WLANin virittäminen nopeuksia muokkaamalla

Monissa WLAN-järjestelmissä voi käsin poistaa hitaimmat nopeudet käytöstä. Tällä tavoitellaan yleensä verkon tehostamista, koska hitaat yhteydet vievät suhteettomasti lähetysaikaa nopeilta yhteyksiltä. Seuraukset voivat kuitenkin yllättää.

802.11-standardissa määritellään termit perusnopeudet ja tuetut nopeudet (basic rates ja supported rates). Tukiasemat lähettävät tiedon näistä nopeuksista jokaisessa kutsussaan (beacon). Liittyäkseen verkkoon päätelaitteen pitää tukea kaikkia perusnopeuksia eli ne ovat vaatimuksia. Tuetut nopeudet ovat valinnaisia, eli päätelaite voi käyttää niitä halutessaan. Tyypillisesti perusnopeuksia on yksi tai muutama ja ne ovat asteikon hitaasta päästä. Monissa järjestelmissä perus- ja tuettuja nopeuksia voi säätää, lähinnä ottaa niitä pois käytöstä.

Laitteet ja tukiasemat hakevat automaattisesti aina suurimman toimivan nopeuden yhteydelle. Nopeutta muutetaan koko ajan yhteyden laadun muuttuessa esimerkiksi käyttäjän liikkuessa. Alinta perusnopeutta käytetään kuitenkin kaikkien hallintaviestien (beacon, probe, probe request jne) ja yleis- sekä monilähetysten (broadcast ja multicast) lähettämiseen.

Käytettävät perus- ja tuetut nopeudet:

802.11b (vain 2,4 GHz) 1, 2, 5,5 ja 11 Mbps
802.11 OFDM 6, 9, 12 ja 18 Mpbs
802.11 OFDM Extended 24, 36, 48 ja 54 Mbps

Alhaisimpien nopeuksien estäminen

On helppo ajatella, että poistamalla hitaimmat nopeudet käytöstä saadaan verkon nopeutta nostettua. Hitaat yhteydet vievät paljon rajallista lähetysaikaa. Aikoinaan ero ei ollut niin suuri, mutta nykyisin se voi 600-kertainen (1 Mpbs vs. 600 Mbps). Toinen, mitä hitaiden yhteyksien estämisellä tavoitellaan, on tukiasemalta toiselle siirtyminen eli roaming. Estämällä hitaat (eli huonot) yhteydet pakotetaan laitteet etsimään uusi tukiasema.

Hitaimpien nopeuksien estäminen ei välttämättä vapauta lähetysaikaa toivotulla tavalla. Jos tukiasemia on riittävän tiheässä, eli laitteet löytävät paremman tukiaseman, niin se voi toimia. Sen sijaan jos parempaa tukiasemaa ei ole, niin laitteet yrittävät pitää yhteyttä yllä käyttäen liian suurta nopeutta yhteyden laatuun nähden. Seurauksena on lähetysvirheitä ja uudelleenlähetyksiä, mitkä syövät lähetysaikaa. Huonon yhteyden päässä olevalle käyttäjälle ne näkyvät viiveinä ja etenkin viiveiden vaihteluna.

Jokaisen verkon reuna-alueilla yhteys on väistämättä huono. Vaikka keskellä verkkoa signaali olisi kauttaaltaan tasainen, niin reuna-alueilla se luonnollisesti heikenee. Parhaassa tapauksessa reuna-alueilla ei ole lainkaan käyttäjiä. Esimerkiksi reuna-alue voi olla rakennuksen ulkopuolella, jolloin ainakaan ylemmissä kerroksissa siellä ei ole käyttäjiä. Maan tasossa voi olla vaikeampi estää käyttäjiä liittymästä verkkoon heti kun verkko alkaa kuulua.

Ongelmia tulee myös roamingin yhteydessä. Useimmat laitteet seuraavat vain tukiaseman kuuluvuutta. Niin kauan kuin tukiaseman signaali on riittävän vahva ei laite yritäkään vaihtaa tukiasemaa. Signaalin voimakkuuden raja-arvo ei ota huomioon miniminopeutta. Laite yrittää siis pitää yhteyttä tukiasemaan, jonka signaali on laitteen mielestä riittävän voimakas, vaikka dataa ei saisikaan siirrettyä. Vasta yhteyden katkettua kokonaan etsitään uusi, sillä hetkellä paras tukiasema. Tämä näkyy käyttäjälle yhteyden katkeamisena. Huonoimmassa tapauksessa se on sama tukiasema, jos parempaakaan ei löytynyt, jolloin uudelleenyritykset jatkuvat.

Vaaditut nopeudet

Usein näkee, että verkossa on vain yksi vaadittu perusnopeus, kuten 1 tai 6 Mbps. Ajatus on, että turhat vaatimukset ovat pahasta, valitsevathan laitteet kuitenkin suurimman mahdollisen nopeuden tuettujen nopeuksien joukosta. Perusnopeuksia käytetään kuitenkin kaikkien kuittausten ja muiden kohdennettujen (unicast) hallintaviestien lähetykseen. WLAN-liikenteessähän kaikki kohdennetut paketit pitää kuitata.

Jos perusnopeudet ovat esimerkiksi 6, 12 ja 24 Mbps niin hallintaviestit lähetetään suurimmalla nopeudella, joka on pienempi kuin senhetkinen yhteysnopeus. Esimerkiksi 150 Mbps liikenteessä kuittaukset lähetetään nopeudella 24 Mbps. 18 Mbps liikenteessä käytettäisiin 12 Mbps nopeutta kuittauksiin. Vaikka kuittaukset ovat lyhyitä niin niitä on määrällisesti paljon. On turha tuhlata rajallista lähetysaikaa kuittauksiin. Kaikkia nopeuksia ei kuitenkaan kannata määritellä perusnopeuksiksi, sillä verkkoon ei voi liittyä ellei laite tue niitä kaikkia. 6, 12 ja 24 Mbps ovat yleisesti tuettuja nopeuksia.

Suurimpien nopeuksien estäminen

Näkee myös, että vierasverkossa on estetty suurimmat nopeudet. Ajatuksena on varmaan ollut rajoittaa vieraiden käyttämää kaistaa. Käytännössä lopputulos on päinvastainen. Vieraiden käyttämää kaistaleveyttä ei rajoiteta, tietoa vain siirretään hitaammin. Lopputuloksena vierasverkon aiheuttama haitta vain kasvaa, koska tukiaseman lähetysaika käytetään vierasverkon datan siirtämiseen hitaasti.

Suosituksia

Vanhan 802.11b-standardin mukaisia laitteita tuskin enää on käytössä. Useimmat tukiasemat kuitenkin varmuuden vuoksi tukevat niitä. Jos tukiasemassa ei voi muuten poistaa 802.11b-tukea niin ainakin 802.11b:n nopeudet 1, 2, 5,5 ja 11 Mbps kannattaa ottaa pois käytöstä sekä perus- että tuetuissa nopeuksissa.

5GHz verkoissa alin nopeus on 6 Mbps. Jos tukiasemia on riittävän tiheässä niin alimman tuetun nopeuden voi nostaa 12 Mbps tasolle. Useimmat laitteet toimivat sillä. Joidenkin laitteiden kanssa on havaittu ongelmia alimman tuetun nopeuden ollessa 18 tai 24 Mbps. 6 Mbps nopeuden estäminen haittaa kuitenkin heikon kuuluvuuden alueella olevia laitteita. Jos verkon peitossa on aukkoja tai ihmiset käyttävät sisäverkkoa terassilta, parvekkeelta tai parkkipaikalta, saattaa 6 Mbps nopeuden estäminen aiheuttaa enemmän haittaa kuin hyötyä.

Perusnopeuksiksi kannattaa asettaa 6, 12 ja 24 Mbps (tai 12 ja 24 Mbps jos 6 Mbps on estetty).

Solukoon pienentämiseksi ja roamingin parantamiseksi paras keino on pienentää tukiaseman lähetystehoa. Näin laitteiden vastaanottama signaali heikkenee ja ne alkavat etsiä parempaa tukiasemaa. Tässäkin tapauksessa tarvitaan riittävästi tukiasemia, että löytyy parempi vaihtoehto. Joissain WLAN-järjestelmissä voi säätää alinta signaalitasoa, jolla verkkoon voi liittyä (Minimum RSSI tms.), mutta asettamalla se liian korkeaksi päädytään samoihin ongelmiin kuin alimpia nopeuksia estettäessä.

Suurimpia nopeuksia ei pidä poistaa käytöstä. Mitä nopeammin bitit siirtyvät sitä enemmän lähetysaikaa on käytettävissä. Vierasverkon liikenteen rajoittamiseen löytyy yleensä jokin bandwidth shaping tai throttling -tyyppinen asetus.

Linkkejä:

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.