動態頻率選擇(DFS)通道中的雷達檢測

簡介

本文介紹動態頻率選擇 (DFS) 頻道的雷達偵測運作原理，並說明如何減輕其對無線網路的影響。

背景資訊

在多數法規域中，當與5GHz頻段的部分或全部通道一起使用時，802.11站點需要使用動態頻率選擇(DFS)。    （請參閱適用的通道和最大功率電子表格，檢視特定接入點/域需要DFS的特定通道。）

802.11站點在DFS通道中傳輸之前，必須驗證（偵聽60秒）其上沒有雷達活動。    此外，如果802.11無線電在使用DFS通道時檢測到雷達，則必須快速退出該通道。    因此，如果無線電在其服務通道中檢測到雷達，然後切換到另一個DFS通道，這會（至少）造成一分鐘的中斷。

存取點 (AP) 使用 DFS 頻道且偵測到雷達訊號時，應採取以下因應步驟：

• 停止在該通道上傳輸資料幀
• 廣播802.11h通道交換機通告。
• 取消客戶端關聯
• 從 DCA（動態頻道指派）清單選取其他頻道
  • 如果所選通道不是DFS，則AP啟用信標並接受客戶端關聯
  • 如果 AP 選取必須透過 DFS 才能使用的頻道，則可掃描新頻道 60 秒，確認是否存在雷達訊號。如果新通道上沒有雷達訊號，AP將啟用信標並接受客戶端關聯。如果檢測到雷達訊號，則AP選擇不同的通道

DFS 觸發的頻道變換作業會影響用戶端連線。    檢查AP日誌時，我們可以看到類似以下內容的消息：

COS AP 

[*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

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

假 DFS 頻道事件

「假DFS事件」是指無線電錯誤地探測到雷達。它看到一種它認為是雷達的能量模式，即使它不是（可能是來自附近客戶無線電的訊號）。    雷達探測事件是否為「假」是非常困難的。    如果同一DFS通道上在同一位置有多個無線接入點無線電訊號，那麼根據經驗判斷，如果單個AP在給定時間檢測到雷達，則可能是誤檢測，而如果多個無線接入點同時檢測到雷達，則可能是「真實」雷達。

思科對我們的接入點區分真實雷達訊號和虛假雷達訊號的能力進行了大量改進；然而，不可能完全消除所有的雷達誤檢。

一般而言，如果使用 DFS 頻道的用戶端密度偏高，勢必要有因應每個 AP 無線電平均收到四個假 DFS 事件的心理準備，當然，其中還是有可能出現真實的雷達事件。

為減輕/減少這些事件的影響，我們可以： 

• 使用 20 MHz 頻寬，這樣也能更有利於重複使用非 DFS 頻道
  
  
• 避免DFS通道
  • 對於FCC域：有9個非DFS通道(36-48,149-165)。 除了非常密集的部署外，這些通道足夠提供全覆蓋（如果使用20MHz寬），並且在全功率(14-17dBm)下提供可容忍的共通道干擾
  • 對於ETSI域：只有四個非DFS通道(36-48 UNII-1)
    • 考慮主動指派頻道，使涵蓋範圍至少都有一個 UNII-1 頻道可以使用
    • 如需額外容量，再使用 DFS 頻道
• 為了減少DFS事件的影響
  
  • 啟用 802.11h 頻道公告（WLC 已預設為啟用）
  • 停用 Smart DFS（WLC 已預設為啟用）
• 使用具有卓越雷達檢測功能的CleanAir AP
  • 1700、2700、3700、1570、2800、3800、4800 和 1560 系列 AP 都能使用 CleanAir 硬體，額外支援 DFS 訊號過濾作業，避免發生誤報事件
    • 若使用1700、2700、3700、1570、2800、3800:8.2.170.0、8.3.140.0、8.5.110.0和8.6中有此版本。(思科錯誤ID CSCve35938、思科錯誤ID CSCvf38154、思科錯誤ID CSCvg43083)
    • 對於1560:8.5MR4和8.8MR1版本提供此功能(思科錯誤ID CSCve31869)
• 如果非 CleanAir AP 需要使用 DFS 頻道
  
  • 通道之間的20MHz空間有益於非CleanAir AP（如18XX、1540）。 範例：use 52,(skip 56), use 60,(skip 64), use 100,(skip 104), use 108, ... 
  • 1800 系列 AP 已提升對 8.3.140.0、8.5.120.0 和 8.6 的雷達偵測能力（思科錯誤 ID CSCvg62039、思科錯誤 ID CSCvf21657）

參考資料

動態頻率選擇

瞭解動態頻率選擇 - DFS 動作

更多資訊

5 GHz 頻段的頻譜共享 - DFS 最佳作法 (IEEE)

無線Mesh網路雷達基本測量