内容

概要
前提条件
要件
使用するコンポーネント
表記法
背景説明
11n の速度に対応したコントローラのトラブルシューティング
iPerf 経由でスループットを計算する方法
ビーコンでアドバタイズされる機能
関連情報

概要

このドキュメントでは、無線通信のスループットのトラブルシューティングの際に多く見られる問題について説明します。このドキュメントには、ワイヤレス ネットワークのパフォーマンスとスループットを計測するツールの使用方法の説明も含んでおり、これには、類似のテスト条件の下で Cisco 1252 アクセスポイント（AP）と比較したさまざまなベンダーの 802.11n AP も含まれます。

前提条件

要件

次の要件が満たされていることを推奨します。

使用するコンポーネント

このドキュメントの情報は、次のソフトウェアとハードウェアのバージョンに基づいています。

表記法

ドキュメント表記の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。

背景説明

802.11n は、A-MPDU と A-MSDU という AP のフレーム集約に施されたさまざまな変更から誕生しました。

11n の速度に対応したコントローラのトラブルシューティング

次のステップを実行します。

  1. 802.11n サポートがコントローラで有効になっていることを確認します。

    (WiSM-slot3-2) >show 802.11a
802.11a Network.................................. Enabled
11nSupport....................................... Enabled
802.11a Low Band........................... Enabled
802.11a Mid Band........................... Enabled
802.11a High Band.......................... Enabled
802.11a Operational Rates
802.11a 6M Rate.............................. Mandatory
802.11a 9M Rate.............................. Supported
802.11a 12M Rate............................. Disabled
802.11a 18M Rate............................. Supported
802.11a 24M Rate............................. Mandatory
802.11a 36M Rate............................. Supported
802.11a 48M Rate............................. Supported
802.11a 54M Rate............................. Supported
802.11n MCS Settings:
MCS 0........................................ Supported
MCS 1........................................ Supported
MCS 2........................................ Supported
MCS 3........................................ Supported
MCS 4........................................ Supported
MCS 5........................................ Supported

  2. N のスピードは、2 つの方法で達成されます。変調および符号化方式（MCS）7 までのスピードは、チャネル ボンディングを使用しなくても達成できます。MCS レート 7 から 15 を得るには、チャネル ボンディングを有効にする必要があります。コントローラで以下の show コマンドを使い、チャネル ボンディングが有効になっているか確認できます。

    (WiSM-slot3-2) >show advanced 802.11a channel
Automatic Channel Assignment
Channel Assignment Mode........................ AUTO
Channel Update Interval........................ 600 seconds [startup]
Anchor time (Hour of the day).................. 0
Channel Update Contribution.................... SNI.
Channel Assignment Leader...................... 00:1d:45:f0:d2:c0
Last Run....................................... 371 seconds ago
DCA Sensitivity Level.......................... STARTUP (5 dB)
DCA 802.11n Channel Width...................... 40 MHz
Channel Energy Levels
Minimum...................................... unknown
Average...................................... unknown
Maximum...................................... unknown
Channel Dwell Times
Minimum...................................... unknown
Average...................................... unknown
Maximum...................................... unknown
802.11a 5 GHz Auto-RF Channel List
Allowed Channel List.........................
36,40,44,48,52,56,60,64,149,
153,157,161
Unused Channel List..........................
100,104,108,112,116,132,136,

  3. また、以下のコマンドを使用して AP ごとのチャネル幅を設定できます。

    (WiSM-slot2-2) >config 802.11a disable AP0022.9090.8e97
(WiSM-slot2-2) >config 802.11a chan_width AP0022.9090.8e97 40
Set 802.11a channel width to 40 on AP AP0022.9090.8e97

  4. ガード インターバルと、該当する MCS レートは 802.11n クライアントで観測されるデータ速度を特定するのに役立ちます。この設定を確認するためのコマンドは、次のとおりです。

    (WiSM-slot3-2) >show 802.11a
802.11a Network.................................. Enabled
11nSupport....................................... Enabled
802.11a Low Band........................... Enabled
802.11a Mid Band........................... Enabled
802.11a High Band.......................... Enabled
802.11a Operational Rates
802.11a 6M Rate.............................. Mandatory
802.11a 9M Rate.............................. Supported
802.11a 12M Rate............................. Disabled
802.11a 18M Rate............................. Supported
802.11a 24M Rate............................. Mandatory
802.11a 36M Rate............................. Supported
802.11a 48M Rate............................. Supported
802.11a 54M Rate............................. Supported
802.11n MCS Settings:
MCS 0........................................ Supported
MCS 1........................................ Supported
MCS 2........................................ Supported
MCS 3........................................ Supported
MCS 4........................................ Supported
MCS 5........................................ Supported
MCS 6........................................ Supported
MCS 7........................................ Supported
MCS 8........................................ Supported
MCS 9........................................ Supported
MCS 10....................................... Supported
MCS 11....................................... Supported
MCS 12....................................... Supported
MCS 13....................................... Supported
MCS 14....................................... Supported
MCS 15....................................... Supported
802.11n Status:
A-MPDU Tx:
Priority 0............................... Enabled
Priority 1............................... Disabled
Priority 2............................... Disabled
Priority 3............................... Disabled
Priority 4............................... Disabled
Priority 5............................... Disabled
Priority 6............................... Disabled
Priority 7............................... Disabled
Beacon Interval.................................. 100
CF Pollable mandatory............................ Disabled
CF Poll Request mandatory........................ Disabled
--More-- or (q)uit
CFP Period....................................... 4
CFP Maximum Duration............................. 60
Default Channel.................................. 36
Default Tx Power Level........................... 1
DTPC Status..................................... Enabled
Fragmentation Threshold.......................... 2346
Pico-Cell Status................................. Disabled
Pico-Cell-V2 Status.............................. Disabled
TI Threshold..................................... -50
Traffic Stream Metrics Status.................... Disabled
Expedited BW Request Status...................... Disabled
World Mode....................................... Enabled
EDCA profile type................................ default-wmm
Voice MAC optimization status.................... Disabled
Call Admission Control (CAC) configuration
Voice AC - Admission control (ACM)............ Enabled
Voice max RF bandwidth........................ 75
Voice reserved roaming bandwidth.............. 6
Voice load-based CAC mode..................... Enabled
Voice tspec inactivity timeout................ Disabled
Video AC - Admission control (ACM)............ Disabled
Voice Stream-Size............................. 84000
Voice Max-Streams............................. 2
Video max RF bandwidth........................ Infinite
Video reserved roaming bandwidth.............. 0

    A-MPDU パケット集約を確認します。ベスト エフォートのため、QoS のレベルは以下のコマンドで有効にできます。

    • config 802.11a 11nSupport a-mpdu tx priority 0 enable

    • config 802.11b 11nSupport a-mpdu tx priority 0 enable

  5. A 無線上の 3 本のアンテナはすべて使用する必要があります。アンテナのモデルが同じであることを確認します。

  6. クライアント接続用に設定された WLAN では、WMM は任意または必須にでき、AES またはオープン認証を使用しなければなりません。これは、このコマンド出力を使用して確認できます。

    (WiSM-slot2-2) >show wlan 1
WLAN Identifier.................................. 1
Profile Name..................................... wlab5WISMip22
Network Name (SSID).............................. wlab5WISMip22
Status........................................... Enabled
MAC Filtering.................................... Disabled
Broadcast SSID................................... Enabled
AAA Policy Override.............................. Disabled
Network Admission Control
NAC-State...................................... Disabled
Quarantine VLAN................................ 0
Number of Active Clients......................... 0
Exclusionlist Timeout............................ 60 seconds
Session Timeout.................................. 1800 seconds
CHD per WLAN..................................... Enabled
Webauth DHCP exclusion........................... Disabled
Interface........................................ management
WLAN ACL......................................... unconfigured
DHCP Server...................................... Default
DHCP Address Assignment Required................. Disabled
Quality of Service............................... Silver (best effort)
WMM.............................................. Allowed
CCX - AironetIe Support.......................... Enabled
CCX - Gratuitous ProbeResponse (GPR)............. Disabled
CCX - Diagnostics Channel Capability............. Disabled
Dot11-Phone Mode (7920).......................... Disabled
Wired Protocol................................... None
IPv6 Support..................................... Disabled
Peer-to-Peer Blocking Action..................... Disabled
Radio Policy..................................... All
DTIM period for 802.11a radio.................... 1
DTIM period for 802.11b radio.................... 1
Radius Servers
Authentication................................ Global Servers
Accounting.................................... Disabled
Local EAP Authentication......................... Disabled
Security
802.11 Authentication:........................ Open System
Static WEP Keys............................... Disabled
802.1X........................................ Disabled
Wi-Fi Protected Access (WPA/WPA2)............. Enabled
WPA (SSN IE)............................... Disabled
WPA2 (RSN IE).............................. Enabled
TKIP Cipher............................. Disabled
AES Cipher.............................. Enabled
Auth Key Management
802.1x.................................. Enabled
PSK..................................... Disabled
CCKM.................................... Disabled
FT(802.11r)............................. Disabled
FT-PSK(802.11r)......................... Disabled
FT Reassociation Timeout......................... 20
FT Over-The-Air mode............................. Enabled
FT Over-The-Ds mode.............................. Enabled
CKIP ......................................... Disabled
IP Security................................... Disabled
IP Security Passthru.......................... Disabled
Web Based Authentication...................... Disabled
Web-Passthrough............................... Disabled
Conditional Web Redirect...................... Disabled
Splash-Page Web Redirect...................... Disabled
Auto Anchor................................... Disabled
H-REAP Local Switching........................ Enabled
H-REAP Learn IP Address....................... Enabled
Infrastructure MFP protection................. Enabled (Global
Infrastructure
MFP Disabled)
Client MFP.................................... Optional
Tkip MIC Countermeasure Hold-down Timer....... 60
Call Snooping.................................... Disabled
Band Select...................................... Enabled
Load Balancing................................... Enabled

  7. アンテナの多様性：何らかの理由でアンテナを 2 本のみ使用する場合は、送信/受信ポートにアンテナ A と B を使用しなければなりません。

クライアント側：

  1. ワイヤレス カードの制御で使用されるサプリカントは、ワイヤレス カードへのサプリカントと同じベンダーのものとすることが望ましいです。

  2. クライアント ドライバ：ワイヤレス カードで最新のクライアント ドライバが実行されていることを確認してください。

  3. ワイヤレス アダプタのベンダーにお問い合わせください。

  4. 11n のデータ レートを得るためには、11n 認定アダプタを使用していることを確認します。

Wi-Fi 認定製品：

http://www.wi-fi.org/certified_products.php

パフォーマンスを向上する方法

  1. チャネルの使用率：ネットワーク アナライザはチャネルの使用率をフレーム送受信の時間の比率としてパーセントで表示します。これは、アクセス ポイントへの距離による潜在的な速度の変動を測定するのに役立ちます。これはモニタするのにも役立ち、たとえば、チャネルが全面的に占有されている場合、理想的な条件の下で 1 Mbps で送信することは 100% の使用率で 0.94 Mbps で実行することがわかります。

  2. 無線通信では、使用されている物理メディアもパフォーマンスを左右します。802.11b に比べ 802.11g または 802.11a を使用した方がより高いスループットが得られます。関連付けられているすべてのステーション間で 6Mbps の無線容量を分割していた 802.11b に比べ、30 Mbps までの速度が得られます。

  3. セルのサイズ：セルのサイズを縮小し、クライアントをなるべく AP の近くに置くことを推奨します。これは、クライアントが AP に接続するデータレートを向上するために有利です。これは、AP の送信電力レベルを最低に抑えることで可能です。

  4. セルサイズを小さくすると、同一チャネル干渉も少なくなります。RRM を使用している場合は、AP は設置ごとにダイナミックにチャネルを選択する必要があります。ただし、動的チャネル割り当てを実装する場合は、高出力の AP を同じチャネルで隣接して設置していないことを確認してください。

  5. 保護もスループット集中の原因になります。

iPerf 経由でスループットを計算する方法

Iperf 設定のヒント

Chariot を持っていない場合は、Iperf で代用できます。これは、http://www.macalester.edu/crash/software/pc/iperf/kperf_setup.exe から入手できます。

TCP スループットの測定

サーバ側で以下のコマンドを実行します。

Iperf –s -w 256k

クライアント側で以下のコマンドを実行します。

Iperf –c 
      
      
      
      
       -P 6 –w 256k -r –t 60

tshoot-11n-speeds-01.gif

この図で、丸で囲まれた最初の数字がアップストリームのスループット、2 番目の数字がダウンストリーム（AP からクライアントへ）のスループットです。

UDP スループットの測定

サーバ、クライアントの両方で前の Iperf アプリケーションを閉じます。今度は UDP のパフォーマンス測定のため、両方を設定する必要があります。

サーバ側で以下のコマンドを実行します。

Iperf –s -u –l 56k

クライアント側で以下のコマンドを実行します。

Iperf –c 
 
       
       
       
       
 -u –b 50M –l 56k –P

これは、Aggregate MAC サービスデータユニットを分析するための Omnipeek キャプチャの例です。

A-MSDU トレースが 1 つのパケットを表示している

tshoot-11n-speeds-02.gif

表示されている A-MSDU の次のサブ フレームが追加される

tshoot-11n-speeds-03.gif

tshoot-11n-speeds-04.gif

これは、Aggregate MAC プロトコルデータユニットを分析するための Omnipeek キャプチャの例です。

A-MPDU のセットアップ

tshoot-11n-speeds-05.gif

A-MPDU のセットアップ

tshoot-11n-speeds-06.gif

A-MPDU のセットアップ

tshoot-11n-speeds-07.gif

A-MPDU データ転送

tshoot-11n-speeds-08.gif

ビーコンでアドバタイズされる機能

tshoot-11n-speeds-09.gif

ビーコンでアドバタイズされる機能

tshoot-11n-speeds-10.gif

ビーコンでアドバタイズされる機能

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A-MPDU の Block Ack 設定の追加と同様の関連付け

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tshoot-11n-speeds-13.gif

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tshoot-11n-speeds-15.gif

tshoot-11n-speeds-16.gif

tshoot-11n-speeds-17.gif

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関連情報