動的周波数選択（DFS）チャネルでのレーダー検出

概要

このドキュメントでは、Dynamic Frequency Selection（DFS；動的周波数選択）チャネルでのレーダー検出の動作と、ワイヤレスネットワークへの影響を緩和する方法について簡単に説明します。

背景説明 

ほとんどの規制ドメインでは、5GHz帯域の一部またはすべてのチャネルを使用する場合、802.11ステーションでDynamic Frequency Selection(DFS)を使用する必要があります。  （特定のアクセスポイント/ドメインにDFSを必要とする特定のチャネルを確認するには、該当するチャネルおよび最大電力のスプレッドシートを参照してください）。

802.11ステーションは、DFSチャネルで送信する前に、（60秒間の最初のリスニングによって）レーダーアクティビティがないことを検証する必要があります。  また、802.11無線がDFSチャネルの使用中にレーダーを検出する場合は、そのチャネルを迅速に削除する必要があります。  したがって、無線がサービスを提供するチャネル内のレーダーを検出した後、別のDFSチャネルに切り替える場合は、少なくとも1分間の停止が発生します。

アクセスポイント(AP)がDFSチャネルを使用し、レーダー信号が検出されると、APは次のように動作します。 

• そのチャネルでのデータフレームの送信を停止します
• 802.11hチャネルスイッチアナウンスをブロードキャストします。
• クライアントの関連付けを解除
• DCA（ダイナミックチャネル割り当て）リストから別のチャネルを選択します
  • 選択したチャネルがDFSでない場合、APはビーコンを有効にし、クライアントの関連付けを受け入れます
  • APは、DFSが必要なチャネルを選択すると、新しいチャネルをスキャンしてレーダー信号を60秒間スキャンします。新しいチャネルにレーダー信号がない場合、APはビーコンを有効にし、クライアントの関連付けを受け入れます。レーダー信号が検出されると、APは別のチャネルを選択します

DFSによってチャネル変更がトリガーされ、クライアントの接続に影響が及びます。  APログを調べると、次のようなメッセージが表示されます。

COS APの場合 

[*04/27/2017 17:45:59.1747] Radar detected: cf=5496 bw=4 evt='DFS Radar Detection Chan = 100'
[*04/27/2017 17:45:59.1749] wcp/dfs :: RadarDetection: radar detected                                   
[*04/27/2017 17:45:59.1749] wcp/dfs :: RadarDetection: sending packet out to capwapd, slotId=1, msgLen=386, chanCnt=1 -100

IOS APの場合

Feb 10 17:15:55: %DOT11-6-DFS_TRIGGERED: DFS: triggered on frequency 5320 MHz
Feb 10 17:15:55: %DOT11-6-FREQ_USED: Interface Dot11Radio1, frequency 5520 selected
Feb 10 17:15:55: %DOT11-5-EXPECTED_RADIO_RESET: Restarting Radio interface Dot11Radio1 due to channel change from 64 to 104

DFSチャネルを使用する

「偽のDFSイベント」とは、無線がレーダーを誤検出する場合です。レーダーと思われるエネルギーパターンが見られます。  レーダー検出イベントが「誤り」であるかどうかを判断するのは非常に困難です。  同じ場所にある同じDFSチャネルに複数のAP無線がある場合、単一のAPが特定の時点でレーダーを検出した場合は誤検出であると仮定できます。また、複数の無線が同時にレーダーを検出した場合があります。

シスコは、アクセスポイントが実際のレーダー信号と誤ったレーダー信号を区別する機能を数多く改善しています。ただし、誤ったレーダー検出をすべて完全に排除することはできません。

一般的に、クライアントの密度が高いDFSチャネルを使用する場合は、AP無線ごとに最大4つの誤ったDFSイベントを処理し、もちろん実際のレーダーイベントを処理できるように準備する必要があります。

これらのイベントの影響を軽減または軽減するために、次のことを実行できます。 

• 20MHzチャネル幅を使用します。これにより、非DFSチャネルの再利用が向上します
  
  
• DFSチャネルの回避
  • FCCドメインの場合：非DFSチャネルは9つあります(36 ～ 48、149 ～ 165)。 非常に高密度な導入を除き、これらは十分なチャネル（幅20MHzを使用している場合）であり、完全(14 ～ 17dBm)の電力で許容できる同一チャネル干渉を完全にカバーできます
  • ETSIドメインの場合：非DFSチャネルは4つのみ(36-48 UNII-1)
    • カバレッジエリア全体で使用可能なUNII-1チャネルが少なくとも1つあるようなチャネル割り当てを検討します
    • 次に、DFSチャネルを使用して容量を追加します。
• DFSイベントの影響を軽減するため
  
  • 802.11hチャネルアナウンスの有効化：WLCでデフォルトで有効
  • Smart DFSの無効化：WLCでデフォルトで有効
• 優れたレーダー検出機能を備えたCleanAir APの使用
  • 1700、2700、3700、1570、2800、3800、4800、および1560シリーズのAPでは、CleanAirハードウェアを使用して、誤ったイベントを回避するための追加DFSDFS信号フィルタリングをサポートできます。
    • 1700、2700、3700、1570、2800、3800の場合：これは、8.2.170.0、8.3.140.0、8.5.110.0、および8.6で利用可能です(CSCve35938 、CSCvf38154 、CSCvg43083 )
    • 1560：これは8.5MR4および8.8MR1リリース(CSCve31869 )
• 非CleanAir APでDFSチャネルが必要な場合
  
  • チャネル間の20MHzスペースは、非CleanAir AP（18XX、1540など）に利点があります。 例：使用52, (skip 56), use 60, (skip 64), use 100, (skip 104), use 108, ... 
  • 1800シリーズAPでは、8.3.140.0、8.5.120.0、および8.6でレーダー検出が改善されています(CSCvg62039 、CSCvf21657 .)

参考資料

動的周波数選択

動的周波数選択の理解 – DFSアクション

詳細情報

5 GHz帯でのスペクトル共有 – DFSベストプラクティス(IEEE)

ワイヤレス メッシュ ネットワークの基本的なレーダーの調査