このドキュメントでは、無線通信のスループットのトラブルシューティングの際に多く見られる問題について説明します。このドキュメントには、ワイヤレス ネットワークのパフォーマンスとスループットを計測するツールの使用方法の説明も含んでおり、これには、類似のテスト条件の下で Cisco 1252 アクセスポイント(AP)と比較したさまざまなベンダーの 802.11n AP も含まれます。
次の要件が満たされていることを推奨します。
iPerf などのツールと OmniPeek、Cisco Spectrum Analysis などのネットワーク アナライザの準備
802.11n をサポートした 1140、1250、3500、1260 シリーズの AP
このドキュメントの情報は、次のソフトウェアとハードウェアのバージョンに基づいています。
ソフトウェア バージョン 6.0.182 を実行している WS-SVC-WiSM コントローラ
AIR-LAP1142-A-K9 AP
ドキュメント表記の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。
802.11n は、A-MPDU と A-MSDU という AP のフレーム集約に施されたさまざまな変更から誕生しました。
ブロック Ack のサイズ
MCS とチャネル ボンディング
MIMO
2.4 GHz より優先した 5GHz の使用。また、Wi-Fi が 5 GHz でのチャネル ボンディングを認定することも説明
次のステップを実行します。
802.11n サポートがコントローラで有効になっていることを確認します。
(WiSM-slot3-2) >show 802.11a 802.11a Network.................................. Enabled 11nSupport....................................... Enabled 802.11a Low Band........................... Enabled 802.11a Mid Band........................... Enabled 802.11a High Band.......................... Enabled 802.11a Operational Rates 802.11a 6M Rate.............................. Mandatory 802.11a 9M Rate.............................. Supported 802.11a 12M Rate............................. Disabled 802.11a 18M Rate............................. Supported 802.11a 24M Rate............................. Mandatory 802.11a 36M Rate............................. Supported 802.11a 48M Rate............................. Supported 802.11a 54M Rate............................. Supported 802.11n MCS Settings: MCS 0........................................ Supported MCS 1........................................ Supported MCS 2........................................ Supported MCS 3........................................ Supported MCS 4........................................ Supported MCS 5........................................ Supported
N のスピードは、2 つの方法で達成されます。変調および符号化方式(MCS)7 までのスピードは、チャネル ボンディングを使用しなくても達成できます。MCS レート 7 から 15 を得るには、チャネル ボンディングを有効にする必要があります。コントローラで以下の show コマンドを使い、チャネル ボンディングが有効になっているか確認できます。
(WiSM-slot3-2) >show advanced 802.11a channel Automatic Channel Assignment Channel Assignment Mode........................ AUTO Channel Update Interval........................ 600 seconds [startup] Anchor time (Hour of the day).................. 0 Channel Update Contribution.................... SNI. Channel Assignment Leader...................... 00:1d:45:f0:d2:c0 Last Run....................................... 371 seconds ago DCA Sensitivity Level.......................... STARTUP (5 dB) DCA 802.11n Channel Width...................... 40 MHz Channel Energy Levels Minimum...................................... unknown Average...................................... unknown Maximum...................................... unknown Channel Dwell Times Minimum...................................... unknown Average...................................... unknown Maximum...................................... unknown 802.11a 5 GHz Auto-RF Channel List Allowed Channel List......................... 36,40,44,48,52,56,60,64,149, 153,157,161 Unused Channel List.......................... 100,104,108,112,116,132,136,
また、以下のコマンドを使用して AP ごとのチャネル幅を設定できます。
(WiSM-slot2-2) >config 802.11a disable AP0022.9090.8e97 (WiSM-slot2-2) >config 802.11a chan_width AP0022.9090.8e97 40 Set 802.11a channel width to 40 on AP AP0022.9090.8e97
ガード インターバルと、該当する MCS レートは 802.11n クライアントで観測されるデータ速度を特定するのに役立ちます。この設定を確認するためのコマンドは、次のとおりです。
(WiSM-slot3-2) >show 802.11a 802.11a Network.................................. Enabled 11nSupport....................................... Enabled 802.11a Low Band........................... Enabled 802.11a Mid Band........................... Enabled 802.11a High Band.......................... Enabled 802.11a Operational Rates 802.11a 6M Rate.............................. Mandatory 802.11a 9M Rate.............................. Supported 802.11a 12M Rate............................. Disabled 802.11a 18M Rate............................. Supported 802.11a 24M Rate............................. Mandatory 802.11a 36M Rate............................. Supported 802.11a 48M Rate............................. Supported 802.11a 54M Rate............................. Supported 802.11n MCS Settings: MCS 0........................................ Supported MCS 1........................................ Supported MCS 2........................................ Supported MCS 3........................................ Supported MCS 4........................................ Supported MCS 5........................................ Supported MCS 6........................................ Supported MCS 7........................................ Supported MCS 8........................................ Supported MCS 9........................................ Supported MCS 10....................................... Supported MCS 11....................................... Supported MCS 12....................................... Supported MCS 13....................................... Supported MCS 14....................................... Supported MCS 15....................................... Supported 802.11n Status: A-MPDU Tx: Priority 0............................... Enabled Priority 1............................... Disabled Priority 2............................... Disabled Priority 3............................... Disabled Priority 4............................... Disabled Priority 5............................... Disabled Priority 6............................... Disabled Priority 7............................... Disabled Beacon Interval.................................. 100 CF Pollable mandatory............................ Disabled CF Poll Request mandatory........................ Disabled --More-- or (q)uit CFP Period....................................... 4 CFP Maximum Duration............................. 60 Default Channel.................................. 36 Default Tx Power Level........................... 1 DTPC Status..................................... Enabled Fragmentation Threshold.......................... 2346 Pico-Cell Status................................. Disabled Pico-Cell-V2 Status.............................. Disabled TI Threshold..................................... -50 Traffic Stream Metrics Status.................... Disabled Expedited BW Request Status...................... Disabled World Mode....................................... Enabled EDCA profile type................................ default-wmm Voice MAC optimization status.................... Disabled Call Admission Control (CAC) configuration Voice AC - Admission control (ACM)............ Enabled Voice max RF bandwidth........................ 75 Voice reserved roaming bandwidth.............. 6 Voice load-based CAC mode..................... Enabled Voice tspec inactivity timeout................ Disabled Video AC - Admission control (ACM)............ Disabled Voice Stream-Size............................. 84000 Voice Max-Streams............................. 2 Video max RF bandwidth........................ Infinite Video reserved roaming bandwidth.............. 0
A-MPDU パケット集約を確認します。ベスト エフォートのため、QoS のレベルは以下のコマンドで有効にできます。
config 802.11a 11nSupport a-mpdu tx priority 0 enable
config 802.11b 11nSupport a-mpdu tx priority 0 enable
A 無線上の 3 本のアンテナはすべて使用する必要があります。アンテナのモデルが同じであることを確認します。
クライアント接続用に設定された WLAN では、WMM は任意または必須にでき、AES またはオープン認証を使用しなければなりません。これは、このコマンド出力を使用して確認できます。
(WiSM-slot2-2) >show wlan 1 WLAN Identifier.................................. 1 Profile Name..................................... wlab5WISMip22 Network Name (SSID).............................. wlab5WISMip22 Status........................................... Enabled MAC Filtering.................................... Disabled Broadcast SSID................................... Enabled AAA Policy Override.............................. Disabled Network Admission Control NAC-State...................................... Disabled Quarantine VLAN................................ 0 Number of Active Clients......................... 0 Exclusionlist Timeout............................ 60 seconds Session Timeout.................................. 1800 seconds CHD per WLAN..................................... Enabled Webauth DHCP exclusion........................... Disabled Interface........................................ management WLAN ACL......................................... unconfigured DHCP Server...................................... Default DHCP Address Assignment Required................. Disabled Quality of Service............................... Silver (best effort) WMM.............................................. Allowed CCX - AironetIe Support.......................... Enabled CCX - Gratuitous ProbeResponse (GPR)............. Disabled CCX - Diagnostics Channel Capability............. Disabled Dot11-Phone Mode (7920).......................... Disabled Wired Protocol................................... None IPv6 Support..................................... Disabled Peer-to-Peer Blocking Action..................... Disabled Radio Policy..................................... All DTIM period for 802.11a radio.................... 1 DTIM period for 802.11b radio.................... 1 Radius Servers Authentication................................ Global Servers Accounting.................................... Disabled Local EAP Authentication......................... Disabled Security 802.11 Authentication:........................ Open System Static WEP Keys............................... Disabled 802.1X........................................ Disabled Wi-Fi Protected Access (WPA/WPA2)............. Enabled WPA (SSN IE)............................... Disabled WPA2 (RSN IE).............................. Enabled TKIP Cipher............................. Disabled AES Cipher.............................. Enabled Auth Key Management 802.1x.................................. Enabled PSK..................................... Disabled CCKM.................................... Disabled FT(802.11r)............................. Disabled FT-PSK(802.11r)......................... Disabled FT Reassociation Timeout......................... 20 FT Over-The-Air mode............................. Enabled FT Over-The-Ds mode.............................. Enabled CKIP ......................................... Disabled IP Security................................... Disabled IP Security Passthru.......................... Disabled Web Based Authentication...................... Disabled Web-Passthrough............................... Disabled Conditional Web Redirect...................... Disabled Splash-Page Web Redirect...................... Disabled Auto Anchor................................... Disabled H-REAP Local Switching........................ Enabled H-REAP Learn IP Address....................... Enabled Infrastructure MFP protection................. Enabled (Global Infrastructure MFP Disabled) Client MFP.................................... Optional Tkip MIC Countermeasure Hold-down Timer....... 60 Call Snooping.................................... Disabled Band Select...................................... Enabled Load Balancing................................... Enabled
アンテナの多様性:何らかの理由でアンテナを 2 本のみ使用する場合は、送信/受信ポートにアンテナ A と B を使用しなければなりません。
クライアント側:
ワイヤレス カードの制御で使用されるサプリカントは、ワイヤレス カードへのサプリカントと同じベンダーのものとすることが望ましいです。
クライアント ドライバ:ワイヤレス カードで最新のクライアント ドライバが実行されていることを確認してください。
ワイヤレス アダプタのベンダーにお問い合わせください。
11n のデータ レートを得るためには、11n 認定アダプタを使用していることを確認します。
Wi-Fi 認定製品:
http://www.wi-fi.org/certified_products.php
パフォーマンスを向上する方法
チャネルの使用率:ネットワーク アナライザはチャネルの使用率をフレーム送受信の時間の比率としてパーセントで表示します。これは、アクセス ポイントへの距離による潜在的な速度の変動を測定するのに役立ちます。これはモニタするのにも役立ち、たとえば、チャネルが全面的に占有されている場合、理想的な条件の下で 1 Mbps で送信することは 100% の使用率で 0.94 Mbps で実行することがわかります。
無線通信では、使用されている物理メディアもパフォーマンスを左右します。802.11b に比べ 802.11g または 802.11a を使用した方がより高いスループットが得られます。関連付けられているすべてのステーション間で 6Mbps の無線容量を分割していた 802.11b に比べ、30 Mbps までの速度が得られます。
セルのサイズ:セルのサイズを縮小し、クライアントをなるべく AP の近くに置くことを推奨します。これは、クライアントが AP に接続するデータレートを向上するために有利です。これは、AP の送信電力レベルを最低に抑えることで可能です。
セルサイズを小さくすると、同一チャネル干渉も少なくなります。RRM を使用している場合は、AP は設置ごとにダイナミックにチャネルを選択する必要があります。ただし、動的チャネル割り当てを実装する場合は、高出力の AP を同じチャネルで隣接して設置していないことを確認してください。
保護もスループット集中の原因になります。
Chariot を持っていない場合は、Iperf で代用できます。これは、http://www.macalester.edu/crash/software/pc/iperf/kperf_setup.exe から入手できます。
サーバ側で以下のコマンドを実行します。
Iperf –s -w 256k
クライアント側で以下のコマンドを実行します。
Iperf –c-P 6 –w 256k -r –t 60
この図で、丸で囲まれた最初の数字がアップストリームのスループット、2 番目の数字がダウンストリーム(AP からクライアントへ)のスループットです。
サーバ、クライアントの両方で前の Iperf アプリケーションを閉じます。今度は UDP のパフォーマンス測定のため、両方を設定する必要があります。
サーバ側で以下のコマンドを実行します。
Iperf –s -u –l 56k
クライアント側で以下のコマンドを実行します。
Iperf –c-u –b 50M –l 56k –P
これは、Aggregate MAC サービスデータユニットを分析するための Omnipeek キャプチャの例です。
A-MSDU トレースが 1 つのパケットを表示している
最初のサブフレームのみが表示されています。
さらなるサブフレームを確認するには、16 進数のダンプを調べる必要があります。
A-MPDU は、複数の MPDU を含む構造で、PHY により単一の PSDU として送信されます。
パケットが物理層コンバージェンス プロシージャ(PLCP)の Data A-MPDU であることを示します。
これは、Aggregate MAC プロトコルデータユニットを分析するための Omnipeek キャプチャの例です。
A-MPDU のセットアップ
ADDBA:ブロック確認応答の追加
ADDBA 要求:ID、Block Ack ポリシー、バッファ サイズなどが含まれます。
ADDBA 応答:ポリシーとバッファ サイズを変更できます。
A-MPDU のセットアップ
ADDBA 要求
AP1250 では、タイムアウト値をゼロとすると、タイムアウトを無効とすることを意味します。
A-MPDU のセットアップ
ADDBA 応答
受信側は Block Ack Agreement が正常に確立されたことを示す必要があります。
A-MPDU データ転送
Block Ack には MPDU を受信したことを示す圧縮されたビットマップが含まれています。
Block Ack の送信の詳細については IEEE 802.11n セクション 9.10.7「HT-immediate Block Ack 拡張」を参照してください。
ビーコンでアドバタイズされる機能
ビーコンでアドバタイズされる機能
A-MPDU の Block Ack 設定の追加と同様の関連付け
改定 | 発行日 | コメント |
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1.0 |
10-Dec-2013 |
初版 |