A colocação dos APs nos locais corretos é um fator importante que conta no ramal da área de cobertura do AP. Muitos APs na mesma vizinhança podem criar congestionamento e interferência de rádio e reduzir o throughput.
Uma pesquisa de site cuidadosa pode determinar o melhor posicionamento dos APs para máxima cobertura de rádio e throughput. Consulte Performing a Site Survey para obter mais informações sobre o levantamento do local.
Para maximizar a área de cobertura de rádio, assegure uma sobreposição de quinze por cento na área de cobertura entre dois APs em uma WLAN. Você pode cobrir uma grande área com custo de sistema mínimo ao organizar os APs com sobreposição mínima na área de cobertura. A largura de banda total disponível para cada estação móvel depende da quantidade de dados que cada estação móvel precisa transferir e do número de estações em cada célula. O roaming contínuo é suportado quando uma estação móvel entra e sai da faixa de cada AP e mantém uma conexão constante com a LAN com fio. Configure cada AP (e adaptador) com o mesmo SSID para fornecer o recurso de roaming.
Figura 3: Posicionar os APs corretamente 
Distância
Tenha em mente que os dispositivos sem fio têm limitações quando se trata de seu alcance. Para dispositivos executados em 2,4 GHz, o alcance pode ir de 30 a 30 metros. Se a sua rede sem fio estiver muito longe do alcance, considere realocar os dispositivos. É importante lembrar que a distância afeta a intensidade do sinal. À medida que a distância entre o AP e o cliente aumenta, a intensidade do sinal diminui. Para verificar se você recebeu a conexão estável, execute um ping contínuo. Se você estiver recebendo respostas na maior parte do tempo, isso significa que a conexão está estável. Se o tempo for excedido na maioria das vezes, a conexão não será tão estável.
Use o prompt de comando na máquina Windows para emitir o comando ping. Clique em Iniciar > Executar e digite cmd para obter uma janela de prompt de comando. Digite Ping -t X.X.X.X (endereço IP do AP) na máquina cliente para testar a conectividade.
Obstruções
O sinal de RF tende a reagir a obstáculos dentro de um prédio. Os sinais são refletidos, refratados, difratados ou absorvidos pelos obstáculos. Os obstáculos comuns incluem:
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Paredes e tetos grossos
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Objetos metálicos
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Óculos
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Objetos de madeira
Coloque os APs e os clientes em um local onde os obstáculos são mínimos ou possa contornar os obstáculos. Use antenas de diversidade para obter a melhor recepção de sinal.
Observação: Diversidade é o uso de duas antenas para cada rádio, usado para aumentar a probabilidade de você receber um sinal melhor em qualquer uma das antenas.
Interferência
Qualquer dispositivo ou rede sem fio adjacente que opere na mesma frequência ou canal que sua rede sem fio pode causar interferência no AP e nos clientes. A maioria dos dispositivos comuns que causam interferência em 2,4 Ghz são:
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Redes sem fio vizinhas
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Fornos de micro-ondas
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Telefones sem fio de 2,4 GHz
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Dispositivos Bluetooth
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Babás eletrônicas wireless
Para resolver o problema, altere o canal e o SSID em seu AP. Os canais preferenciais são 1, 6 e 11, pois são considerados canais sem sobreposição. A maioria dos dispositivos que causam interferência não opera em 5 Ghz. 5 Ghz tem três bandas de canal. Cada banda tem 4 canais que causam um total de 12 canais. Portanto, selecionar um canal livre de interferência é simples.
Informações Relacionadas
Histórico de revisões
| Revisão | Data de publicação | Comentários |
|---|---|---|
1.0 |
17-Aug-2005 |
Versão inicial |
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