Detecção de radar em canais de seleção dinâmica de frequência (DFS)

Introduction

Este documento explica brevemente como a detecção de radar em canais DFS (Dynamic Frequency Selection) funciona e como atenuar seus impactos em redes sem fio.

Informações de Apoio 

Na maioria dos domínios regulatórios, as estações 802.11 são necessárias para usar o DFS (Dynamic Frequency Selection) ao usar alguns ou todos os canais na banda de 5 GHz.  (Consulte os canais aplicáveis e as planilhas de potência máxima para ver os canais específicos que requerem DFS para um determinado ponto de acesso/domínio.)

As estações 802.11, antes de transmitirem num canal DFS, devem validar (pela primeira escuta durante 60 segundos) que não existe qualquer atividade de radar.  E, se um rádio 802.11 deve detectar o radar enquanto usa o canal DFS, ele deve desligar esse canal rapidamente.  Assim, se um rádio detectar um radar em seu canal de serviço, então mudar para outro canal DFS, isso imporá (pelo menos) uma interrupção de um minuto.

Quando um ponto de acesso (AP) usa um canal DFS e um sinal de radar é detectado, o AP se comportará da seguinte forma: 

• Interrompe a transmissão de quadros de dados nesse canal
• Transmite um anúncio de switch de canal 802.11h.
• Desassocia clientes
• Seleciona um canal diferente da lista DCA (Dynamic Channel Assignment)
  • Se o canal selecionado não for DFS, o AP ativará beacons e aceitará associações de clientes
  • Se o AP selecionar um canal exigido pelo DFS, ele verificará o novo canal em busca de sinais de radar por 60 segundos. Se não houver sinais de radar no novo canal, o AP ativa beacons e aceita associações de clientes. Se um sinal de radar for detectado, o AP selecionará um canal diferente

As alterações de canal acionadas por DFS afetam a conectividade do cliente.  Quando examinamos os registros de AP, podemos ver mensagens semelhantes às seguintes:

Para APs COS 

[*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

Para APs do IOS

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

Vivendo com canais DFS

Um "falso evento DFS" é quando um rádio detecta o radar falsamente.  Ele vê um padrão de energia que acredita ser o radar, mesmo que não seja (pode ser um sinal de um rádio cliente próximo).  É muito difícil determinar se os eventos de detecção de radar são "falsos" ou não.  Se houver vários rádios AP no mesmo canal DFS no mesmo local, então podemos supor, como regra geral, que se um único AP detectar radares em um dado momento, então provavelmente será uma detecção falsa, enquanto que se múltiplos rádios detectarem radar ao mesmo tempo, é provável que seja um radar "real".

A Cisco tem várias melhorias na capacidade dos nossos pontos de acesso de distinguir entre sinais de radar reais e falsos; no entanto, não é possível eliminar totalmente toda a detecção de radar falso.

Em geral, ao usar canais DFS com populações de clientes densas, deve-se estar preparado para lidar com até quatro eventos DFS falsos por rádio AP, bem como, claro, eventos de radar reais.

Para atenuar/reduzir o impacto desses eventos, podemos: 

• Usar a largura de canal de 20 MHz, que também permite melhor reutilização de canais não DFS
  
  
• Evitar canais DFS
  • Para o domínio FCC: existem 9 canais não-DFS (36-48,149-165). Exceto para implantações muito densas, esses canais são suficientes (se estiverem usando largura de 20 MHz) para fornecer cobertura completa com interferência de co-canal tolerável com potência total (14-17 dBm)
  • Para o domínio ETSI: há apenas quatro canais não-DFS (36-48 UNII-1)
    • Considere atribuições de canal de modo que haja pelo menos um canal UNII-1 disponível em toda a área de cobertura
    • Em seguida, use canais DFS para fornecer capacidade adicional.
• Para reduzir o impacto dos eventos DFS
  
  • Habilitar anúncio de canal 802.11h - habilitado por padrão na WLC
  • Desativar o Smart DFS - ativado por padrão no WLC
• Usar APs CleanAir com recursos superiores de detecção de radar
  • Os APs das séries 1700, 2700, 3700, 1570, 2800, 3800, 4800 e 1560 podem usar o hardware CleanAir para suportar filtragem adicional de sinal DFS para evitar eventos falsos.
    • Para 1700, 2700, 3700, 1570, 2800, 3800: está disponível em 8.2.170.0, 8.3.140.0, 8.5.110.0 e 8.6. (CSCve35938 , CSCvf38154 , CSCvg43083 )
    • Para 1560: isso estará disponível nas versões 8.5MR4 e 8.8MR1 (CSCve31869 )
• Se os canais DFS forem necessários em APs não-CleanAir
  
  • Um espaço de 20 MHz entre canais beneficia APs não-CleanAir (como 18XX, 1540 ). Exemplo: use 52, (skip 56), use 60, (skip 64), use 100, (skip 104), use 108, ... 
  • Os APs da série 1800 melhoraram a detecção de radar em 8.3.140.0, 8.5.120.0 e 8.6 (CSCvg62039 , CSCvf21657 .)

Referências

Seleção de frequência dinâmica

Entendendo a seleção dinâmica de frequência - Ações DFS

Mais informações

Compartilhamento de espectro na banda de 5 GHz - Práticas recomendadas de DFS (IEEE)

Pesquisa de radar básico para redes em malha sem fio