Hlavní navigace

802.11u,v,w a také k (RRM)

Rita Pužmanová 7. 4. 2005

Nových projektů pro vylepšení WLAN od Nového roku opět přibylo a za chvíli jim nebude stačit abeceda pro označení příslušných norem. Stále je dost oblastí, kde se vyplatí zapracovat: management, bezpečnost, roaming a také měření, vše pro zefektivnění využití rádiového spektra a zvýšení spolehlivosti a propustnosti WLAN.

Koho nepoděsil kryptický titulek, dozví se o novinkách v normalizaci WLAN. V článku z počátku roku 2004 = pokrokový rok pro (W)LAN jsme se zaměřili na dění ve specifikacích IEEE pro bezdrátové lokální sítě. Podívali jsme se i na rozpracované projekty, které se týkají jak zajímavých rozšíření WLAN z hlediska kapacit (802.11n, viz též článek Kdy bude 100 Mbit/s WiFi?), topologie (802.11s) a mobility (802.11p a r), ale také důležitých doplňků pro měření (802.11k).

Neuplynulo ani čtvrt roku a naplno se rozjely další tři zbrusu nové projekty 802.11u, v, w, které nejen doplňují „bezdrátovou abecedu“, ale nabídnou ve výsledku potřebnou podporu pro management a jeho bezpečnost. V tomto článku nejprve naznačíme záměry těchto tří budoucích norem a pak se podíváme podrobněji na jednu z dříve zmíněných specifikací, které mají šanci na brzké schválení, 802.11k pro RRM (Radio Resource Measurement).

Nové projekty WLAN

V únoru IEEE 802.11 zahájil práce na dvou nových projektech a začátkem dubna se k nim přidal další:

  • P802.11u „Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: IEEE 802.11 Interworking with External Networks“ – doplněk má harmonizovat možnosti spolupráce 802.11 a externích sítí.
  • P802.11v „Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: IEEE 802.11 Wireless Network Management“ – doplněk vytvoří jednotné rozhraní pro management zařízení v bezdrátové síti. Stanice budou moci provádět funkce managementu zahrnující monitoring a konfiguraci buď centralizovaně, nebo distribuovaně prostřednictvím mechanismu na druhé vrstvě. Doplněk má také přispět k rekonfiguraci stávající MIB (Management Information Base), aby vyhověla rostoucí komplexnosti bezdrátových zařízení.
  • P802.11w „Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: Protected Management Frames“ – nabídne rozšíření stávající MAC podvrstvy o mechanismy na podporu integrity dat, autenticity zdroje dat, utajení dat a ochrany před útoky typu replay pro vybrané rámce určené pro management. Cílem je tedy zvýšit zabezpečení rámců pro management včetně rámců pro deautentizaci a deasociaci.

802.11k Radio Resource Measurement

Zastavme se podrobněji u dokončované normy 802.11k. Jejím úkolem je lépe práci WLAN přizpůsobit momentálním podmínkám bezdrátového prostředí, jinými slovy dobře porozumět podmínkám jednotlivých kanálů, šumu, zahlcení, vzájemnému rušení a následně optimalizovat nastavení klientů a konfiguraci sítě tak, aby byla výkonnost rádiového spoje co nejlepší. Popularita WLAN, za niž vděčí pohodlí a nízkým nákladům, s sebou nese nebezpečí vzájemného rušení překrývajících se WLAN i dalších technologií pracujících ve stejném bezlicenčním pásmu, typicky 2,4 GHz.

Systémy WLAN podle stávajících specifikací (802.11a/b/g) zatím neumí posoudit rádiové prostředí na straně klienta tak, aby mohly dosahovat optimálních výsledků a aby bylo možné je také efektivně spravovat. Dnešní WLAN sice umožňují základní měření, ale většinou se omezují na statistická počítadla. 802.11k je doplňuje o další parametry a informace o měření a také o ukládání měření (MIB).

Rozpracovaná norma 802.11k má právě klientům zajistit možnost poskytovat informace přístupovým bodům a přepínačům pro RRM (Radio Resource Measurement). Definuje parametry měření a požadavky a hlášení o měření, které si mohou vyměňovat nejen klienti a přístupové body, ale také přístupové body mezi sebou (802.11k nepodporuje ad hoc režim). Většinou jsou to přístupové body a přepínače, které požadují od klientů informace, ale v některých případech klienti generují požadavky na přístupové body. Mezi nově definovanými měřeními 802.11k najdeme:

  • statistiky klienta (nad rámec stávajících statistik přístupových bodů zahrnujících pokusy o opětovné přidružení, počet přijatých a odeslaných paketů),
  • stav rádiového kanálu (šum, doba využívání, zátěž),
  • skryté uzly (klienti informují přístupové body o existenci uzlů na okraji jejich dosahu),
  • řízení vysílacího výkonu (TPC, Transmit Power Control) podle 802.11h (doplněk pro 802.11a pro evropské prostředí),
  • rozhodování o roamingu.

Díky 802.11k budou moci přístupové body (AP) požadovat od klientů jakýsi histogram šumu (přehled o rádiové energii generované mimo 802.11). Pro volbu vhodného kanálu na straně přístupového bodu nebo přepínače bude také možné využít informace o zátěži a době používání kanálů, takže bude zřejmé, který kanál kvůli značnému rušení nebo zátěži nebude vhodné používat.

Jedním z povinných měření v 802.11k je RCPI (Received Channel Power Indicator). V současnosti 802.11 používá RSSI (Received Signal Strength Indicator), který ale není jednotně definován a výrobci se liší v jeho implementaci. RSSI se používá pro porovnání síly signálu na různých kanálech a výběr přístupového bodu. RCPI podle 802.11k je jeho vylepšením jako jednotné měření signálu. Např. stanice může při aktivním skenování vyslat sondu (probe) AP, ten následně změří hodnotu RCPI této sondy a vyšle zpět tuto hodnotu v odpovědi na sondu.

Typicky pro roaming může měření napomoci zvolit skutečně nejvhodnější přístupový bod: stávající přístupový bod si vyžádá od klienta informace o všech přístupových bodech, jejichž pravidelné hlášení (beacon) slyší na specifickém kanále (v rámci pasivního skenování). Na základě těchto údajů pak přístupový bod (případně přepínač) analyzuje informace v zachycených zprávách beacon a porovnává je jednak podle nabídky služeb a zabezpečení a jednak podle síly signálu. Na základě toho přístupový bod nebo přepínač poskytne klientovi již seřazený seznam nejvhodnějších kandidátů dalších přístupových bodů pro roaming.

Parametry, typy měření a komunikace

V rámci rádiových parametrů rozlišuje 802.11k dvě kategorie: informace sítě a rádiová měření. V první kategorii jsou jako základní dvě zprávy: zpráva AP o kanálu (pásmo a seznam kanálů, které AP podporuje) a seznam sousedních AP, kandidátů pro roaming (BSID, funkční kanály, podporované služby a bezpečnost).

802.11k definuje dva typy měření: vyhrazené a průběžné. V prvním případě musí stanice všeho nechat, přepnout na zadaný kanál a provést rádiové měření. V druhém případě se měření provádí na používaném kanálu, takže k žádnému přerušení datového provozu nedochází.

Příklad komunikace mezi přístupovým bodem a stanicí na základě 802.11k – měření zátěže kanálu – ukazuje následující obrázek (IE=Information Element). Stanice ale nemusí vždy pozitivně reagovat na požadavek přístupového bodu na měření, když na to nemá čas (např. uprostřed volání VoIP).

1603
Zdroj: Intel

Proč 802.11k?

Na 802.11k se pracuje od roku 2003 a v letošním roce by mohla být již schválena. Bude představovat doplněk ke stávajícím normám, a protože se bude implementovat softwarově, bude možné dnešní systémy o její prvky snadno obohatit. Účinnost samozřejmě závisí na implementaci jak na klientech, tak v infrastruktuře (přístupové body a přepínače).

Měření bude možné uplatnit v efektivním výběru přístupového bodu při roamingu (ne vždy je nejlepší AP s nejsilnějším kanálem) a při adaptivním přístupu k médiu (MAC, Media Access Control), kdy lze dynamicky měnit statické parametry MAC pro zvýšení propustnosti a snížení latence.

Na co se tedy lze s očekávaným schválením 802.11k těšit? Na lepší výkonnost WLAN ve stávajícím prostředí, méně výpadků i v případě roamingu klientů (větší pomoc ale přinese 802.11r) i rychlejší komunikaci jako pozitivní výsledek lepšího využití WLAN. To vše ovšem za předpokladu správného využití výsledků měření, protože to jde již nad rámec dokončované normy.

Anketa

Používáte hlasové služby po WLAN v podnikové síti?

Našli jste v článku chybu?
DigiZone.cz: Česká televize mění schéma ČT :D

Česká televize mění schéma ČT :D

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

120na80.cz: 5 poporodních problémů a jejich řešení

5 poporodních problémů a jejich řešení

Měšec.cz: Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Vitalia.cz: Analýza letáků: Na co lákají do prodejen?

Analýza letáků: Na co lákají do prodejen?

DigiZone.cz: Recenze Westworld: zavraždit a...

Recenze Westworld: zavraždit a...

Podnikatel.cz: Na poslední chvíli šokuje vyjímkami v EET

Na poslední chvíli šokuje vyjímkami v EET

Lupa.cz: Babiš: E-shopů se EET možná nebude týkat

Babiš: E-shopů se EET možná nebude týkat

DigiZone.cz: Milan Kruml: procházka TV historií

Milan Kruml: procházka TV historií

Měšec.cz: Platby do zahraničí: pozor na tučné poplatky

Platby do zahraničí: pozor na tučné poplatky

Root.cz: Nová třída SD karet A1 s vysokým výkonem

Nová třída SD karet A1 s vysokým výkonem

DigiZone.cz: Digi CZ výrazně zlevnila balíček HBO

Digi CZ výrazně zlevnila balíček HBO

Vitalia.cz: Manželka je bio, ale na sex moc není

Manželka je bio, ale na sex moc není

Podnikatel.cz: Udávání kvůli EET začalo

Udávání kvůli EET začalo

Podnikatel.cz: 3, 2, 1..EET startuje. Na co nezapomenout?

3, 2, 1..EET startuje. Na co nezapomenout?

Podnikatel.cz: Přivýdělek u Airbnb nebo Uberu? Čekejte kontrolu

Přivýdělek u Airbnb nebo Uberu? Čekejte kontrolu

Podnikatel.cz: Babiše přesvědčila 89letá podnikatelka?!

Babiše přesvědčila 89letá podnikatelka?!

Vitalia.cz: Chtějí si léčit kvasinky. Lék je jen v Německu

Chtějí si léčit kvasinky. Lék je jen v Německu

Měšec.cz: U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

120na80.cz: Rakovina oka. Jak ji poznáte?

Rakovina oka. Jak ji poznáte?