Chuyển vùng wifi liền mạch cho gia đình. Một mạng WiFi trên một khu vực rộng lớn (WiFi liền mạch). Các khóa học trực tuyến trên Mikrotik

Chuyển vùng liền mạch trong mạng wifi là gì?

Chuyển vùng liền mạch là khi các điểm truy cập trên mạng của bạn được điều khiển bởi bộ điều khiển đặc biệt mạng không dây. Bộ điều khiển trong mạng liền mạch có thể là một trong các bộ định tuyến hoặc điểm truy cập hoặc một thiết bị riêng biệt theo dõi trạng thái chung của sóng, tải trên từng điểm truy cập không dây và mức tín hiệu giữa máy khách và AP. Nếu tín hiệu giữa máy khách và điểm truy cập bị suy giảm, bộ điều khiển sẽ “buộc chuyển” máy khách sang một AP phù hợp hơn. Thực tế là trong một mạng thông thường, một máy khách (điện thoại, máy tính xách tay, máy tính bảng) cho đến phút cuối cùng sẽ "bám" vào địa chỉ MAC của AP (địa chỉ giao diện WLAN) chứ không phải SSID (tên của nó), dẫn đến đến những hậu quả tiêu cực khi di chuyển xung quanh tòa nhà. Bộ điều khiển sẽ liên tục giám sát tải trên các điểm truy cập và chất lượng tín hiệu giữa trạm gốc và máy khách hàng trăm lần mỗi giây. Trong các mạng như vậy, khi di chuyển từ đầu này sang đầu kia của phòng, điểm truy cập gần nhất và không được tải sẽ hoạt động. Nó rất hữu ích dành cho các trung tâm kinh doanh và mua sắm, cửa hàng lớn, cơ quan chính phủ, bệnh viện và cơ sở giáo dục. Công nghệ cân bằng tải sẽ cần thiết khi có đám đông lớn ở những nơi như phòng hội nghị hay công viên giải trí.

Bạn có cần một giải pháp tiết kiệm chi phí với tính năng tự động chuyển đổi máy khách cho ngôi nhà của mình với giá 150 đô la không?

Vào năm 2020, các bộ công cụ mạng Mesh giá cả phải chăng đang xuất hiện, bạn không còn phải xấu hổ khi cài đặt và tin tưởng vào kết quả thu được. Thật đáng tiếc khi chúng ta đang nói về một số nhà sản xuất nhưng vẫn có ánh sáng cuối đường hầm. Ngách ngân sách bao gồm:

Asus, TP-Link, Tenda, Ubiqiuty, Mikrotik, Zyxel và Xiaomi. Hầu hết mỗi nhà sản xuất này đều có một số loại điểm truy cập cho đường phố và nhà, cho tường hoặc trần nhà, cho bộ điều khiển mạng wifi riêng hoặc bộ điều khiển là một trong những điểm truy cập.

Và bây giờ cụ thể và với những con số. Đi nào.

Hệ thống Wi-Fi liền mạch của Asus.

Tùy chọn mạng không dây đơn giản nhất không có bộ điều khiển, nhưng với tính năng tự động lựa chọn điểm truy cập tốt nhất, nó có thể bao gồm một số bộ định tuyến ASUS phổ biến nhất. Các model phù hợp cho các mục đích này: RT-N11P, RT-N66U, RT-AC55U, RT-AC66U và các bộ định tuyến dòng "P" mới hơn. Chúng phải được kết nối với nhau bằng dây - cáp xoắn đôi loại 5e trở lên, như trong hình bên dưới. Trên các kiểu máy này chỉ có tùy chọn định cấu hình Hỗ trợ chuyển vùng, đây là cách duy nhất trên loại thiết bị này. Điều sau đây sẽ xảy ra: nếu mức tín hiệu thấp, sau một thời gian nhất định, bộ định tuyến sẽ ngắt kết nối nó khỏi mạng và máy khách sẽ kết nối lại đến một điểm có tín hiệu tốt hơn. Bạn cần hiểu rằng kiểu thiết lập mạng không dây này không liền mạch mà là bắt buộc một cách tự nguyện, với tình trạng mất kết nối hoàn toàn nhưng ngắn hạn. Nếu được cài đặt chính xác, nó sẽ tiết kiệm rất nhiều tiền so với các mạng đơn giản nhất có bộ điều khiển điểm truy cập, nhưng trên thực tế, điều này gây khó khăn cho người dùng, đặc biệt là khi anh ta ở trong khu vực có khả năng thu sóng không chắc chắn từ cả hai điểm , do đó có thể bắt đầu “bóng đá” người dùng kém cỏi của chúng ta và Internet sẽ không hoạt động bình thường đối với anh ta. Xin hãy nhớ điều này. Bộ định tuyến RT-AC68U trở lên đã có phiên bản nguyên mẫu của mạng Mesh từ các điểm truy cập như vậy, nhưng tôi không thích mức giá so với kết quả thu được; tốt hơn nên sử dụng các điểm truy cập Lira được thiết kế cho mục đích này. Chúng sẽ được thảo luận dưới đây.

Bây giờ hãy xem xét lựa chọn tốt nhất: Mạng lưới từ Asus. Bộ này tên là Lyra và hãy xem nó có thể mang lại cho chúng ta những gì, và nó có thể mang lại cho chúng ta nhiều hơn OGV của chúng ta, đùa thôi, nó có thể cung cấp cho chúng ta 350 - 450 megabit trên toàn bộ khu vực và bạn có thể di chuyển đến bất cứ đâu mà không bị gián đoạn.

Mục tiêu của bạn là tạo ra một mạng wifi không dây chất lượng cao có chuyển vùng?

Đối với khách hàng, chúng tôi có các giải pháp mạng wifi chuyên nghiệp với các đặc tính cao nhất có thể về độ tin cậy, tốc độ và mức độ bảo mật. Trong những trường hợp như vậy, mạng bao gồm một số điểm truy cập được kết nối với nhau bằng cáp xoắn đôi thông qua bộ chuyển mạch và bộ điều khiển điểm truy cập. Các chức năng của bộ điều khiển mạng wi-fi bao gồm:

  • giám sát tải trên từng điểm truy cập riêng lẻ và phân phối của nó.
  • giám sát chất lượng và cường độ tín hiệu giữa điểm truy cập và máy khách.
  • quản lý tập trung tất cả các điểm truy cập trong mạng.
  • đảm bảo khách hàng chuyển đổi ngay lập tức từ điểm truy cập này sang điểm truy cập khác mà không làm mất kết nối Internet.

Một mạng như vậy có thể mở rộng và dần dần mở rộng.

Đối với một khách sạn, văn phòng lớn hoặc những ngôi làng nhỏ, một điểm truy cập, thậm chí là điểm truy cập hiệu quả nhất và tầm xa nhất, là không đủ. Việc phân phối các điểm truy cập mang lại kết quả tốt hơn nhiều và có khả năng mở rộng. Hình trên cho thấy rõ vùng phủ sóng của bảy điểm truy cập và một bộ điều khiển được cấu hình để hoạt động ở chế độ chuyển vùng liền mạch.

Nếu mục tiêu của bạn là đảm bảo rằng khi di chuyển từ điểm truy cập này sang điểm truy cập khác, kết nối Internet không bị mất thì chúng tôi có thể giúp bạn tìm và mua thiết bị cho mạng wifi có tính năng chuyển vùng.

Để tổ chức một mạng không dây nhanh và bận rộn trong toàn bộ tòa nhà, chức năng của các bộ định tuyến wifi thông thường là không đủ do quyết định “rơi” khỏi điểm truy cập là do chính thiết bị đầu cuối đưa ra và bộ định tuyến sẽ không giúp đỡ ở đây. Hóa ra, cùng một điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng sẽ bám vào điểm truy cập cho đến giây phút cuối cùng, có tính đến thực tế là trong danh sách các mạng mà nó biết sẽ có một điểm truy cập có tín hiệu một trăm phần trăm.

Có hai cách tốt để tạo một lưới như vậy và rất nhiều cái xấu :) Hãy nhìn vào những cái tốt, nhưng tôi không khuyên bạn nên đụng chạm đến những cái xấu.

1) Mạng WiFi có một số điểm truy cập nhất định được kết nối với nhau bằng một bộ chuyển mạch và được điều khiển bởi bộ điều khiển đặc biệt dành cho các điểm truy cập không dây trên mạng cục bộ. Tùy chọn này là đáng tin cậy nhất, khiêm tốn và tất nhiên là đắt tiền. Một mạng loại này, sử dụng thiết bị Zyxel làm ví dụ, sẽ có giá khoảng 2000-3000 USD cho diện tích 10.000 m 2 (100x100 m). Đối với những ngôi nhà ở nông thôn, chuyển vùng liền mạch sẽ rẻ hơn; $1000-1500 cho một ngôi nhà lớn và mảnh vườn. Các mạng như vậy có thể chịu được tải nặng và phân bổ đồng đều người dùng giữa các điểm truy cập tùy thuộc vào tải của từng điểm truy cập. Những mạng như vậy rất dễ quản lý và rất phù hợp với bất động sản thương mại, khách sạn, nhà hàng, khu công viên và những nơi công cộng tương tự.

2) Một phương pháp đã được chứng minh rõ ràng là sử dụng chức năng Hỗ trợ chuyển vùng. Phương pháp này là thân thiện với ngân sách nhất. Với bốn bộ định tuyến ASUS RT-AC66U, bạn có thể đạt được tốc độ mạng không dây và chuyển vùng Wi-Fi liền mạch trong toàn bộ ngôi nhà và khu vực địa phương của bạn ở mức 300-500 megabit/giây bằng cách sử dụng chuẩn 802.11ac. với sự chuyển đổi tự động giữa các điểm truy cập. Trong cả hai trường hợp, các bộ định tuyến wifi đều được kết nối với nhau bằng dây dẫn.

Các giải pháp ngân sách và chuyên nghiệp trong cửa hàng của chúng tôi với việc cài đặt và cấu hình.

802.11R. Nhanhchuyển đổi giữa các điểm (chuyển giao)

Nhiều nhà sản xuất Wi-Fi hứa hẹn chuyển đổi liền mạch giữa các điểm truy cập bằng giao thức độc quyền “tuyệt vời” của họ.

Bất chấp những lời hứa hẹn tuyệt vời, trên thực tế, độ trễ trong quá trình chuyển đổi (chuyển giao) có thể dài hơn đáng kể so với mức 50-100 ms đã nêu (việc chuyển đổi có thể mất tới 10 giây khi sử dụng giao thức WPA2-Enterprise). Thực tế là quyết định chuyển sang điểm truy cập khác luôn do thiết bị của khách hàng đưa ra. Những thứ kia. Điện thoại thông minh, máy tính xách tay hoặc máy tính bảng của bạn quyết định thời điểm chuyển đổi và cách thực hiện.

Thông thường, các giao thức độc quyền của các nhà sản xuất Wi-Fi nổi tiếng đều dựa trên việc bắt buộc hủy xác thực thiết bị khi chất lượng tín hiệu kém đi. Đôi khi, trong cài đặt của điểm Wi-Fi, bạn có thể đặt “mức độ chuyển vùng tích cực” - giá trị tín hiệu tối thiểu mà tại đó thiết bị sẽ bị “loại bỏ” khỏi mạng. Thông thường, thiết bị của khách hàng không phản ứng chính xác với một “cú đá vào mông” như vậy. Phiên TCP kết thúc và quá trình tải xuống tệp dừng lại. Kết nối tới máy chủ thư hoặc máy ảo bị mất. Việc kết nối với máy chủ SIP yêu cầu xác thực lại.


Khá thường xuyên, thiết bị khách thay vì kết nối với điểm gần đó có tín hiệu tốt hơn ( đẩy anh ta đến quyết định nàyWifibộ điều khiển) cố gắng thiết lập lại kết nối với điểm trước đó nhưng không có kết quả. Thậm chí còn tệ hơn nếu thiết bị cố gắng kết nối với mạng khác từ danh sách các mạng đã lưu (ví dụ: mạng khách).

Nhưng ngay cả khi quá trình chuyển đổi diễn ra theo đúng kế hoạch, việc trao đổi khóa (EAP) và ủy quyền lặp lại trên máy chủ Radius (WPA-2 Enterprise) vẫn mất thời gian đáng kể.

Để giải quyết những vấn đề này, Hiệp hội Wi-Fi đã phát triển giao thức 802.11R. Hiện nay, hầu hết các thiết bị di động đều hỗ trợ nó (Apple bắt đầu từ iPhone 4S, Samsung Galaxy S4, Sony Xperia Z5 Compact, BlackBerry Passport Silver Edition,...)

Bản chất của 802.11R là thiết bị di động biết điểm của mình và điểm nước ngoài bằng tín hiệu thành viên miền di động (MDIE). Tín hiệu này được thêm vào tín hiệu báo hiệu SSID.

Nếu iPhone của bạn thấy một điểm từ miền di động của nó có mức tín hiệu/nhiễu tốt nhất thì trước khi bắt đầu quy trình chuyển đổi dọc theo “luồng” hiện có, nó sẽ thực hiện ủy quyền sơ bộ với một điểm khác trong miền di động.

Thứ hai, quá trình ủy quyền diễn ra theo một kịch bản đơn giản hóa - thay vì ủy quyền lâu dài trên máy chủ Radius, thiết bị khách sẽ trao đổi khóa PMK-R1 với bộ điều khiển Wi-Fi. (Khóa ban đầu PMK-R0 chỉ được truyền trong quá trình xác thực chính và được lưu trong bộ nhớ của bộ điều khiển Wi-Fi).

Tại thời điểm một điểm khác “cấp quyền trở lại” cho thiết bị, quá trình chuyển giao thực tế sẽ diễn ra. Việc định cấu hình lại tần số và kênh trong điện thoại thông minh mất không quá 50 mili giây. Trong hầu hết các trường hợp, nó hoàn toàn không được người dùng chú ý.

Khi chọn giải pháp cho mạng Wi-Fi văn phòng, hãy chú ý xem thiết bị được chọn có hỗ trợ giao thức chuyển vùng mở 802.11R hay không, điều này có thể hiểu được đối với các thiết bị khách. Ví dụ: thiết bị Edimax Pro hỗ trợ đầy đủ giao thức này, vì vậy trong hầu hết các trường hợp không có vấn đề gì khi chuyển vùng. Tuy nhiên, nếu thiết bị của bạn đã cũ và không hiểu giao thức 802.11R, bạn có thể điều chỉnh mức độ chuyển vùng dựa trên tín hiệu giảm xuống dưới ngưỡng - như các nhà sản xuất Wi-Fi khác đã làm, coi đó là một "giải pháp sáng tạo" .

802.11 K.Cân bằng tải trong mạng không dây

Ngoài vấn đề chuyển vùng, người dùng doanh nghiệp thường phải đối mặt với tình trạng tắc nghẽn tại một điểm truy cập. Trong cách triển khai Wi-Fi cổ điển, tất cả các thiết bị đều cố gắng kết nối với điểm truy cập có tín hiệu tốt nhất. Đôi khi, do vị trí điểm không chính xác (lỗi quy hoạch vô tuyến), tất cả “cư dân văn phòng” đều được đăng ký tại một điểm, trong khi những người còn lại “nghỉ ngơi”.

Do tải không đồng đều, tốc độ của mạng cục bộ giảm đáng kể vì đài phát thanh là một “trung tâm” lớn nơi các thiết bị “lần lượt nói chuyện”.

Để giải quyết tình trạng không đồng đều và phân bổ tối ưu người dùng giữa các điểm hoạt động trên các kênh vô tuyến khác nhau, giao thức 802.11K đã được phát triển.

802.11K hoạt động cùng với 802.11R (theo quy định, các thiết bị hỗ trợ tiêu chuẩn “R” cũng hỗ trợ tiêu chuẩn “K”).

Nếu thiết bị di động “nhìn thấy” tín hiệu đèn hiệu từ các điểm khác trong cùng miền di động, thiết bị sẽ gửi yêu cầu phát sóng “Khung yêu cầu đo vô tuyến”, yêu cầu thông tin về trạng thái hiện tại của các điểm truy cập khác trong phạm vi hiển thị:

    số lượng người dùng đã đăng ký

    tốc độ kênh trung bình (số lượng gói được truyền)

    có bao nhiêu byte được chuyển trong một khoảng thời gian nhất định

Trong thông số kỹ thuật mở rộng của tiêu chuẩn, điện thoại thông minh của khách hàng có thể truy vấn trạng thái kênh của các thiết bị di động khác được kết nối với một điểm truy cập thú vị có hỗ trợ tiêu chuẩn 802.11K. Các thiết bị phản hồi không chỉ với số liệu thống kê thực mà còn với trạng thái tín hiệu/nhiễu.

Do đó, nếu điện thoại thông minh của bạn nhìn thấy 2 điểm trở lên trong một miền di động, nó sẽ chọn không phải điểm có tín hiệu tốt nhất mà là điểm sẽ cung cấp tốc độ kết nối cao hơn cho mạng cục bộ (ít bị tắc nghẽn hơn).

Điều kiện tiếp nhận, số lượng người dùng và tải tại điểm có thể thay đổi linh hoạt, nhưng khi sử dụng giao thức 802.11K và 802.11R, các thiết bị sẽ chuyển đổi liền mạch và tải mạng sẽ luôn được phân bổ đều.

Nhiều nhà sản xuất sử dụng giao thức độc quyền triển khai điều gì đó tương tự như 802.11K, trong đó điểm “quá tải” buộc phải ngắt kết nối máy khách với điều kiện tiếp nhận kém hơn hoặc giới hạn số lượng thiết bị được đăng ký đồng thời tối đa và vô hiệu hóa đăng ký nếu số lượng máy khách vượt quá giới hạn chấp nhận được. Các giao thức độc quyền này không hiệu quả bằng nhưng vẫn ngăn mạng Wi-Fi bị sập hoàn toàn.

Cách tiết kiệm quy hoạch phát thanh nhờ802.11K

Việc sử dụng thiết bị hỗ trợ giao thức 802.11R và 802.11K sẽ sửa một phần các lỗi xảy ra trong quá trình lập kế hoạch vô tuyến. Các giao thức động có hỗ trợ chuyển vùng giúp ngăn chặn tình trạng quá tải của từng điểm riêng lẻ và phân bổ tải đồng đều giữa các điểm trên toàn mạng.

Nhóm giải pháp WiFi khuyên bạn nên luôn lập kế hoạch vô tuyến, nhưng đôi khi trong các mạng nhỏ, bạn có thể sắp xếp các điểm một cách hỗn loạn. Giao thức động sẽ cải thiện chất lượng Wi-Fi và phân phối tải giữa các kênh của các điểm lân cận.

Việc sử dụng các giao thức động để chuyển vùng liền mạch giúp giảm các vùng chồng chéo. Do đó, phạm vi phủ sóng chất lượng cao có thể được đảm bảo với số lượng điểm nhỏ hơn. Tiết kiệm thiết bị - lên tới 25%.

Tôi cần một số lời khuyên. Liên hệ với tôi.

Chúng tôi hiểu các công nghệ chuyển vùng (Chuyển giao, Điều khiển băng tần, IEEE 802.11k, r, v) và tiến hành một số thử nghiệm trực quan để chứng minh hoạt động của chúng trong thực tế.

Giới thiệu

Ngày nay, các mạng không dây thuộc nhóm tiêu chuẩn IEEE 802.11 đang phát triển cực kỳ nhanh chóng, các công nghệ mới, cách tiếp cận và cách triển khai mới đang xuất hiện. Tuy nhiên, khi số lượng tiêu chuẩn tăng lên, chúng ngày càng trở nên khó hiểu. Hôm nay, chúng tôi sẽ cố gắng mô tả một số công nghệ phổ biến nhất liên quan đến chuyển vùng (quy trình kết nối lại với mạng không dây) và cũng xem cách chuyển vùng liền mạch hoạt động trong thực tế.

Chuyển giao hoặc "di chuyển khách hàng"

Sau khi kết nối với mạng không dây, thiết bị khách (có thể là điện thoại thông minh có Wi-Fi, máy tính bảng, máy tính xách tay hoặc PC được trang bị thẻ không dây) sẽ duy trì kết nối không dây nếu các thông số tín hiệu vẫn ở mức chấp nhận được. Tuy nhiên, khi thiết bị khách di chuyển, tín hiệu từ điểm truy cập mà kết nối được thiết lập ban đầu có thể yếu đi, điều này sớm hay muộn sẽ dẫn đến việc hoàn toàn không thể truyền dữ liệu. Khi bị mất kết nối với điểm truy cập, thiết bị khách sẽ chọn một điểm truy cập mới (tất nhiên, nếu nằm trong tầm tay) và kết nối với điểm truy cập đó. Quá trình này được gọi là chuyển giao. Về mặt hình thức, chuyển giao là một thủ tục di chuyển giữa các điểm truy cập, do chính khách hàng khởi xướng và thực hiện (chuyển giao - “chuyển giao, cho, nhượng bộ”). Trong trường hợp này, SSID của điểm cũ và điểm mới thậm chí không cần phải khớp nhau. Hơn nữa, máy khách có thể ở trên một mạng con IP hoàn toàn khác.

Để giảm thiểu thời gian kết nối lại thuê bao với các dịch vụ đa phương tiện, cần thực hiện các thay đổi đối với cơ sở hạ tầng có dây bên dưới (đảm bảo rằng địa chỉ IP bên ngoài và bên trong của máy khách không thay đổi) và quy trình chuyển giao được mô tả bên dưới.

Chuyển giao giữa các điểm truy cập:

  1. Xác định danh sách các ứng viên tiềm năng (điểm truy cập) để chuyển đổi.
  2. Đặt trạng thái CAC (Kiểm soát tiếp nhận cuộc gọi - kiểm soát tính khả dụng của cuộc gọi, về cơ bản là mức độ tải của thiết bị) của điểm truy cập mới.
  3. Xác định thời điểm chuyển mạch.
  4. Chuyển sang điểm truy cập mới:

Trong mạng không dây IEEE 802.11, tất cả các quyết định chuyển giao đều được thực hiện bởi phía khách hàng.

Nguồn: frankandernest.com

Chỉ đạo ban nhạc

Công nghệ điều khiển băng tần cho phép cơ sở hạ tầng mạng không dây di chuyển máy khách từ dải tần này sang dải tần khác, thường bằng cách buộc máy khách từ băng tần 2,4 GHz sang băng tần 5 GHz. Mặc dù điều khiển băng tần không liên quan trực tiếp đến chuyển vùng nhưng chúng tôi vẫn quyết định đề cập đến nó ở đây vì nó liên quan đến chuyển đổi thiết bị khách và được hỗ trợ bởi tất cả các điểm truy cập băng tần kép của chúng tôi.

Trong trường hợp nào có thể cần phải chuyển máy khách sang dải tần số khác? Ví dụ: nhu cầu như vậy có thể liên quan đến việc chuyển máy khách từ băng tần 2,4 GHz bị tắc nghẽn sang băng tần 5 GHz tự do hơn và tốc độ cao hơn. Nhưng có những lý do khác.

Điều đáng chú ý là hiện tại không có tiêu chuẩn nào quy định chặt chẽ hoạt động của công nghệ được mô tả nên mỗi nhà sản xuất thực hiện theo cách riêng của mình. Tuy nhiên, ý tưởng chung vẫn gần giống nhau: các điểm truy cập không quảng cáo SSID ở băng tần 2,4 GHz cho khách hàng đang thực hiện quét tích cực nếu khách hàng đó được quan sát thấy là đang hoạt động trên băng tần 5 GHz trong một thời gian. Trên thực tế, có nghĩa là, các điểm truy cập có thể đơn giản giữ im lặng về sự hiện diện của hỗ trợ băng tần 2,4 GHz, nếu có thể xác định rằng máy khách hỗ trợ tần số 5 GHz.

Có một số chế độ hoạt động của hệ thống lái băng tần:

  1. Kết nối cưỡng bức. Ở chế độ này, về cơ bản, máy khách không được thông báo về sự hiện diện của hỗ trợ cho băng tần 2,4 GHz, nếu máy khách có hỗ trợ tần số 5 GHz.
  2. Kết nối ưa thích. Máy khách buộc phải kết nối với băng tần 5 GHz chỉ khi RSSI (Chỉ báo cường độ tín hiệu đã nhận) cao hơn một ngưỡng nhất định, nếu không, máy khách được phép kết nối với băng tần 2,4 GHz.
  3. Cân bằng tải. Một số máy khách hỗ trợ cả hai dải tần kết nối với mạng 2,4 GHz và một số kết nối với mạng 5 GHz. Chế độ này sẽ tránh làm quá tải băng tần 5 GHz nếu tất cả các máy khách không dây đều hỗ trợ cả hai băng tần.

Tất nhiên, những khách hàng chỉ được hỗ trợ một dải tần sẽ có thể kết nối với dải tần đó mà không gặp vấn đề gì.

Trong sơ đồ bên dưới, chúng tôi đã cố gắng mô tả bằng đồ họa bản chất của công nghệ điều khiển băng tần.

Công nghệ và tiêu chuẩn

Bây giờ chúng ta quay lại quá trình chuyển đổi giữa các điểm truy cập. Trong tình huống tiêu chuẩn, khách hàng sẽ duy trì liên kết hiện có với điểm truy cập càng lâu càng tốt (càng tốt). Chính xác là miễn là mức tín hiệu cho phép. Ngay khi xảy ra tình huống máy khách không thể hỗ trợ liên kết cũ nữa, quy trình chuyển đổi được mô tả trước đó sẽ bắt đầu. Tuy nhiên, quá trình chuyển giao không diễn ra ngay lập tức; thường mất hơn 100 mili giây để hoàn thành và đây đã là một khoảng thời gian đáng chú ý. Có một số tiêu chuẩn quản lý tài nguyên vô tuyến của nhóm làm việc IEEE 802.11 nhằm cải thiện thời gian kết nối lại mạng không dây: k, r và v. Trong dòng Auranet của chúng tôi, hỗ trợ 802.11k được triển khai trên điểm truy cập CAP1200 và trong dòng Omada, các giao thức 802.11k và 802.11v được triển khai trên các điểm truy cập EAP225 và EAP225-Outdoor.

802.11k

Tiêu chuẩn này cho phép mạng không dây báo cáo cho các thiết bị khách danh sách các điểm truy cập lân cận và số kênh mà chúng hoạt động. Danh sách các điểm lân cận được tạo cho phép bạn tăng tốc tìm kiếm ứng viên để chuyển đổi. Nếu tín hiệu của điểm truy cập hiện tại yếu đi (ví dụ: máy khách bị xóa), thiết bị sẽ tìm kiếm các điểm truy cập lân cận từ danh sách này.

802.11r

Phiên bản r của tiêu chuẩn xác định chức năng FT - Fast Transition (Chuyển đổi bộ dịch vụ cơ bản nhanh), cho phép bạn tăng tốc quy trình xác thực ứng dụng khách. FT có thể được sử dụng khi chuyển đổi máy khách không dây từ điểm truy cập này sang điểm truy cập khác trong cùng một mạng. Cả hai phương thức xác thực đều có thể được hỗ trợ: PSK (Khóa chia sẻ trước) và IEEE 802.1X. Tăng tốc đạt được bằng cách lưu trữ khóa mã hóa trên tất cả các điểm truy cập, nghĩa là máy khách không cần thực hiện quy trình xác thực đầy đủ bằng máy chủ từ xa khi chuyển vùng.

802.11v

Tiêu chuẩn này (Quản lý mạng không dây) cho phép các máy khách không dây trao đổi dữ liệu dịch vụ để cải thiện hiệu suất tổng thể của mạng không dây. Một trong những tùy chọn được sử dụng nhiều nhất là BTM (BSS Transition Management).
Thông thường, máy khách không dây đo kết nối của nó với điểm truy cập để đưa ra quyết định chuyển vùng. Điều này có nghĩa là khách hàng không có thông tin về những gì đang xảy ra với chính điểm truy cập: số lượng khách hàng được kết nối, tải thiết bị, khởi động lại theo lịch trình, v.v. Sử dụng BTM, điểm truy cập có thể gửi yêu cầu đến khách hàng để chuyển sang điểm khác với điều kiện hoạt động tốt hơn, thậm chí với tín hiệu kém hơn một chút. Do đó, chuẩn 802.11v không trực tiếp nhằm mục đích tăng tốc quá trình chuyển đổi của thiết bị không dây khách, mà kết hợp với 802.11k và 802.11r, nó mang lại hiệu suất chương trình nhanh hơn và cải thiện sự thuận tiện khi làm việc với mạng Wi-Fi không dây.

Chi tiết về IEEE 802.11k

Tiêu chuẩn này mở rộng khả năng RRM (Quản lý tài nguyên vô tuyến) và cho phép các máy khách không dây có khả năng 11k yêu cầu danh sách các điểm truy cập lân cận là ứng cử viên chuyển giao tiềm năng từ mạng. Điểm truy cập thông báo cho khách hàng về hỗ trợ 802.11k bằng cờ đặc biệt trong Beacon. Yêu cầu được gửi dưới dạng khung quản lý được gọi là khung hành động. Điểm truy cập cũng phản hồi bằng khung hành động chứa danh sách các điểm lân cận và số kênh không dây của chúng. Bản thân danh sách này không được lưu trữ trên bộ điều khiển mà được tạo tự động theo yêu cầu. Cũng cần lưu ý rằng danh sách này phụ thuộc vào vị trí của khách hàng và không chứa tất cả các điểm truy cập mạng không dây có thể có mà chỉ chứa các điểm truy cập lân cận. Nghĩa là, hai máy khách không dây ở những nơi khác nhau sẽ nhận được danh sách các thiết bị lân cận khác nhau.

Với danh sách như vậy, thiết bị khách không cần quét (chủ động hoặc thụ động) tất cả các kênh không dây trong băng tần 2,4 và 5 GHz, điều này giúp giảm việc sử dụng các kênh không dây, tức là giải phóng thêm băng thông. Do đó, 802.11k cho phép bạn giảm thời gian khách hàng dành cho việc chuyển đổi, cũng như cải thiện quá trình chọn điểm truy cập để kết nối. Ngoài ra, việc loại bỏ nhu cầu quét bổ sung giúp kéo dài tuổi thọ pin của máy khách không dây. Điều đáng chú ý là các điểm truy cập hoạt động ở hai băng tần có thể cung cấp cho khách hàng thông tin về các điểm từ dải tần lân cận.

Chúng tôi quyết định trình diễn rõ ràng hoạt động của IEEE 802.11k trong thiết bị không dây của mình, trong đó chúng tôi đã sử dụng bộ điều khiển AC50 và các điểm truy cập CAP1200. Nguồn lưu lượng truy cập là một trong những ứng dụng nhắn tin tức thời phổ biến hỗ trợ cuộc gọi thoại, chạy trên điện thoại thông minh Apple iPhone 8+ rõ ràng hỗ trợ 802.11k. Hồ sơ lưu lượng thoại được trình bày dưới đây.

Như có thể thấy từ sơ đồ, codec được sử dụng sẽ tạo ra một gói thoại cứ sau 10 ms. Mức tăng và giảm đáng chú ý trong biểu đồ được giải thích là do sự thay đổi nhỏ về độ trễ (jitter), hiện tượng này luôn xuất hiện trong các mạng không dây dựa trên Wi-Fi. Chúng tôi đã định cấu hình phản chiếu lưu lượng truy cập trên , để cả hai điểm truy cập tham gia thử nghiệm đều được kết nối. Các khung hình từ một điểm truy cập được chuyển đến một card mạng của hệ thống thu thập lưu lượng truy cập, các khung hình từ giây - đến giây. Trong kết quả kết xuất, chỉ có lưu lượng thoại được chọn. Độ trễ chuyển đổi có thể được coi là khoảng thời gian trôi qua kể từ thời điểm lưu lượng truy cập biến mất qua một giao diện mạng cho đến khi nó xuất hiện trên giao diện thứ hai. Tất nhiên, độ chính xác của phép đo không thể vượt quá 10 ms, điều này là do cấu trúc của lưu lượng truy cập.

Vì vậy, nếu không bật hỗ trợ cho chuẩn 802.11k, việc chuyển đổi máy khách không dây diễn ra trung bình trong vòng 120 ms, trong khi kích hoạt 802.11k đã giảm độ trễ này xuống còn 100 ms. Tất nhiên, chúng tôi hiểu rằng mặc dù độ trễ chuyển đổi đã giảm 20% nhưng vẫn ở mức cao. Có thể giảm thêm độ trễ bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn 11k, 11r và 11v cùng nhau, như đã được triển khai trong loạt thiết bị không dây gia đình.

Tuy nhiên, 802.11k còn có một thủ thuật khác: thời gian chuyển đổi. Tính năng này không quá rõ ràng nên chúng tôi xin đề cập riêng, minh họa hoạt động của nó trong điều kiện thực tế. Thông thường, máy khách không dây sẽ đợi đến phút cuối cùng, duy trì liên kết hiện có với điểm truy cập. Và chỉ khi các đặc tính của kênh không dây trở nên hoàn toàn xấu thì quy trình chuyển đổi sang điểm truy cập mới mới bắt đầu. Sử dụng 802.11k, bạn có thể giúp khách hàng chuyển đổi, nghĩa là đề nghị thực hiện việc đó sớm hơn mà không cần chờ tín hiệu suy giảm đáng kể (tất nhiên, chúng ta đang nói về một khách hàng di động). Thí nghiệm tiếp theo của chúng tôi được dành cho thời điểm chuyển đổi.

Thí nghiệm định tính

Hãy chuyển từ phòng thí nghiệm vô trùng đến địa điểm thực sự của khách hàng. Hai điểm truy cập 10 dBm (10 mW), bộ điều khiển không dây và cơ sở hạ tầng có dây hỗ trợ cần thiết đã được lắp đặt trong phòng. Sơ đồ mặt bằng và vị trí lắp đặt của các điểm truy cập được trình bày dưới đây.

Một khách hàng không dây di chuyển quanh phòng để thực hiện cuộc gọi điện video. Đầu tiên, chúng tôi đã tắt hỗ trợ 802.11k trong bộ điều khiển và đặt các vị trí xảy ra chuyển đổi. Như có thể thấy trong hình bên dưới, điều này xảy ra ở một khoảng cách đáng kể so với điểm truy cập “cũ”, gần điểm truy cập “mới”; ở những nơi này, tín hiệu trở nên rất yếu và tốc độ hầu như không đủ để truyền nội dung video. Có độ trễ đáng chú ý trong giọng nói và video khi chuyển đổi.

Sau đó, chúng tôi kích hoạt hỗ trợ 802.11k và lặp lại thử nghiệm. Bây giờ việc chuyển đổi đã xảy ra sớm hơn, ở những nơi mà tín hiệu từ điểm truy cập “cũ” vẫn đủ mạnh. Không có độ trễ trong giọng nói hoặc video được ghi. Điểm chuyển mạch hiện đã di chuyển đến khoảng giữa giữa các điểm truy cập.

Trong thí nghiệm này, chúng tôi không đặt mục tiêu tìm ra bất kỳ đặc điểm số nào của việc chuyển đổi mà chỉ chứng minh một cách định tính bản chất của những khác biệt quan sát được.

Phần kết luận

Tất cả các tiêu chuẩn và công nghệ được mô tả đều được thiết kế để cải thiện trải nghiệm sử dụng mạng không dây của khách hàng, giúp họ làm việc thoải mái hơn, giảm ảnh hưởng của các yếu tố gây khó chịu và tăng hiệu suất tổng thể của cơ sở hạ tầng không dây. Chúng tôi hy vọng rằng chúng tôi có thể chứng minh rõ ràng những lợi ích mà người dùng sẽ nhận được sau khi triển khai các tùy chọn này trong mạng không dây.

Có thể sống trong một văn phòng mà không cần chuyển vùng vào năm 2018? Theo chúng tôi, điều này hoàn toàn có thể xảy ra. Tuy nhiên, đã một lần cố gắng di chuyển giữa các văn phòng và các tầng mà không bị mất kết nối, không phải thiết lập lại cuộc gọi thoại hoặc video, không bị buộc phải lặp lại nhiều lần những gì đã nói hoặc hỏi lại thì sẽ không thể từ chối.

tái bút nhưng đây là cách bạn có thể tạo ra sự liền mạch không phải ở văn phòng mà ở nhà, điều mà chúng ta sẽ nói chi tiết hơn trong một bài viết khác.

Khi cần phủ sóng các khu vực rộng lớn bằng tín hiệu WiFi, cải thiện hiệu suất, độ tin cậy và tốc độ của mạng WiFi, công nghệ chuyển vùng liền mạch có thể giúp chúng ta điều này. Dàn WiFi là công nghệ di chuyển từ vùng phủ sóng của một điểm truy cập WiFi sang vùng phủ sóng của một điểm truy cập WiFi khác mà không bị mất dữ liệu đáng kể. Bạn có thể coi đây là một thiết bị khách được chuyển giao từ điểm truy cập này sang điểm truy cập khác. Do đó, bạn có thể tạo vùng phủ sóng WiFi liền mạch trên các khu vực rộng lớn: căn hộ, nhà hàng, khách sạn, nhà kho, sân bay, nhà ở nông thôn, sân vận động, thành phố.

Các tính năng chính khi tạo WiFi liền mạch là:

  • Tính toán dung lượng mạng (công suất) tùy theo số lượng người dùng mạng dự kiến.
  • Lập kế hoạch phủ sóng WiFi dựa trên dung lượng và khả năng phục hồi.
  • Kiểm tra sóng vô tuyến để tìm nhiễu, phản xạ, chướng ngại vật và các lý do khác ảnh hưởng đến việc truyền tín hiệu vô tuyến.
  • Lập kế hoạch tần số để có khả năng chống nhiễu và tốc độ mạng tốt hơn.
  • Xác định vị trí lắp đặt các thiết bị đang hoạt động có tính đến tất cả các yếu tố.

Danh sách các yêu cầu có thể có đối với thiết bị khi tổ chức WiFi liền mạch:

  1. Khả năng vận hành các điểm truy cập WiFi trong điều kiện ngoài trời. Cần thiết khi che phủ các khu vực ngoài trời, cũng như khi sử dụng trong các phòng có khí hậu khác với nhiệt độ phòng (nhà kho, tủ đông, phòng tắm hơi, bể bơi, v.v.)
  2. Có sẵn các mô hình với các kiểu bức xạ khác nhau(ngành, đa hướng), cho khả năng tạo các sơ đồ phủ sóng WiFi phức tạp.
  3. Có sẵn bộ điều khiển công suất máy phát, để cho phép tạo ra các mạng dung lượng cao.
  4. Dễ dàng cài đặt và bảo mật các điểm truy cập. Có thể cấp nguồn qua PoE, giúp loại bỏ nhu cầu đặt thêm đường dây cho các thiết bị cấp nguồn. Tương thích với nhiều thiết bị khách hàng khác nhau.
  5. Quản lý tập trung tất cả các điểm truy cập. Khả năng quản lý và thanh toán lưu lượng truy cập của thiết bị thuê bao. Khả năng mở rộng mạng dễ dàng.

Tất cả những đặc điểm này đều được đáp ứng bởi thiết bị của MikroTik và UBIQUITI, có thể cung cấp cho bạn WiFi liền mạch, chất lượng cao trong nhiều điều kiện khác nhau: từ căn hộ đến thành phố của bạn.

Phiên bản mới của hệ điều hành OS 2.13.C0 được phát hành vào ngày 20 tháng 9 năm 2018. Với phiên bản này, đã bổ sung hỗ trợ cho chuẩn IEEE 802.11k/802.11r ở chế độ cấu hình thủ công.

Nhờ cơ chế mới "Chuyển vùng Wi-Fi liền mạch" Bật điện thoại di động từ điểm truy cập này sang điểm truy cập khác thay vì 5 giây giờ đây chỉ còn 100 mili giây. Với sự trợ giúp của chuyển vùng liền mạch, các máy khách được kết nối qua Wi-Fi, khi di chuyển từ vùng phủ sóng của bộ định tuyến động này sang bộ định tuyến động khác, sẽ không nhận thấy việc chuyển đổi giữa các thiết bị diễn ra nhanh như thế nào. Bằng cách này, ngay cả các cuộc gọi điện thoại Thoại qua Wi-Fi cũng sẽ tiếp tục mà không bị gián đoạn.

Chuyển vùng liền mạch cho Wi-Fi Keenetic hoạt động như thế nào?

Như trước đây?

Ví dụ, trong một căn phòng lớn, trong một ngôi nhà nông thôn hoặc một căn hộ hai tầng, hai thiết bị được lắp đặt. Tầng trệt có trung tâm Internet, thiết bị thứ 2 ở tầng trên cùng được kết nối với cáp 1 và hoạt động ở chế độ “điểm truy cập”. Nếu người dùng muốn liên lạc qua giao tiếp video, chẳng hạn như trong Skype, khi đang di chuyển từ tầng một lên tầng hai, tại một thời điểm nhất định, anh ta sẽ rời khỏi vùng phủ sóng của thiết bị đầu tiên và theo đó, sẽ bị ngắt kết nối khỏi thiết bị. Mạng wifi.

Ngay cả khi điện thoại thông minh mẫu mới nhất của bạn, biết mạng của thiết bị thứ hai, kết nối với thiết bị đó chỉ trong vài giây, cuộc gọi Skype vẫn sẽ bị gián đoạn. Điều tương tự sẽ xảy ra nếu bạn tải tập tin xuống hoặc gửi chúng. Trong mọi trường hợp, hành động sẽ bị gián đoạn do kết nối lại với mạng Wi-Fi và tạm dừng trao đổi dữ liệu trong một thời gian ngắn.

Như bây giờ?

Chuyển vùng liền mạch theo tiêu chuẩn Keenetic 802.11k/r cho phép bạn tránh việc kết nối lại hoàn toàn thiết bị theo hai bước. Khi sử dụng chuẩn truyền thông 802.11k, thiết bị khách không mất thời gian quét toàn bộ sóng và tìm kiếm điểm truy cập; thiết bị biết trước mạng nào thích hợp hơn. Nhờ chuẩn giao tiếp 802.11r, thời gian xác thực trên mạng mới giảm đáng kể. Do đó, quá trình kết nối lại mạng giảm xuống còn một trăm micro giây, điều này hoàn toàn không gây chú ý đối với người dùng.

Tính năng kết nối liền mạch này đặc biệt quan trọng để đảm bảo kết nối ổn định trong điện thoại IP.

Những thiết bị nào hỗ trợ Wi-Fi liền mạch?

“Chuyển vùng Wi-Fi liền mạch” được hỗ trợ bởi tất cả các kiểu trung tâm Internet Keenetic (băng tần kép và băng tần đơn), tất cả các thiết bị đã phát hành phiên bản mới của hệ điều hành Keenetic OS 2.13. Chúng bao gồm tất cả động học của thế hệ trước và thế hệ mới nhất, hầu hết những sản phẩm đang được bán.

Làm cách nào để thiết lập chuyển vùng liền mạch Keenetic?

Hướng dẫn thiết lập chi tiết có thể được tìm thấy trong cơ sở dữ liệu Keenetic . Ở đây chúng tôi sẽ chỉ tập trung vào những điểm chính:

    Dễ dàng thiết lập chuyển vùng Keenetic liền mạch cho phân khúc chính "Mạng trong nhà" có thể sử dụng giao diện web. Để cấu hình các khả năng tương tự cho "Gmạng lưới cột sống» hoặc các phân đoạn tùy ý khác, bạn phải dùng đến dòng lệnh;

    Trên động học băng tần kép, có thể bật một mạng hoặc cả hai mạng Wi-Fi 2,4 và 5 GHz với cùng cài đặt (tên, khóa, lịch hoạt động);

    Giá trị nhận dạng cho một phân đoạn phải giống nhau trên tất cả các thiết bị;

    Khóa và SSID của miền di động phải giống nhau.

    Bạn chỉ có thể định cấu hình động học qua giao diện web nếu nó hoạt động ở chế độ “Chính” hoặc “Điểm truy cập”. Đối với chế độ “Bộ khuếch đại”, chỉ có thể cấu hình bằng dòng lệnh.


Những khách hàng nào hỗ trợ chuyển vùng Wi-Fi liền mạch?

Điện thoại thông minh và máy tính bảng cũng phải hỗ trợ chuyển vùng Wi-Fi liền mạch theo tiêu chuẩn IEEE 802.11k/r. Bạn có thể tìm hiểu chính xác liệu một kiểu máy cụ thể có hỗ trợ tiêu chuẩn này hay không trong tài liệu kỹ thuật từ nhà sản xuất. Lưu ý rằng hầu hết các thiết bị Apple và Samsung hiện đại đều hỗ trợ tiêu chuẩn này.