نظرة عامة على معيار 802.11h والتحكم في طاقة الإرسال (TPC) وتحديد التردد الديناميكي

المقدمة

    هذا المستند عبارة عن نظرة عامة على جزء فرعي من المعيار 802.11 اللاسلكي: 802.11h وتأثير هذا التعديل على عمليات النشر اللاسلكية وما يترجم إليه من حيث التكوين. كان الغرض من هذا التعديل هو جلب ميزتين رئيسيتين هما: تحديد التردد الديناميكي (DFS) والتحكم في طاقة الإرسال (TPC). إدارة الدعم الديناميكي (DFS)، كإدارة الطيف (وذلك أساسا للتعاون مع الرادارات) و TPC، للحد من إجمالي "تلوث" الترددات اللاسلكية للأجهزة اللاسلكية.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

 لا يتطلب هذا المستند سوى فهم أساسي جدا لبروتوكول Wi-Fi أو 802.11. إلا أنه يركز على قضايا محددة تتعلق بعمليات النشر في المناطق الخارجية، كما سيتم فهمه بشكل أفضل من خلال تجربة نشر شبكات Wi-Fi صغيرة.

المكونات المستخدمة

لا تستخدم وحدة التحكم في شبكة LAN اللاسلكية (WLC) من Cisco على البرنامج 8.0 إلا لمرجع التكوين.

DFS

     إدارة الدعم الميداني كل شيء عن الكشف الراداري والتهرب. يعني الرادار "كشف الراديو وتحديد المدى". في الماضي، كانت الرادارات تعمل في نطاقات الترددات حيث كانت النوع الوحيد من الأجهزة التي تعمل هناك. الآن بعد أن قامت الهيئات التنظيمية بفتح تلك الترددات لاستخدامات أخرى (مثل الشبكة المحلية اللاسلكية)، هناك حاجة لأن تعمل تلك الأجهزة وفقا للرادارات.

     إن السلوك العام للجهاز المتوافق مع بروتوكول DFS هو أن يكون قادرا على الكشف عندما يشغل الرادار القناة، ثم التوقف عن إستخدام تلك القناة المحتلة، ومراقبة قناة أخرى والقفز عليها إذا كان واضحا. (بمعنى أنه لا يوجد رادار هناك أيضا).

     ان عملية اكتشاف جهاز رادار بواسطة الراديو هي مهمة معقدة لا تشكل في الواقع جزءا من المقياس. وبالتالي من الممكن أن تحدث اكتشافات رادارية خاطئة، وهو فن يجمع بين خوارزمية مورد Wi-Fi وقدرات شريحة Wi-Fi. ومع ذلك، فإن الكشف نفسه إلزامي من قبل الهيئة التنظيمية ويتم تعريفه بوضوح. وبالتالي فإن معلمات المسح الضوئي غير قابلة للتكوين.

     وقد طلب إلى إدارة الدعم الميداني في وقت مبكر من أجل أجهزة المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات السلكية واللاسلكية العاملة في الاتحاد الأوروبي (والبلدان التي تتبع لوائح المعهد الأوروبي للاتصالات) في نطاق النطاق 5 جيجاهيرتز. وهو ليس بالضرورة إلزاميا في أجزاء أخرى من العالم ويعتمد أيضا على مدى التردد. قررت لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية إلزام UNII-2 و UNII-2 ذو التردد الموسع مثل ETSI.

     تستخدم عمليات إدارة الدعم الميداني طرقا مختلفة لتبادل المعلومات بين المحطات. يمكن وضع المعلومات في عناصر محددة في إستجابة المنارة أو المسبار ولكن يمكن إستخدام إطار معين أيضا للإبلاغ عن المعلومات: إطار الإجراء. سنعرض ذلك بعد أن نشرح لهم عندما يلعبون.

المزيد عن الرادارات

     يمكن أن تكون الرادارات ثابتة (غالبا مطار مدني أو قاعدة عسكرية، ولكن أيضا رادار الطقس) أو متحركة (سفن). وستقوم محطة رادار بنقل مجموعة من النبضات القوية دوريا ومراقبة الانعكاسات. ولأن الطاقة المنعكسة في الرادار أضعف بكثير من الإشارة الأصلية ، فإنه يتعين على الرادار أن يرسل إشارة قوية جدا. ولأن الطاقة المنعكسة في الرادار ضعيفة جدا فإنه يمكن أن يخلط بينه وبين إشارات لاسلكية أخرى (مثل شبكة محلية لاسلكية لإعطاء مثال).

ونظرا لأن النطاق الترددي بتردد 2. 4 جيجاهرتز خال من الرادار، فإن قواعد نظام الملفات DFS لا تنطبق إلا على النطاق بتردد 5. 250 - 5. 725 جيجاهرتز.

     وعندما يكتشف الراديو رادارا، يجب ان يتوقف عن إستعمال القناة لمدة 30 دقيقة على الاقل لحماية تلك الخدمة. ثم يراقب قناة أخرى ويمكن ان يبدأ إستخدامها بعد دقيقة على الاقل إذا لم يكتشف رادار.

     يرتبط الموضوع التالي بشكل أكبر باستكشاف الأخطاء وإصلاحها في بيئة Cisco بدلا من شرح حول المعيار. غير أن بعض النقاط قد تكون مهمة للجميع وهي قصيرة بما يكفي لشرحها هنا بإيجاز.

DFS في Cisco WLC

     وغالبا ما يتم ربط نظام الملفات الموزعة (DFS) بشبكة الشبكة المعشقة، ولكنه يرتبط ببساطة بالأماكن الخارجية (أو حتى المناطق الداخلية التي تسمع الإشارات الخارجية وتعمل على قنوات داخلية/خارجية). عندما تسمع نقطة وصول رادارا، فإنها ستغير القناة وتحظر القناة السابقة لمدة 30 دقيقة. هذا فظ جدا تجاه العملاء.  "إعلان القناة" هو ميزة لطيفة حيث تخبر نقطة الوصول العميل أنها تستبعد هذه القناة وتتجه نحوها الآن.

     ما لم تكن تستخدم نقل شبكة مزدوج، فإن كل نقاط الوصول من الشبكة الجذر (RAPs) ونقاط الوصول من الشبكة الفرعية (MAPs) تعمل على نفس القناة. وهكذا يمكن ان يحدث ان الخريطة فقط هي التي تكتشف الرادار. سيكون عندئذ هو الوحيد الذي يغير القناة ولن يكون متوفرا للتحدث إلى نقاط الوصول الأخرى لمدة 30 دقيقة على الأقل (وقت العودة إلى هذه القناة). إذا أردت تحريك حركة حركة حركة حركة حركة حركة حركة حركة حركة نقطة وصول واحدة بمجرد اكتشاف نقطة وصول واحدة لرادار، فعندئذ يمكنك تمكين ميزة "إعلان القناة" وسيخبر نقطة الوصول التي تكتشف الرادار الآخرين (بما في ذلك الراب) قبل تحويل القناة بحيث يتحركون جميعا معا. ثم سيقومون جميعا بمسح قناة أخرى لمدة دقيقة واحدة، والتي يشار إليها باسم فترة الهدوء. وذلك لضمان عدم إحتواء القناة الجديدة على رادار أيضا.

 تتوفر هذه القائمة في الوضع اللاسلكي->802.11a->DFS في واجهة الويب الخاصة بعنصر التحكم في الشبكة المحلية اللاسلكية (WLC)

تأثير قواعد DFS

نقطة الوصول عند انتقالها إلى قناة DFS جديدة، يجب أن تستمع إلى الوسيط بصمت لمدة دقيقة قبل أن يسمح لها بإرسال أي شيء (مثل المنارة) للتأكد من عدم وجود رادار يعمل حاليا على تلك القناة. لا يتحمل العملاء هذه المسؤولية ويسمح لهم بإرسال إطارات WiFi إذا كانت نقطة وصول (AP) موجودة بالفعل ويتم إرسالها على القناة، وهذا يترك جميع المسؤوليات

على أكتاف وكالة الأسوشييتد برس. تتضمن بعض القنوات مثل 120 و 124 و 128 قواعد محددة حيث يجب على نقطة الوصول الانتظار لمدة 10 دقائق قبل أن تتمكن من إستخدام تلك القنوات.

وهذا يعني أن العملاء، عند الانتقال إلى قناة DFS، سيتعين عليهم عادة الانتظار أكثر من 100 مللي ثانية لسماع منارة. وهذا يعني أن جهد المسح الضوئي مكلف للغاية حيث لا يسمح للعميل بإرسال طلبات تحقيق على قناة جديدة ويجب عليه انتظار منارة. إن العديد من موردي أجهزة WiFi العميلة يعرفون هذا ويلغون ترتيب قنوات DFS من حيث الترتيب في خوارزمية التجوال/المسح الضوئي. لا يقوم العملاء بمسح قنوات DFS غالبا نظرا لتكلفة القيام بذلك.

اكتشاف رادار غير صحيح

     وثمة توازن دقيق بين كون المرء حساسا بما فيه الكفاية لتلبية متطلبات إدارة الدعم الميداني (الكشف عن الرادارات) وعدم كونه حساسا أكثر من اللازم لتجنب الكشف الكاذب. أكثر الأسباب شيوعا للكشف غير الصحيح هو، لأسباب تتعلق بالتكلفة، وضع نقطة وصول (AP) أخرى في موقع مشترك (على نفس العمود على سبيل المثال). وحتى إذا كانت نقطة الوصول تلك تستخدم قناة أخرى، إذا كانت تلك القناة قريبة، يمكن أن يحدث بعض النبض خارج النطاق الترددي لنقطة الوصول الأخرى هذه، ولكن يمكن أن ينظر إليه على أنه نبضات داخل النطاق ويؤخذ بشكل غير صحيح على أنه رادار. أفضل حل هو تخطيط دقيق للقنوات وموضع نقطة الوصول.

     سبب آخر هو الرادار الذي يحتوي على بث إشارات قذر خارج القناة أو يكون قويا جدا على قناته حتى أنه لديه بث جانبي على القنوات المجاورة.. وحتى إذا كانت نقطة الولوج على القناة المجاورة للرادار، فإن الرادار يرسل بعض الإشارات الجانبية على قناة الاسوشيتد برس مما يجعل الأسوشيتد برس تعتقد أن رادارا يعمل على القناة، رغم أنها ليست كذلك. الحل هنا لا يزال أن يغير قناة AP ووضع نقطة الوصول.

    كما لوحظ مؤخرا أن بعض الأجهزة التابعة لجهات خارجية (أو عملاء) كانت تحتوي على مجموعة شرائح Wi-Fi من تلك الأجهزة ترسل نبضات تبدو وكأنها إشارات رادارية. إنها عملية ضبط متناسقة للتأكد من أن خوارزمية نظام ملفات البيانات تقوم فقط بإبراز الرادارات الحقيقية. قد يكون من المفيد التحقق من ملاحظات الإصدار الخاصة بمعرفات الأخطاء فيما يتعلق بتحسينات خوارزمية DFS.

   يمكن لنقاط الوصول من Cisco التي تحتوي على شريحة CleanAir أو RF ASIC الاستفادة من محلل الطيف هذا لاكتشاف الرادارات بمزيد من الدقة. وعادة ما تكون الإشارات الإيجابية الكاذبة أقل بكثير حيث تقوم كل من رقاقة WiFi وشريحة CleanAir/RF ASIC بتحليل الإشارات، ولن يقع حدث رادار إلا إذا اتفق كلاهما على أن الإشارة التي يتم سماعها جاءت من رادار. وهذا يسمح بمستوى من الدقة لا يمكن لنقاط الوصول اللاسلكية فقط عبر شبكة WiFi أن تقترب منه عن بعد.

تصحيح الأخطاء

تقوم بشكل أساسي بتحديد أحداث DFS باستخدام الرسومات، لكن البدائل هي :

show int d1 dfs  (on AP)
show mesh dfs h  (on AP)

سوف تتذكر أسوشيتد برس ذلك حتى إعادة التشغيل التالية.

يجب على العملاء الذين يقومون بنشر نقاط وصول (AP) خارجية في الاتحاد الأوروبي أو المناطق ذات الأنظمة المماثلة تمكين هذا الخيار.
> تمكين Config المتقدم 802.11a channel outdoor-ap-dca

عند تمكين هذا الخيار، لن تقوم وحدة التحكم بفحص القنوات غير DFS الموجودة في قائمة DCA. الحالة الافتراضية هي "إيقاف" (السلوك الموجود).

مزيد من التفاصيل حول CSCsl90630.

TPC مقابل DTPC مقابل الوضع العالمي

    هل سمعت عن TPC (التحكم في طاقة الإرسال) و DTPC (التحكم في طاقة الإرسال الديناميكي) و World Mode؟ هم متشابهون، لكن لا يفعلون في الواقع نفس الأشياء... دعونا نلقي نظرة سريعة على كل واحد منهم:

- الوضع العالمى هو الاكبر على الارجح. هذا تعديل 802. 11d لبروتوكول Wi-Fi. هي ميزة يمكنك تكوينها على نقاط الوصول (AIOS) المستقلة والتي تعمل بشكل افتراضي على نقاط الوصول في الوضع Lightweight APs، والتي يستلم بها العميل في وضع العالم معلمات الراديو الخاصة به من نقطة الوصول.تعد Parters قنوات ومستويات طاقة في الواقع. ولكن لا تسيئوا تقدير ذلك. يحتوي "القنوات" على حرف S. إنها ليست القناة التي يجب على العميل أن يكون عليها ! لسماع نقطة الوصول، يجب أن يكون العميل على أية حال على القناة الصحيحة. لذا فما يدور حوله "وضع العالم" هو "قائمة القنوات المسموح بها في هذا البلد" و "نطاقات مستوى الطاقة المسموح بها في هذا البلد".

-TPC، التحكم في طاقة الإرسال، هي في الواقع ميزة 802.11h مع DFS والتي من خلالها يمكن لنقطة الوصول تحديد القواعد المحلية للحد الأقصى من طاقة الإرسال. هناك العديد من الأسباب التي قد تدعو إلى إستخدام هذا النظام. قد يتمثل أحد الأسباب في رغبة المسؤول في تعيين مجموعة أخرى من القواعد أكثر من الحد الأقصى للمجال التنظيمي بسبب وجود قواعد أو بيئة محلية أكثر تحديدا. وقد يكون من بين الاحتمالات الأخرى أن يعلم المسؤول أنه عملية نشر شبكة Wi-Fi كثيفة للغاية وتغطية مكثفة: لذلك فإن نقاط الوصول (AP) تعد قوة إرسال أقل (بفضل خوارزمية RM)، كما أن TPC هي طريقة ثابتة لإجبار العملاء على تقليل قدرتهم وبالتالي تقليل تغطيتهم بحيث لا تتسبب في إزعاج العملاء/نقاط الوصول (AP) المجاورين المتواجدين على نفس القناة.

-DTPC، وهو التحكم في طاقة الإرسال الديناميكي، يبدو قريبا من TPC لكنه لا يملك علاقة مباشرة. إنه نظام Cisco الخاص. باستخدام DTPC، ترسل نقطة وصول Cisco الخاصة بك إلى عملائك المتوافقين مع Cisco CCX معلومات حول مستوى الطاقة المطلوب إستخدامه...

     نعم، إنها قريبة من البروتوكولين الآخرين المفروحين أعلاه... ومع ذلك، سيكون DTPC ديناميكيا عند تحرك العميل عن نقطة الوصول أو اقترابه منها. إذا كان زبونك من CCX، يمكنك في الواقع فعل المزيد: التأثير عليه. في كثير من الأحيان، يكون لدى نقطة الوصول هوائي تصحيح جيد ربطه 9 ديسيبل آيزوتروبي dBi كما أن لدى العميل هوائي مطاط ضعيف ربطه 2. 2 ديسيبل آيزوتروبي dBi. يسمع زبونك نقطة الوصول جيدا، لكن إشارة العميل تضيع في الضوضاء المحيطة، ولا تسمع نقطة الوصول الخاصة بك جيدا (على الرغم من أن زيادة الهوائي تحسن أيضا من الإشارة المستلمة). على عميلك أن يزيد من مستوى الطاقة ولكنه لا يعلم أن نقطة الوصول (AP) لا تسمعها جيدا.. كل ما يعرفه هو أنها (العميل) تستمع جيدا إلى نقطة الوصول، ومن هذه الإشارة المستلمة تستقطع مستوى الطاقة الخاص بها. إذا كان العميل هو CCX، يمكن لنقطة الوصول أن تقول للعميل "لا أسمعك جيدا، أو زد من قوتك إلى 20 مللي واط" أو "لا تحتاج إلى الصراخ! قلل من قوتك إلى 5 مللي واط، وهذا سوف ينقذ بطاريتك". في هذه المعلومات، تستطيع نقطة الوصول (AP) توصيل الحد الأقصى ("زيادة قوتك مرة أخرى، ولكن لا تتعدى 50 مللي واط").