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。

- iPerf などのツールと OmniPeek、Cisco Spectrum Analysis などのネットワーク アナライザの準備

- 802.11n をサポートした 1140、1250、3500、1260 シリーズの AP

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。

- ソフトウェア バージョン 6.0.182 を実行している WS-SVC-WiSM コントローラ

- AIR-LAP1142-A-K9 AP

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。

- ブロック Ack のサイズ

- MCS とチャネル ボンディング

- MIMO

- 2.4 GHz より優先した 5GHz の使用。また、Wi-Fi が 5 GHz でのチャネル ボンディングを認定することも説明

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

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

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

- 最初のサブフレームのみが表示されています。

- さらなるサブフレームを確認するには、16 進数のダンプを調べる必要があります。

表示されている A-MSDU の次のサブ フレームが追加される

- A-MPDU は、複数の MPDU を含む構造で、PHY により単一の PSDU として送信されます。

- パケットが物理層コンバージェンス プロシージャ（PLCP）の Data A-MPDU であることを示します。

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

- ADDBA：ブロック確認応答の追加

- ADDBA 要求：ID、Block Ack ポリシー、バッファ サイズなどが含まれます。

- ADDBA 応答：ポリシーとバッファ サイズを変更できます。

A-MPDU のセットアップ

- ADDBA 要求

- AP1250 では、タイムアウト値をゼロとすると、タイムアウトを無効とすることを意味します。

A-MPDU のセットアップ

- ADDBA 応答

- 受信側は Block Ack Agreement が正常に確立されたことを示す必要があります。

A-MPDU データ転送

- Block Ack には MPDU を受信したことを示す圧縮されたビットマップが含まれています。

- Block Ack の送信の詳細については IEEE 802.11n セクション 9.10.7「HT-immediate Block Ack 拡張」を参照してください。

ビーコンでアドバタイズされる機能

ビーコンでアドバタイズされる機能

ビーコンでアドバタイズされる機能

A-MPDU の Block Ack 設定の追加と同様の関連付け

関連情報

- テクニカル サポートとドキュメント – Cisco Systems