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H3C WA2620在5G频段开启300M模式情况下STA与部分AP不能协商300M速率

2012-01-16 发表
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H3C WA26205G频段开启300M模式情况下STA与部分AP不能协商300M速率

一、   组网:

在某医院项目验收测试中, H3C WA2620-AGN AP做为接入层设备直接连在接入层交换机上,一个楼层部署7WA2620-AGN采用11AN频段进行覆盖,中间经过多台交换机,无线控制器为WX6112E。用户终端STA使用IntelR CentrinoR Ultimate-N 6300 AGN网络适配器,无线控制器及AP使用的软件版本是WX6103-CMW520-E2302(V200R003B96D005)

1. 现网组网图

无线控制器配置:

1) 在射频1下开启40M模式。

2) 开启Short GI功能。

二、   问题描述:

笔记本终端连接医院SSID时,在漫游过程中,有的AP下面可以协商至300M速率模式,有的AP下面只能显示130M模式。

2. 无线网卡协商速率为130Mbps

三、   过程分析:

3.1背景知识介绍

1) 802.11n 标准具有高达 600 Mbps 的速率,是新一代的无线网络技术,可提供支持对带宽最为敏感应用所需的速率、范围和可靠性。802.11n 结合了多种技术,其中包括 Spatial Multiplexing MIMO (Multi-In, Multi-Out) (空间多路复用多入多出)、多发多收天线(MTMRA)技术、20MHz 40MHz 信道和双频带 (2.4 GHz 5 GHz)技术,以形成很高的速率。802.11n工作模式包含2.4GHz5.8GHz两个工作频段,保障了与以往的802.11a/b/g标准兼容,极大的保护了用户的投资。

2)信道捆绑技术

示意图:

3. 40M捆绑示意图

传统的802.11标准,空口都工作在20MHz频宽,802.11n技术通过将相邻的两个20MHz信道绑定成40MHz,使传输速率成倍提高。在实际工作中,将两个相邻的20MHz信道绑定使用,一个为主带宽,一个为次带宽,收发数据时既可以40MHz的带宽工作,也可以单个20MHz带宽工作。同时为避免相互干扰,原本每20MHz信道之间都会预留一小部分的带宽,当采用信道绑定技术工作在40MHz带宽时,这一部分预留的带宽也可以被用来通信,进一步提高了吞吐量。

需要注意的是:在2.4GHz资源有限(信道带宽少),干扰又多(使用802.11b/g的客户端又多),所以在2.4GHz建议不使用40MHz模式,在5 GHz使用40MHz模式是比较合理的选择。

3) 关于速率协商:

给出了802.11n常见的物理速率(指定条件下系统提供的最高物理速率),并给出几个基本物理速率详细描述和解释:

分类

1条流

1条流+ Short GI

2条流

2条流+ Short GI

3条流

3条流+ Short GI

20Mhz

65.0

72.0

130.0

144.4

195.0

216.7

40Mhz

135.0

150.0

270.0

300.0

405.0

450.0

1.  802.11n常见的物理速率

65Mbps:为20Mhz模式下单条流的最大物理发送速率(没有启动short GI),一些早期的无线网卡可能都是一条流的11gn网卡,此类网卡数据发送时使用一条流,所以能够达到的最大物理速率为65Mbps

130Mbps:目前主流的11gn的物理速率,由于11gn不重叠信道只有3个,所以通常采用20Mhz模式而且不应用short GI特性,此时基本的无线客户端使用两条流进行数据发送,可以达到最大物理速率为130Mbps

300Mbps11an不重叠信道相对11gn比较多,所以在11an模式下可以选择采用40Mhz模式并可以启动short GI功能,这样比较主流的11n客户端使用两条流发送数据,实现了300Mbps的最大物理速率

3.2 案例详细分析:

1)首先从11N协商速率我们可以初步分析问题可能原因,由于只能协商130Mbps模式结合上文提到的知识点很自然的想到,可能是由于没有开启40M模式导致的,所以需要先收集终端的详细信息,查看协商是否有问题。

[AC]display wlan client verbose

 Total Number of Clients           : 1

                              Client Information

-------------------------------------------------------------------------------

 MAC Address                       : 0024-d79c-af4c

 User Name                         : -NA-

 AID                               : 1

 AP Name                           : ap1

 Radio Id                          : 1

 SSID                              : 123

 BSSID                             : 3ce5-a693-eb20

 Port                              : WLAN-DBSS1:1

 VLAN                              : 1

 State                             : Running

 Power Save Mode                   : Active

 Wireless Mode                     : 11an

 Channel Band-width                : 20MHz

 SM Power Save Enable              : Disabled

 Short GI for 20MHz                : Not Supported

 Short GI for 40MHz                : Not Supported

 Support MCS Set                   : 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,

                                     10,11,12,13,14,15

 QoS Mode                          : WMM

 Listen Interval (Beacon Interval) : 10

 RSSI                              : 48

 Rx/Tx Rate                        : 130/130

 Client Type                       : PRE-RSNA

 Authentication Method             : Open System

 AKM Method                        : None

 4-Way Handshake State             : -NA-

 Group Key State                   : -NA-

 Encryption Cipher                 : Clear

 Roam Status                       : Normal

 Roam Count                        : 0

 Up Time (hh:mm:ss)                : 00:12:37

2)由上文可知目前无线终端与AP之间只能协商20M模式,所以肯定只能协商到130Mbps的速率,因此需要先收集AP对应的配置分析问题原因:

wlan ap ap1 model WA2620-AGN id 1

 serial-id 219801A0A7910BG00041

 radio 1

  channel 165

  max-power 16

  service-template 1

  radio enable

由于我司WA2620-AGN设备5G射频口在默认情况下启动40M模式,因此需要注意的是这里信道的设置。

311N信道绑定关系:

1.根据11n协议中的 Annex J Country information and regulatory classes),生成一张信道绑定关系表如下,其中a表示向上绑定,b表示向下绑定。

11an

 

11gn

主信道

辅信道

主信道辅信道

36

a

<= 7a

44

a

> 7b

52

a

 

60

a

 

100

a

 

108

a

 

116

a

 

124

a

 

132

a

 

149

a

 

157

a

 

184

a

 

192

a

 

40

b

 

48

b

 

56

b

 

64

b

 

104

b

 

112

b

 

120

b

 

128

b

 

136

b

 

153

b

 

161

b

 

165

b

 

188

b

 

196

b

 

2.   信道捆绑关系

2、首先根据信道绑定关系表来选择辅信道;

3、判断选择出来的辅信道在当前的国家码下是否支持,如果支持则主辅信道确定,否则继续;

4、选择和当前主信道相邻的另一个信道作为辅信道;

5、判断选择出来的辅信道在当前的国家码下是否支持,如果支持则主辅信道确定,否则继续;

6、信道不能绑定,工作在20M模式下。

注:如果在信道绑定关系表中没有找到辅信道,则默认向上绑定辅助信道,如果向上绑定的辅助信道在当前国家不合法则尝试向下绑定,如果向下绑定的辅助信道在当前国家也不合法,则采用20M信道带宽。

举个例子:

比如主信道153,按照协议要求,其辅信道应该为149(即向下绑定);

如果在当前国家码下支持149,则使用(153, 149)做为主辅信道;

如果在当前国家码下不支持149,则我们再试探使用157做为辅信道;

如果157支持,则使用(153, 157)做为主辅信道;

如果157不支持,则工作在20M模式下。

4) 无线速率协商过程中需要无线终端与AP设备之间同时支持相同的模式才能协商到标准的速率,如果40M模式绑定策略无法成功协商则网卡只能显示130Mbps。本例中,Intel 6300无线网卡适配器对于信道16540M绑定策略与我司不同,导致最终只能协商到130Mbps的速率。

5) 在实验室将SR-71_USB网卡与Intel 5100 AGN网卡做了对比测试:

 

4. SR-71-USBIntel-5100-AGN对比测试图

从测试结果我们可以发现,不同厂商处理信道165绑定策略有所不同,所以现实部署时不建议将信道设置为165

四、   解决方法:

理解802.11N标准协议实现原理及实现机制后,问题则迎刃而解,即只需要将射频1下面的信道165 更改为信道149153157161中任意一个信道即可。

特别提醒:

由于11AN在开启40M模式情况下,需要将原先的两个信道捆绑成一个信道,而我国对5G频段只开放了5个非重叠的信道,因此11AN工作在40M模式时只有2个非重叠的信道。此外在部署的时候为了避免邻频干扰现象,建议采用信道149与信道153捆绑、信道161与信道165捆绑的方式实现蜂窝式部署。

举一反三:

如果AP是工作在11GN模式,那我们该怎么设置信道呢?

由于2.4G频段,我国开放的只有13个信道,其中只有3个非重叠的信道,以信道1、信道6、信道11为例来做个说明。为了防止出现兼容性的问题,故建议采用信道1或者信道6


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