Wi-Fi, Специальные функции

Специальные функции технологии Wi-Fi.

Раздел написан с использованием открытых источников производителей.

Раздел постоянно пополняется, рекомендуем периодически заходить сюда или подписаться на анонсы по изменениям и новым статьям.

В данном разделе будут присутствовать специальные нестандартные функции решений различных производителей, которые позволяют получить дополнительные преимущества от сети стандарта WiFi, облегчить ее эксплуатацию, обеспечить более качественную поддержку мультимедийного трафика и т.п..

Полезные специальные функции решения стандарта Wi-Fi компании Cisco Systems

Cisco Clean Air – интеллектуальный контроль частотного спектра физического уровня с помощью специализированных микросхем


Технология Cisco CleanAir использует решение с аппаратной реализацией на уровне микросхем. Фактически на Точках Доступа WiFi некоторых модельных рядов (Cisco 3700, 2700, 3600, 3500, 1550) присутствует интегрированная микросхема, которая непосредственно занимается анализом спектра и не отнимает производительность от основной системы WiFi. Решение в целом (в случае централизованной архитектуры сети WiFi) позволяет учитывать текущее состояние радиосреды и выполнять самовосстанавление и самооптимизацию беспроводной сети WiFi в режиме близком к реальному времени.

Беспроводная связь предполагает совместное использование частотного спектра, и в корпоративных средах всевозможные приложения и устройства конкурируют за пропускную способность. Нагрузка на частотный спектр Wi-Fi, особенно в полосе 2,4GHz, постоянно растет и сейчас ИТ-подразделения особенно нуждаются в обеспечении контроля за беспроводной средой в пределах своей организации, чтобы получить возможность эффективно устранять радиочастотные помехи и предотвращать нежелательные простои сети. Особенно это критично, когда сеть стандарта WiFi является основной технологией доступа в компании, что уже не редкость.

Помехи и интерференция это угрозы для сети стандарта Wi-Fi
Микроволновые печи, беспроводные телефоны, радиопередатчики, датчики движения, соседние беспроводные сети и беспроводные камеры системы видеонаблюдения — это только некоторые потенциальные источники помех, которые могут прервать работу вашей беспроводной сети, остановив всю деятельность вашего предприятия. Поскольку состояние радиосреды зависит от множества постоянно меняющихся факторов, чтобы предотвратить нежелательные простои, требуется обеспечить возможность мониторинга спектра со стороны ИТ-подразделения. По мере распространения на предприятиях чувствительных к задержкам приложений (например, приложений для передачи голоса и видео) ИТ-подразделения все больше нуждаются в получении актуальной информации о помехах. Разрешение радиочастотных проблем требует не только соответствующих средств, но и соответствующего обучения. На многих предприятиях отсутствуют собственные ресурсы и квалифицированные специалисты для эффективного устранения радиочастотных неполадок. Поэтому функционал контроля и реагирования на проблемы в эфире позволит существенно снизить затраты на обслуживание инфраструктуры WLAN и повысит общую удовлетворенность пользователей от использования беспроводной сети.

Преимущества технологии Cisco CleanAir
Технология Cisco CleanAir обеспечивает производительность в соответствии со стандартом WiFi 802.11n и ту степень надежности, которая требуется для поддержки важнейших приложений, путем сбора и анализа данных о состоянии радиосреды и последующего устранения влияния помех. CleanAir — это специальный интегрированный механизм унифицированной беспроводной сети Cisco, который улучшает эксплуатацию и повышает производительность беспроводной сети за счет полного контроля состояния радиосреды. CleanAir обладает уникальной способностью выявлять радиопомехи, которые не распознаются другими системами, обнаруживать источник, определять его местоположение на карте и автоматически настраивать сетевое оборудование для оптимизации зоны покрытия беспроводной сети WiFi (подстройка частотных каналов WiFi и мощностей излучения). Cisco CleanAir предоставляет доступ к хронологической информации и информации реального времени об устройствах и оборудовании, расположенных в любой точке беспроводной сети.

Реализация технологии CleanAir строится на комплексе, состоящем из Точек Доступа WiFi Cisco серии 3500, 3600, 3700 и др и Контроллера сети стандарта WiFi (любой от Cisco: Cisco WLC 5508, 8510, 2504 и тд), Системы Управления Cisco Prime Infrastructure и Платформы приложений Cisco MSE / Mobility Services Engine серии 3xxx. В данном случае система позволит не только выявлять наличие источников интерференции и их степень опасности, но и определять их местоположение на карте покрытия и хранить историю их активности с учетом информации о перемещении.
В минимальном варианте достаточно Точек Доступа Cisco серии 3700, 3600, 3500 и тд и Контроллера WLAN, но здесь будет возможность только констатировать факт наличия источников интерференции и степень их опасности. Возможности локации, хранения и анализа информации по источникам интерференции придут после добавления Cisco MSE и визуализация всего появится с добавлением Cisco Prime.

Важно отметить, что любая Точка Доступа Cisco современных серий 3700, 3600 и тд в сети может быть конвертирована на контроллере в режим Spectrum Expert, что переводит ее в состояние полноценного удаленного анализатора спектра с большим количеством снимаемых параметров и настроек. Доступ к такому анализатору спектра осуществляется с компьютера инженера ИТ-службы (со специального бесплатного приложения для Windows) по IP с использованием специального ключа. После проведения исследования эта ТД также одним действием возвращается в режим обслуживания клиентского трафика с контролем спектра.

Результаты тестов оборудования WiFi с CleanAir

Видео по CleanAir на youtube - как это работает (на английском), здесь
Видео по CleanAir на youtube - как это работает (на русском!), здесь

 

Cisco ClientLink – динамическое управление диаграммой направленности без необходимости обратной связи


Технология Cisco ClientLink использует информацию и анализ множественных путей передачи и расширенную обработку сигналов WiFi. Все это дает возможность оптимизировать сигнал, принимаемый клиентом стандарта 802.11 a/g в нисходящем канале, без необходимости обратной связи. Технология не требует какой-либо специальной обратной связи. Поэтому Cisco ClientLink работает со всеми существующими клиентами WiFi  802.11a/g. Чтобы понять, как работает эта технология, рассмотрим клиент 802.11a/g с одним передатчиком на радио, который передает пакет по восходящему каналу в точку доступа стандарта WiFi 802.11n с несколькими приемопередатчиками. Точка доступа WiFi принимает сигнал на каждую из нескольких своих приемных антенн. Каждый из принятых сигналов отличается от других по фазе и амплитуде, которые зависят от характеристик пространства между антенной и клиентом. Точка доступа преобразует несколько принятых сигналов (количество зависит от количества приемников и уровня MIMO) в один более качественный сигнал, совмещая их фазы и амплитуды, чтобы получить наилучший возможный сигнал. Применяемый при этом алгоритм сложения нескольких копий принятого сигнала (maximal ratio combining, MRC) обычно используется во всех точках доступа 802.11n. Алгоритм MRC полезен только в восходящем канале, поскольку позволяет точке доступа лучше «слышать» клиента.

Технология Cisco ClientLink использует такую же операцию и для улучшения характеристик нисходящего канала, позволяя клиенту лучше «слышать» точку доступа WiFi. Частотный канал Wi-Fi является двусторонним, то есть обмен данными между точкой доступа и клиентами происходит на одной частоте, и в нем используются одни и те же антенны. Таким образом, точка доступа может использовать поправки, рассчитанные по алгоритму MRC (которые называются «веса»), для оптимизации обратного сигнала, передаваемого на этот конкретный клиент с помощью передающих антенн точки доступа.
Усовершенствования набора микросхем Cisco Wi-Fi, поддерживающего технологию ClientLink, включают аппаратные блоки, которые выполняют четыре задачи.Расчет весов для каждого принятого пакета на основе алгоритма MRC
•    Хранение весов для каждого клиента
•    Подбор весов для соответствующего клиента перед передачей
•    Применение весов к передаваемому сигналу и формирование радиолуча
Благодаря тому, что эти улучшения реализованы на аппаратном уровне, возникает лишь минимальная дополнительная нагрузка на платформу точки доступа, и потеря производительности вследствие обработки сигналов отсутствует.

Алгоритмы Cisco ClientLink обеспечивают получение сигнала WiFi оптимального качества в клиенте с его единственной антенной (наиболее подходящий случай для мобильных устройств, например смартфонов планшетов и т.п.). А поскольку эта технология не зависит от каких-либо аппаратных или программных возможностей на стороне клиента, она работает со всеми существующими клиентами 802.11a/g. При этом необходимо отметить, что технология ClientLink поддерживает совместную работу устройств в смешанной инфраструктуре, где с одной и той же точкой доступа взаимодействуют как клиенты стандарта WiFi 802.11n, так и клиенты 802.11a/g. Для клиентов 802.11a/g формирование луча передачи производится для повышения уровня сигнала, направленного к клиенту. Для клиентов 802.11n используется пространственное мультиплексирование, обеспечивающее повышение пропускной способности за счет скорости передачи данных, достигающей 300 Мбит/с. Таким образом, чтобы реализовать преимущества для каждого типа клиента, динамически выбирается оптимальный вариант технологии MIMO.

Технология Cisco ClientLink позволяет точке доступа оптимизировать соотношение «сигнал-шум» именно в том месте, где расположен клиент. Повышенное соотношение «сигнал-шум» приносит значительные преимущества: в частности, снижение количества повторных попыток передачи и увеличение скорости передачи данных. Например, клиент, расположенный вблизи границы соты, который ранее мог принимать пакеты со скоростью 12 Мбит/с, теперь будет способен осуществлять их прием на скорости 36 Мбит/с. Типичные результаты измерения производительности нисходящего радиоканала с технологией ClientLink демонстрируют повышение его пропускной способности для клиентов 802.11a/g не менее чем на 25 %. Обеспечивая работу системы Wi-Fi с более высокими скоростями передачи данных и с меньшим количеством повторных попыток передачи, технология ClientLink способствует повышению пропускной способности системы в целом, что означает более эффективное использование ресурсов частотного диапазона.
В беспроводных сетях WiFi обычно существует множество пробелов в покрытии вблизи границ сот, где уровень сигнала слишком низок для нормальной производительности Wi-Fi. Клиенты WiFi попадают в эти пробелы при перемещении от одной соты к другой. То же касается и наличия препятствий в зоне покрытия, которые ведут к существенной деградации сигнала за ними. За счет уменьшения количества и глубины пробелов в радиопокрытии технология Cisco ClientLink обеспечивает более надежное, предсказуемое и равномерное покрытие на всей площади помещения.

Видео по ClientLink на youtube - как это работает (на английском), здесь

ClientLink 1.0 (только для клиентов 802.11 g/a) поддерживается на большинстве современных Точек Доступа Cisco. ClientLink 2.0 (для клиентов 802.11n и 802.11g/a) выходит на последней линейке 3600.

 

Cisco VideoStream – надежная передача мультикастового потокового видео


Технология Cisco VideoStream представляет собой применяемый в масштабах всей системы набор функций унифицированной беспроводной сети WiFi (Cisco Unified Wireless Network), обеспечивающий превосходное качество передачи видео. Это решение позволяет создать надежную и устойчивую платформу передачи видеоконтента различных типов с учетом особенностей физического уровня, MAC-уровня и прикладного уровня беспроводной локальной сети.

Cisco VideoStream реализует, прежде всего, такие функции, как:
1. Репликацию мультикаст-юникаст непосредственно на Точках Доступа WiFi, за которыми есть подписчики,
2. Приоритезацию одних видеопотоков над другими,
3. Контроль загрузки радиорересурсов (RRC/Radio Resources Control), чтобы не пустить следующий видеопоток на загруженную Точку Доступа Wi-Fi для поддержания назначенного уровня обслуживания.

Используя механизмы контроля входящего потока, администратор сети может задать различные приоритеты потока мультимедиа в соответствии с важностью информации для компании. Подобная функция может быть также включена на уровне радиоканала (частоты WiFi 2,4 ГГц и 5 ГГц), а также на уровнях беспроводной локальной сети стандарта Wi-Fi (WLAN) и идентификатора SSID. Это обеспечивает администратору сети больше возможностей для идентификации конкретных видеопотоков, которые должны получить преимущество по сравнению с остальными в уровне качества обслуживания. Например, трансляция обращения руководителя компании ко всем сотрудникам превосходит по важности воспроизведение записи спортивных соревнований, проходивших прошлым вечером. Настроенный видеопоток будет иметь меньший приоритет, чем голосовой трафик, но более высокий, чем трафик с негарантированной доставкой. Весь остальной трафик многоадресной рассылки будет рассматриваться как трафик с негарантированной доставкой, даже если он помечен как видеопоток, имеющий преимущество в качестве обслуживания.

По мере роста количества пользователей, использующих видео на рабочих местах с помощью оконечного оборудования Wi-Fi, становится критически важной возможность удобного управления и масштабирования передачи непрерывного, высококачественного контента для перемещающихся групп пользователей в любое время и в любом месте. Механизм управления резервированием ресурсов (resource reservation control, RRC) обеспечивает расширенные возможности, которые обсуждались выше в разделе, посвященном MAC-уровню, и позволяет управлять политикой и уровнем доступа. Принятие решений относительно доступа и политики производится на основании измерений параметров радиоканала и статистических параметров трафика, а также настроек системы. Механизм RRC обеспечивает защиту пропускной способности для клиента видеосервисов за счет отклонения запросов, которые могли бы привести к перегрузке. Степень загрузки канала используется в качестве показателя для определения пропускной способности и управления входом.

Видео по VideoStream на youtube - как это работает (на английском), здесь

На нашем сайте можно посмотреть результаты сравнительного независимого тестирования, выполненного компанией Miercom, по обслуживанию потокового видеотрафика в сети стандарта Wi-Fi. Для тестов были использованы решения разных производителей, в том числе и Cisco. Материалы здесь.


Для получения анонсов при выходе новых тематических статей или появлении новых материалов на сайте предлагаем пройти простую подписку

Присоединяйтесь к нашей группе на Facebook: www.facebook.com/Wi.Life.ru
Мы публикуем новости, информацию о выходе новых статей и расширении контента основных модулей ресурса Wi-Life.ru
 

Wi-Life.Team

Использование материалов этого сайта разрешено только с согласия Wi-Life.ru и наличии прямой ссылки на источник.

blog comments powered by Disqus