ワイヤレス メッシュの制約
ワイヤレス メッシュ ネットワークを設計および構築する場合に考慮すべきシステムの特徴は次のとおりです。これらの一部の特徴はバックホール ネットワークの設計に関係するもので、他の特徴は CAPWAP コントローラの設計に関係します。
ワイヤレス バックホールのデータ レート
バックホールは、アクセス ポイント間でワイヤレス接続のみを作成するために使用されます。バックホール インターフェイスはアクセス ポイントに応じて、802.11a/n/ac/g から選択されます。利用可能な RF スペクトラムを効果的に使用するにはレート選択が重要です。また、レートはクライアント デバイスのスループットにも影響を与えることがあり、スループットはベンダー デバイスを評価するために業界出版物で使用される重要なメトリックです。
Dynamic Rate Adaptation(DRA)には、パケット伝送のために最適な伝送レートを評価するプロセスが含まれます。レートを正しく選択することが重要です。レートが高すぎると、パケット伝送が失敗し、通信障害が発生します。レートが低すぎると、利用可能なチャネル帯域幅が使用されず、品質が低下し、深刻なネットワーク輻輳および障害が発生する可能性があります。
データ レートは、RF カバレッジとネットワーク パフォーマンスにも影響を与えます。低データ レート(6 Mbps など)が、高データ レート(1300 Mbps など)よりもアクセス ポイントからの距離を延長できます。結果として、データ レートはセル カバレッジと必要なアクセス ポイントの数に影響を与えます。異なるデータ レートは、ワイヤレス リンクで冗長度の高い信号を送信することにより(これにより、データをノイズから簡単に復元できます)、実現されます。1 Mbps のデータ レートでパケットに対して送信されるシンボル数は、11 Mbps で同じパケットに使用されたシンボル数より多くなります。したがって、低ビット レートでのデータの送信には、高ビット レートでの同じデータの送信よりも時間がかり、スループットが低下します。
低ビット レートでは、MAP 間の距離を長くすることが可能になりますが、WLAN クライアント カバレッジにギャップが生じる可能性が高く、バックホール ネットワークのキャパシティが低下します。バックホール ネットワークのビット レートを増加させる場合は、より多くの MAP が必要となるか、MAP 間の SNR が低下し、メッシュの信頼性と相互接続性が制限されます。
(注) |
データ レートは、AP ごとにバックホールで設定できます。これはグローバル コマンドではありません。 |
各データ レートのバックホール リンクに必要な最小 LinkSNR を 表 1 に示します。
802.11a データ レート(Mbps) |
必要な最小 LinkSNR(dB) |
---|---|
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LinkSNR の必要最小値は、データ レートと次の公式で決まります:最小 SNR + フェードマージン。
表 2 に、データ レート別の計算をまとめています。
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最小 SNR は、干渉とノイズがなく、システムのパケット エラー レート(PER)が 10 % 未満の理想的な状態における値です。
-
一般的なフェード マージンは約 9 ~ 10 dB です。
必要最小 LinkSNR はデータレートによって計算されます。
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802.11n データ レート(Mbps) |
空間ストリーム |
必要な最小 LinkSNR(dB) |
---|---|---|
15 |
1 |
9.3 |
30 |
1 |
11.3 |
45 |
1 |
13.3 |
60 |
1 |
17.3 |
90 |
1 |
21.3 |
120 |
1 |
24.3 |
135 |
1 |
26.3 |
157.5 |
1 |
27.3 |
30 |
2 |
12.3 |
60 |
2 |
14.3 |
90 |
2 |
16.3 |
120 |
2 |
20.3 |
180 |
2 |
24.3 |
240 |
2 |
27.3 |
270 |
2 |
29.3 |
300 |
2 |
30.3 |
-
必要最小 LinkSNR を計算するために MRC の影響を考慮した場合。 表 3 は、3 本の受信アンテナ(MRC ゲイン)を使用した AP1552 および 1522 の 802.11a/g(2.4 GHz および 5 GHz)に必要な LinkSNR を示します。
LinkSNR = 最小 SNR - MRC + フェード マージン(9 dB)
802.11a/g MCS(Mbps) |
変調 |
最小 SNR(dB) |
3 RX からの MRC ゲイン(dB) |
フェード マージン(dB) |
必要リンク SNR(dB) |
---|---|---|---|---|---|
6 |
BPSK 1/2 |
5 |
4.7 |
9 |
9.3 |
9 |
BPSK 3/4 |
6 |
4.7 |
9 |
10.3 |
12 |
QPSK 1/2 |
7 |
4.7 |
9 |
11.3 |
18 |
QPSK 3/4 |
9 |
4.7 |
9 |
13.3 |
24 |
16QAM 1/2 |
13 |
4.7 |
9 |
17.3 |
36 |
16QAM 3/4 |
17 |
4.7 |
9 |
21.3 |
48 |
64QAM 2/3 |
20 |
4.7 |
9 |
24.3 |
54 |
64QAM 3/4 |
22 |
4.7 |
9 |
26.3 |
表 4 に、802.11n のレートだけを考慮する場合の 2.4 および 5 GHz の AP1552 の LinkSNR 要件を示します。
空間ストリーム数 |
11n MCS |
変調 |
最小 SNR(dB) |
3 RX からの MRC ゲイン(dB) |
フェード マージン(dB) |
リンク SNR (dB) |
---|---|---|---|---|---|---|
1 |
MCS 0 |
BPSK 1/2 |
5 |
4.7 |
9 |
9.3 |
1 |
MCS 1 |
QPSK 1/2 |
7 |
4.7 |
9 |
11.3 |
1 |
MCS 2 |
QPSK 3/4 |
9 |
4.7 |
9 |
13.3 |
1 |
MCS 3 |
16QAM 1/2 |
13 |
4.7 |
9 |
17.3 |
1 |
MCS 4 |
16QAM 3/4 |
17 |
4.7 |
9 |
21.3 |
1 |
MCS 5 |
64QAM 2/3 |
20 |
4.7 |
9 |
24.3 |
1 |
MCS 6 |
64QAM 3/4 |
22 |
4.7 |
9 |
26.3 |
1 |
MCS 7 |
64QAM 5/6 |
23 |
4.7 |
9 |
27.3 |
2 |
MCS 8 |
BPSK 1/2 |
5 |
1.7 |
9 |
12.3 |
2 |
MCS 9 |
QPSK 1/2 |
7 |
1.7 |
9 |
14.3 |
2 |
MCS 10 |
QPSK 3/4 |
9 |
1.7 |
9 |
16.3 |
2 |
MCS 11 |
16QAM 1/2 |
13 |
1.7 |
9 |
20.3 |
2 |
MCS 12 |
16QAM 3/4 |
17 |
1.7 |
9 |
24.3 |
2 |
MCS 13 |
64QAM 2/3 |
20 |
1.7 |
9 |
27.3 |
2 |
MCS 14 |
64QAM 3/4 |
22 |
1.7 |
9 |
29.3 |
2 |
MCS 15 |
64QAM 5/6 |
23 |
1.7 |
9 |
30.3 |
(注) |
2 つの空間ストリームの場合、MRC ゲインは半分になります。つまり、MRC ゲインは 3 dB 少なくなります。これは、システムに 10 ログ(3/1 SS)ではなく 10 ログ(3/2 SS)があるためです。3 つの受信で 3 SS がある場合は、MRC ゲインがゼロになります。
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