揭曉AP四大挑戰 Wi-Fi漫遊疑難雜症有解

2024-07-10
在建築物中,Wi-Fi存取點(AP)的擺放位置和數量皆可能影響漫遊表現。為了確認漫遊問題所在,量測設備是不可或缺的重要工具。本文將說明可能導致漫遊不穩定的背後原因,並提供相關除錯方法。
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你是否曾有這樣的經驗:在建築物內使用Wi-Fi時,收訊沒問題;一開始四處走動、邊講LINE邊去拿東西,Wi-Fi就開始斷斷續續?這是Wi-Fi漫遊(Roaming)出問題所導致的結果。Wi-Fi漫遊是指使用者在移動過程中,透過無縫切換使用不同的Wi-Fi存取點(AP),以保持通訊/網路連接穩定順暢,在無線通訊中扮演著重要的角色(圖1)。

圖1 Wi-Fi漫遊示意圖

Wi-Fi漫遊為何會不穩定?

Wi-Fi維運上,漫遊很難預測其穩定度,尤其在支援BYOD(自帶裝置)的環境中,漫遊的AP裝置複雜性更高、潛在風險也更多,例如AP裝置過多、重疊、或配置錯誤。有時候,同一Wi-Fi裝置的漫遊行為也會因為運行不同的應用程式,而產生連線落差。

使用者移動時,終端裝置的連接從AP1切換到AP2,訊號穩定與否取決於AP2和終端裝置是否能順利地自動連接。當使用者遠離正在連接的AP時,訊號強度降低,終端裝置會將RSSI與預定義的臨界值進行比較,一旦訊號下降到臨界值以下,無線終端裝置將進行離頻掃描,尋找其他可用的AP,選擇訊號強的新AP進行連接;某些終端裝置還會利用AP鄰頻列表、AP容量負載等其他參數,幫助優化此漫遊過程。

若想知道Wi-Fi性能問題是否與漫遊有關,最簡單的方法是在漫遊過程中,利用儀器模擬、分析訊號,量測Wi-Fi連接的性能和穩定性。

檢測漫遊性能並找出背後原因

以下將使用無線網路技術人員常用的攜帶式網路測試儀,示範如何在漫遊中量測Wi-Fi連接的性能。需要量測的指標包括:訊號品質評分、PHY資料速率、RSSI、雜訊水準、訊噪比、重試率、連接統計,以及詳細的測試日誌等,這些資訊皆可用於找出漫遊問題的根本原因。

首先,要確定漫遊所涉及的AP,根據網路使用者在移動時,連接出現問題的區域,鎖定區域中裝置的AP及鄰近可能會影響到的AP。這些AP通常被安置在該區域內不同的位置,以提供連續的Wi-Fi覆蓋範圍,如圖2所示。接著,需要逐次瞄準單一AP進行量測。測試人員需要站在其中一個AP的覆蓋範圍內,將測試工具連上Wi-Fi網路,量測其連接品質。

圖2 以NetAlly EtherScope nXG測試儀為例,顯示多個AP的覆蓋範圍

將測試工具從一個AP漫遊到另一個AP時,若工具量測的指標(訊號品質評分、PHY資料速率、RSSI、雜訊水準、訊噪比、重試率、連接統計和詳細的測試日誌)顯示出「連接品質大幅下降」、「連接中斷」,便可確認網路問題確實與漫遊有關。

導致漫遊不穩定的常見原因包括:

一、AP配置數量過少,或覆蓋範圍重疊不佳:裝置(例如手機、電腦等)變換位置時,需要切換不同AP,如果兩個AP的訊號覆蓋範圍並未適當重疊,切換時將經歷「訊號斷裂」,導致網路暫時中斷。

二、AP配置太過擁擠、裝置點估算錯誤:當有太多的AP覆蓋同一區域時,還可能發生漫遊過度的情況。這種情況發生時,由於終端裝置不斷找到訊號更強的AP,將不斷在AP之間漫遊,進而阻止終端裝置成功連接到網路。

三、網路負載與延遲:某處的網路使用量過大,為高負載的網路環境,AP之間切換具有高延遲,導致漫遊延遲不穩定。

四、AP設定不當:如果AP設定不當,例如功率控制、頻道選擇等配置不佳,可能會影響漫遊的平滑性。

五、多台AP之間的頻道干擾:相鄰的AP如果使用相同/相鄰的頻道,可能會產生訊號干擾,影響AP之間切換的穩定性。

六、裝置的漫遊決策機制:不同的終端裝置在決定何時切換AP時,可能會以不同的訊號強度臨界值和其他參數作為參考。如果裝置的漫遊決策機制不夠靈敏或過於靈敏,都可能導致不穩定的連接。

七、漫遊協定支援不完全:某些網路裝置和AP可能不完全支援802.11協定,導致切換過程中需要重新進行身分驗證、加密鍵協商等工作,導致漫遊延遲。

八、多個AP的品質有落差:不同品牌和型號的AP,可能具有硬軟體差異,影響漫遊切換。

揭曉AP四大挑戰 Wi-Fi漫遊疑難雜症有解(1)

揭曉AP四大挑戰 Wi-Fi漫遊疑難雜症有解(2)

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