Как сделать бесшовный wi-fi в загородном доме или городской квартире

IEEE 802.11k в деталях

Стандарт расширяет возможности RRM (Radio Resource Management) и позволяет беспроводным клиентам с поддержкой 11k запрашивать у сети список соседних точек доступа, потенциально являющихся кандидатами для переключения. Точка доступа информирует клиентов о поддержке 802.11k с помощью специального флага в Beacon. Запрос отправляется в виде управляющего (management) фрейма, который называют action frame. Точка доступа отвечает также с помощью action frame, содержащего список соседних точек и номера их беспроводных каналов. Сам список не хранится на контроллере, а генерируется автоматически по запросу. Также стоит отметить, что данный список зависит от местоположения клиента и содержит не все возможные точки доступа беспроводной сети, а лишь соседние. То есть два беспроводных клиента, территориально находящиеся в разных местах, получат различные списки соседних устройств.
Обладая таким списком, клиентскому устройству нет необходимости выполнять скан (активный или пассивный) всех беспроводных каналов в диапазонах 2,4 и 5 ГГц, что позволяет сократить использование беспроводных каналов, то есть высвободить дополнительную полосу пропускания. Таким образом, 802.11k позволяет сократить время, затрачиваемое клиентом на переключение, а также улучшить сам процесс выбора точки доступа для подключения. Кроме этого, отсутствие необходимости в дополнительных сканированиях позволяет продлить срок жизни аккумулятора беспроводного клиента. Стоит отметить, что точки доступа, работающие в двух диапазонах, могут сообщать клиенту информацию о точках из соседнего частотного диапазона.
Мы решили наглядно продемонстрировать работу IEEE 802.11k в нашем беспроводном оборудовании, для чего использовали контроллер AC50 и точки доступа CAP1200. В качестве источника трафика использовался один из популярных мессенджеров с поддержкой голосовых звонков, работающий на смартфоне Apple iPhone 8+, заведомо поддерживающий 802.11k. Профиль голосового трафика представлен ниже.
Как видно из диаграммы, использованный кодек генерирует один голосовой пакет каждые 10 мс. Заметные всплески и провалы на графике объясняются небольшой вариацией задержки (jitter), всегда присутствующей в беспроводных сетях на базе Wi-Fi. Мы настроили зеркалирование трафика на коммутаторе, к которому подключены обе точки доступа, участвующие в эксперименте. Кадры от одной точки доступа попадали в одну сетевую карту системы сбора трафика, фреймы от второй — во вторую. В полученных дампах отбирался только голосовой трафик. Задержкой переключения можно считать интервал времени, прошедший с момента пропадания трафика через один сетевой интерфейс, и до его появления на втором интерфейсе. Конечно же, точность измерения не может превышать 10 мс, что обусловлено структурой самого трафика.
Итак, без включения поддержки стандарта 802.11k переключение беспроводного клиента происходило в среднем в течение 120 мс, тогда как активация 802.11k позволяла сократить эту задержку до 100 мс. Конечно же, мы понимаем, что, хотя задержку переключения удалось сократить на 20 %, она все равно остается высокой. Дальнейшее уменьшение задержки станет возможным при совместном использовании стандартов 11k, 11r и 11v, как это уже реализовано в домашней серии беспроводного оборудования DECO.
Однако у 802.11k есть еще один козырь в рукаве: выбор момента для переключения. Данная возможность не столь очевидна, поэтому мы бы хотели упомянуть о ней отдельно, продемонстрировав ее работу в реальных условиях. Обычно беспроводной клиент ждет до последнего, сохраняя существующую ассоциацию с точкой доступа. И только когда характеристики беспроводного канала становятся совсем плохими, запускается процедура переключения на новую точку доступа. С помощью 802.11k можно помочь клиенту с переключением, то есть предложить произвести его раньше, не дожидаясь значительной деградации сигнала (конечно же, речь идет о мобильном клиенте). Именно моменту переключения посвящен наш следующий эксперимент.
 

Управление сетью OneMesh через wifi маршрутизатор TP-Link

Возвращаемся в панель администратора главного маршрутизатора ТП-Линк и видим, что среди OneMesh устройств появилась циферка «1»

Если на нее нажать, то откроется таблица, в которой будет отображаться:

Ваше мнение — WiFi вреден?

Да
22.98%

Нет
77.02%

Проголосовало: 30832

• Имя репитера
• MAC адрес
• Статус подключения
• Место расположения

Кликаем по иконке редактора для изменения сведений. Здесь можно поменять название и выбрать наименование комнаты, в которой находится усилитель. Это удобно, чтобы не запутаться, если вы решите подключить сразу несколько ретрансляторов к одному маршрутизатору.

Информация о работе OneMesh отображается в одноименном разделе главного меню роутера.

Тут можно увидеть уровень приема беспроводного сигнала и текущую входящую и исходящую скорость wifi соединения между роутером и репитером. Тоже очень удобно, так как сразу видно, насколько хорошее качество связи. Если оно недостаточное, то имеет смысл переставить реранслятор поближе к источнику.

Что это такое — бесшовный wifi роуминг (roaming)?

Решить проблему с покрытием большого помещения беспроводным сигналом может заключаться в простой установке нескольких маршрутизаторов в разных комнатах и настройкой на них одинаковый сетей с идентичными паролями. Однако при при переключении между ними смартфон или ноутбук будет постоянно терять связь с интернетом. Это критично, если вы например качаете какие-то файлы или играете в онлайн игры.

Также при подобном типе подключения нет никакого распределения нагрузки между роутерами. Одновременно к одному и тому же могут быть присоединены сразу 10 гаджетов, потребляющих ресурсы и мешающих друг другу.

• При бесшовном роуминге благодаря совместной работе контроллеров на нескольких роутеров распределение нагрузки на wifi происходит равномерно.
• При этом при перемещении по территории никакого разрыва соединения не происходит. Переход от одного маршрутизатора к другому незаметен для пользователя
• Наконец, в случае выхода из строя какого-либо одного компонента его работу компенсируют соседние точки. Они, перераспределив нагрузку, возместят потери в скорости интернета и локальной сети в целом.

Преимущества наружных точек доступа TP‑Link Omada

Всепогодный корпус IP65

Всепогодный корпус IP65 с диапазоном рабочих температур от –30 до +70 °C защитит точки доступа от суровых уличных условий. Защита обеспечивается водонепроницаемыми антеннами и корпусом, сделанным из износостойкого материала ASA.

Высокая производительность Wi‑Fi и широкое покрытие

Высокомощный усилитель и профессиональные антенны вместе с последним поколением 802.11ac Wave 2 MU‑MIMO гарантируют отличную работу Wi‑Fi и большой радиус действия на диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц.

Поддержка PoE для простой наружной установки

Поддержка как PoE 802.3af/at, так и Passive PoE для гибкого размещения. Данные и питание передаются по одному кабелю Ethernet посредством коммутатора PoE или идущего в комплекте адаптера PoE.

Точки доступа Omada легко закрепляются на стене или на мачте (монтажный набор идёт в комплекте).

Централизованное управление через облако откуда угодно

Стопроцентное централизованное облачное управление всей сетью из разных мест с помощью единого интерфейса. Также поддерживается управление индивидуальными устройствами через приложение Omada или веб‑интерфейс.

Простое управление через приложение Omada

Приложение TP-Link Omada — это простейший способ управления точками доступа Omada с телефона. Выполните настройку, следуя указаниям в бесплатном приложении Omada за пару минут.

Omada Mesh для увеличения покрытия

Беспроводная связь между точками доступа без дополнительных кабелей для большей гибкости и удобства. Умная самоорганизация и автовосстановление подключения позволит оставаться в сети, даже когда одна из точек доступа вышла из строя.

Бесшовный роуминг для непрерывной работы

Бесшовный роуминг 802.11k и 802.11v позволяет незаметно подключать устройства к точке доступа с лучшим сигналом при перемещении, благодаря чему чувствительные к задержкам голосовые и видеоприложения будут работать без сбоев.

Как развернуть сеть Wi-Fi если уже сделан ремонт?

Бывают случаи, когда строительная готовность объекта не позволяет осуществить соединение всех точек доступа в единую сеть с помощью кабеля: ремонт уже выполнен – прокладка кабеля по дому невозможна. В этом случае варианты организации беспроводной сети Вай-Фай тоже есть, но уже имеет ряд ограничений. Необходимо иметь ввиду, что создание беспроводной сети «по воздуху», без использования кабельных соединений менее надёжное и происходит с потерей качества и скорости.

Организуется подобное соединение следующими способами:

• Для создания беспроводной сети «по воздуху» приобретаются точки доступа, которые способны объединяться в единую инфраструктуру по беспроводному каналу. Например, оборудование производителя Ubiquiti — UNIFI AP Outdoor и UNIFI AP AC LR.
• В ряде случаев, чтобы избежать прокладки длинных кабельных линий, соединение точек доступа с контроллером осуществляется с помощью радиомостов. Например, оборудование производителя MikroTik, Ubiquiti, TP-Link и др.
• Для соединения точек доступа в единую сеть и ретрансляции ВайФай сигнала в удалённые места, в некоторых случаях используется режим «репитера», который на сегодняшний день присутствует в настройках большинства роутеров.

Вариант обустройства без контроллера

Это самое доступное решение для обычных пользователей. Но при переходе клиентского устройства между разными источниками сигнала возможны определённые задержки по мощности.

Смысл такой организации сети в том, что каждая точка доступа, участвующая в связи, выполняет функции контроллера в своей зоне ответственности или пытается сделать это. Соседние точки проходят специальный опрос, если обнаруживается, что где-то уровень сигнала слишком низкий.

Обратите внимание! При нахождении более высокого качества первоначальное соединение сбрасывается. Тогда устройство-клиент соединяется с сигналом, который передаётся гораздо лучше

На чём строить бесшовный Wi-Fi: оборудование

Главное — пропорционально разделить трафик между участниками в Сети, чтобы всё работало как следует. Тогда и скорость правильно распределяется между пользователями. Использование роутеров — один из вариантов решения проблемы.

Бесшовный wifi роуминг между роутерами Keenetic

Теперь выставим еще один параметр, который включит бесшовный роуминг внутри mesh сети Keenetic. Чтобы ноутбук или смартфон автоматически переключались к ближайшей точке доступа wifi без потери соединения. Для этого открываем раздел «Мои сети и WiFi — Домашняя сеть»

Здесь нам нужен блок настроек «Бесшовный роуминг для беспроводных устройств». По умолчанию функция выключена

Но в выпадающем списке можно выбрать, в каком диапазоне частот будет использоваться роуминг — 2.4 или 5 ГГц. Если у вас одинаковые SSID для обоих, то и роуминг будет работать сразу для всех диапазонов. У меня эти частоты имеют разное название и пароли, поэтому для применения роуминга доступна только одна из них.

Далее придумываем двузначный ID мобильного домена и пароль для коннекта к данному роутеру Keenetic. Также ставим галочку в пункт «Управление BSS-окружением 802.11k/v» для активации выбора оптимальной точки доступа для подключения к wifi и распределения нагрузки. Опять же, при одинаковом имени сетей 2.4 и 5 ГГц будет активен пункт Band Steering, чтобы автоматически перебрасывать клиентов между ними для оптимизации сигнала wifi и скорости интернета

Сохраняем настройки.

Механизм работы роуминга

Эффект стабильного соединения достигается благодаря использованию новых специальных стандартов, которые обозначаются как 802.11 r и 802.11 k. Их применение способствует тому, что скорость передачи информации поднимается до максимума. Задержки сохраняются, но они при любых условиях минимальны.

Более подробно про технологии, на которых работает бесшовный вай-фай.

802.11 k.

Отвечает за создание оптимизированного списка с точками доступа и их каналов. Благодаря этому сокращается время поиска, необходимое для выбора устройства, обладающего наилучшими характеристиками в том или ином случае. Клиентская техника всегда подаёт информацию относительно того, с какими элементами лучше всего взаимодействовать в настоящее время.

802.11 r.

Fast Basic Service Set Transformation — технология, поддерживаемая этим стандартом. Она хранит ключи шифрования, открывающие доступ в Сеть и соединяющиеся с точками. Процесс аутентификации с сервером идёт гораздо быстрее, если используют подобные решения.

Обратите внимание! Для перехода к другой точке достаточно всего четырех коротких сообщений. Переход занимает 50 мс максимум

Построение сети показывает неплохие результаты.

802.11 v.

Занимается сбором информации о том, насколько загружены точки доступа, находящиеся рядом. После этого делается выбор в пользу соединения с оптимальными характеристиками.

Обратите внимание! Производители всё чаще выпускают маршрутизаторы и точки доступа, поддерживающие технологии с обозначениями V, R, K. Пользоваться бесшовным Wi-Fi для дома можно сразу после включения устройства

Пример построения сети на Ubiquiti UniFi

Бесшовная сеть вай-фай построенная на Ubiquiti UniFi, тоже включает в себя подключение множества точек доступа в общую связь. При данном методе соединение не отключается при переходе в зону покрытия другого интернет-источника не прерывается.

Пошаговый порядок подключения Wi-Fi на основе точек доступа UniFI:

1. Установить программное обеспечение контролера UniFi на ПК.
2. Если подключенные точки доступа будут отображены кириллицей, нужно переименовать в латиницу, иначе возникнут конфликты подключения.
3. Обновить Java на ноутбуке или ПК до последней версии, чтобы отключить все ненужные процессы.
4. Выбрать в настройках свою страну, затем вписать имя сети и придумать пароль.
5. Зайти во вкладку «карты» и установить флажки на местонахождении всех точек доступа.
6. При необходимости зайти в настройки каждого интернет-соединения, чтобы изменить уровень сигнала или другие параметры.

Бесшовный вай-фай очень необходим при наличии множеств точек доступа на больших площадях. Он облегчает использование интернета и делает возможным контролировать все источники через один главный маршрутизатор.

Последнее обновление — 13 сентября 2021 в 14:14

Все о IT
Самое интересное и полезное. информационно-коммуникационные технологии Ежедневно новое ПЕРЕЙТИ телеграмм канал ITUMNIK

Итак, следует ли использовать сеть Mesh?

Есть несколько вопросов, которые вы можете задать себе, чтобы решить, следует ли вам использовать сетевые сети:

Вы пытались улучшить существующий сигнал Wi-Fi?

Может возникнуть соблазн перейти прямо в ячеистую сеть, учитывая ее удивительные преимущества и простоту использования, но вам может даже не понадобиться что-то такое, если ваша существующая сеть может быть улучшена с минимальными затратами.

Например, если вы можете переместить свой маршрутизатор в место в середине вашего дома, это, вероятно, обеспечит лучший Wi-Fi во всех комнатах. Если ваш маршрутизатор устарел, вы можете купить новый . Вы даже можете обновить свои антенны, если считаете, что это может помочь.

Ваш дом достаточно велик, чтобы иметь сетчатую сеть?

Дома с несколькими комнатами, и особенно дома с несколькими этажами, лучше всего используют сетчатую сеть. Стратегически размещенные узлы могут заполнять все необходимое пространство с помощью покрытия Wi-Fi, чтобы вы никогда не выходили за пределы диапазона от маршрутизатора.

Тем не менее, любой человек, живущий в однокомнатной квартире или доме с двумя спальнями, может, вероятно, обойтись обычным маршрутизатором.

Что-то блокирует ваше Wi-Fi соединение?

Помехи Wi-Fi — это большое дело. Если у вас есть бетонные стены, несколько крупных электроники или другие крупные объекты, которые блокируют беспроводные сигналы, Mesh является одним из решений, так как вы можете поместить узлы в любом месте, где захотите обойти эти препятствия.

Вы много знаете о создании сети?

Еще один способ сказать, является ли сетка сетью тем, чем вы занимаетесь, если вы не очень разбираетесь в технологиях. Настройка сети Wi-Fi очень проста. Например, с помощью Google Wifi все, что вам нужно сделать, — это проверить QR-код в нижней части каждого узла, чтобы связать их и начать работу в сети.

Для создания сетчатой ​​сети не требуется всего несколько минут. Фактически, большая часть времени установки включает в себя решение, где разместить узлы.

Особенности бесшовного роуминга

Чтобы разобраться в том, как работает такая технология, следует взглянуть на пример. Есть офис, где нужно обеспечить стабильное соединение. Несколько лет назад системные администраторы пошли бы по такому варианту:

• установка нескольких точек доступа в разных концах объекта. Недостаток сразу виден — снижение качества сигнала;
• использование одинакового названия сети или SSID + сохранение ключа шифрования, который тоже остаётся одинаковым;
• соединение всех элементов в одном коммутаторе;
• подключение самого коммутатора к роутеру, иначе бесшовный роуминг Wi-Fi не будет работать.

Обратите внимание! Подобные решения оставались рабочими в большинстве случаев, но возникает проблема — схему нельзя использовать для беспроблемного подключения абсолютно всех устройств. Некоторые будут вызывать сбои

Есть и другой минус. Если устройство-клиент располагается там, где пересекаются точки доступа, то подключение сохраняется всё равно только к одной. Так происходит до тех пор, пока элемент не выходит из зоны, где действует покрытие

Не важно, что у второго устройства лучше характеристики в этом случае. Переключение просто не может менять параметры само по себе

Правило распространяется и на беспроводный вариант сети.

Именно в таких ситуациях система бесшовного роуминга оказывается очень полезной. Такие решения более профессиональные и качественные, пусть и связаны с некоторыми дополнительными затратами. Но любые расходы окупаются. Благодаря новой технологии сеть действительно покрывает значительные пространства, даже если есть определённые препятствия.

Чаще всего бесшовный Интернет настраивают:

• внутри больших торговых центров;
• на вокзалах;
• на территории аэропортов;
• в загородных домах.

Важно! Связь не пропадает, пока человек ходит по всему зданию, даже если он постоянно использует различные интернет-программы для общения

Варианты организации роуминга в сети Wi-Fi

Выше уже было упомянуто, что одним из плюсов метода, является способность подключения всех точек доступа в одну сеть с помощью контроллера или специального программного обеспечения.

Бесшовная сеть удобна на больших по площадям зданиях

Бесшовный вай-фай с контроллером

Бесшовный Wi-Fi для дома, квартиры или офиса с контроллером настраивают следующим образом:

1. Разместить по помещению роутеры, к которым при необходимости приобрести Ethernet-кабели определенной длины. Нужно выбирать места с низким уровнем сигнала, чтобы устройства могли везде подключаться и нормально работать в интернете.
2. Подключив все дополнительные интернет-центры к контролеру, нужно в настройках выбрать опцию «точка доступа» для каждого из них. Можно соединять роутеры методом беспроводной сети, однако в этом случае потребуется провести ряд ручных подключений и вводить параметры каждого из них.
3. Теперь в настройках главного маршрутизатора выбрать опцию «контроллер Wi-Fi системы» и активировать ее.
4. Снова в настройках контролера зайти в раздел «устройства», чтобы найти все подключенные к девайсу роутеры. У каждого из них активировать кнопку «захватить», чтобы подключить точки доступа к главному маршрутизатору.

По окончании подключения все точки доступа будут отображаться во вкладке «действующие узлы Wi-Fi системы». Чтобы узнать о состоянии работы каждого, необходимо зайти в свойства.

Вариант без контроллера

Современные технологии позволяют подключаться всеми дополнительными интернет-устройствами к одной главной сети, выступающей как программное обеспечение на обычном ПК. Это означает, что в таком случае не понадобится контролер. Такой метод требует множественных установочных процессов непосредственно в настройках самой программы и роутерах, так как соединение производится без специальных кабелей.

В частном доме бесшовный роуминг Wi-Fi можно распространить за пределы здания, например на задний двор. Подключать к такой сети рекомендуется не только роутеры, но и планшеты, принтера или смартфоны. В качестве главного маршрутизатора может выступать как персональный компьютер, так и обычный ноутбук, с установленной на них программой.

Такой способ реже используется в офисах или на предприятиях со множеством точек доступа, нежели в частной сети. Дело в перебоях с интернетом, которые нередко случаются из-за огромной площади помещения. Цена программного обеспечения недешевая, однако это позволит обойтись без лишних девайсов. Приобретать следует лицензионные версии со всеми обновлениями.

Пример построения сети на Ubiquiti UniFi

Это оборудование от американского производителя, которое используется для реализации множества проектов, связанных с построением сетей. Стандартная стоимость точек доступа — от 6000 руб*. Есть и более дорогие изделия, поддерживающие расширенный функционал.

Пример использования Ubiquiti UniFi AP LR. Оборудование отличается следующими характеристиками:

• увеличенная мощность, с которой работает бесшовный тип связи;
• средняя стоимость в пределах 5880 руб.*;
• работа на частоте 2,4 ГГц;
• 300 Мбит/сек — максимальная скорость передачи данных;
• 183 м — максимум дальности, на которой точка видна при открытом пространстве;
• глубина 36 мм, диаметр 200 мм.

Устройство не портит дизайн помещения, разместить прибор можно буквально в любом месте. Имеется дополнительная подсветка зелёного цвета, которую в любой момент можно отключить.

Важно! Витая пара, или единственный кабель, вводят в точку доступа с задней стороны. Для питания используют адаптер PoE, идущий в комплекте

Оборудование устанавливают на специальной монтажной пластине. Установка и демонтаж конструкции не доставляют владельцам никаких проблем.

На задней панели дополнительно работает кнопка, сбрасывающая параметры при необходимости.

UniFi Controller — специальное программное обеспечение, упрощающая настройку параметров для всех точек доступа. Допустимо добавлять новое оборудование в сеть, удалять какие-либо компоненты, менять настройки сети. Производитель выпускает точки доступа с поддержкой частоты 5 ГГц, работой на увеличенных расстояниях. Все устройства при этом продолжают видеть одну-единственную сеть.

Обратите внимание! Современные устройства позволяют организовать сети со стабильным приёмом сигнала вне зависимости от площади обслуживаемого помещения. Количество пользователей тоже не играет роли

Чем дороже приобретаемое оборудование, тем на большей площади оно способно работать. Остаётся выбрать, какие характеристики имеют значение в том или ином случае. Заранее рекомендуется подумать о том, насколько критичны задержки. Бюджет приемлем — большинство моделей доступны пользователям любого уровня

Количество пользователей тоже не играет роли. Чем дороже приобретаемое оборудование, тем на большей площади оно способно работать. Остаётся выбрать, какие характеристики имеют значение в том или ином случае. Заранее рекомендуется подумать о том, насколько критичны задержки. Бюджет приемлем — большинство моделей доступны пользователям любого уровня.

*Цены указаны на май 2019 г.

Проблема использования нескольких точек Wi-Fi

Все точки доступа, подключенные к одному общему конвертеру, используют один и тот же диапазон. Все устройства могут по-разному принимать сигнал, отчего в некоторых зонах покрытия связь может прерываться или иметь низкий уровень приема. В этом плане отдельные интернет-источники имеют преимущества, но неудобны, так как требуют ручного подключения при перемещении под покрытие другой точки доступа.

Если к общей сети подключены беспроводные устройства в виде камер, планшетов или других гаджетов, они нередко мешают работе и скорости интернета. Это происходит из-за того, что образуются помехи, а частотный диапазон для всего оборудования один и тот же. Поэтому стоит при ненадобности отключать эти устройства от главного маршрутизатора.

Контролеры бывают разных фирм

Band steering

Технология band steering позволяет беспроводной сетевой инфраструктуре пересаживать клиента с одного частотного диапазона на другой, обычно речь идет о принудительном переключении клиента с диапазона 2,4 ГГц в диапазон 5 ГГц. Хотя band steering и не относится непосредственно к роумингу, мы все равно решили упомянуть его здесь, так как он связан с переключением клиентского устройства и поддерживается всеми нашими двухдиапазонными точками доступа.
В каком случае может возникнуть необходимость переключить клиента в другой частотный диапазон? Например, такая необходимость может быть связана с переводом клиента из перегруженного диапазона 2,4 ГГц в более свободный и высокоскоростной 5 ГГц. Но бывают и другие причины.
Стоит отметить, что на данный момент не существует стандарта, жестко регламентирующего работу описываемой технологии, поэтому каждый производитель реализовывает ее по-своему. Однако общая идея остается примерно схожей: точки доступа не анонсируют клиенту, выполняющему активный скан, SSID в диапазоне 2,4 ГГц, если в течение некоторого времени была замечена активность данного клиента на частоте 5 ГГц. То есть точки доступа, по сути, могут просто умолчать о наличии поддержки диапазона 2,4 ГГц, в случае если удалось установить наличие поддержки клиентом частоты 5 ГГц.
Выделяют несколько режимов работы band steering:
 

1. Принудительное подключение. В этом режиме клиенту в принципе не сообщается о наличии поддержки диапазона 2,4 ГГц, конечно же, если клиент обладает поддержкой частоты 5 ГГц.
2. Предпочтительное подключение. Клиент принуждается к подключению в диапазоне 5 ГГц, только если RSSI (Received Signal Strength Indicator) выше определенного порогового значения, в противном случае клиенту позволяется подключиться к диапазону 2,4 ГГц.
3. Балансировка нагрузки. Часть клиентов, поддерживающих оба частотных диапазона, подключаются к сети 2,4 ГГц, а часть — к сети 5 ГГц. Данный режим не позволит перегрузить диапазон 5 ГГц, если все беспроводные клиенты поддерживают оба частотных диапазона.

Конечно же, клиенты с поддержкой только какого-либо одного частотного диапазона смогут подключиться к нему без проблем.
На схеме ниже мы попытались графически изобразить суть технологии band steering.
 

Handover или «миграция клиента»

Подключившись к беспроводной сети, клиентское устройство (будь то смартфон с Wi-Fi, планшет, ноутбук или ПК, оснащенный беспроводной картой) будет поддерживать беспроводное подключение в случае, если параметры сигнала остаются на приемлемом уровне. Однако при перемещении клиентского устройства сигнал от точки доступа, с которой изначально была установлена связь, может ослабевать, что рано или поздно приведет к полной невозможности осуществлять передачу данных. Потеряв связь с точкой доступа, клиентское оборудование произведет выбор новой точки доступа (конечно же, если она находится в пределах доступности) и осуществит подключение к ней. Такой процесс и называется handover. Формально handover — процедура миграции между точками доступа, инициируемая и выполняемая самим клиентом (hand over — «передавать, отдавать, уступать»). В данном случае SSID старой и новой точек даже не обязаны совпадать. Более того, клиент может попадать в совершенно иную IP-подсеть.
Как в старой, так и в новой сети у клиента будет присутствовать доступ в интернет, однако все установленные подключения будут сброшены. Но проблема ли это? Обычно переключение не вызывает затруднений, так как все современные браузеры, мессенджеры и почтовые клиенты без проблем обрабатывают потерю соединения. Примером такого переключения может служить переход из кинозала в кафе внутри одного крупного торгового центра: только что вы обменялись с друзьями впечатлениями от нашумевшего блокбастера, а теперь готовы поделиться с ними фотографией кулинарного шедевра — нового десерта от шеф-повара.
Увы, в реальности все не так гладко. Все большую популярность набирают голосовые и видеовызовы, передаваемые по беспроводным сетям Wi-Fi, — независимо от того, используете ли вы Skype, Viber, Telegram, WhatsApp или какое-либо иное приложение, возможность перемещаться и при этом продолжать разговор без перерыва бесценна. И здесь возникает проблема минимизации времени переключения. Голосовые приложения в процессе работы отправляют данные каждые 10–30 мс в зависимости от используемого кодека. Потеря одного или пары таких пакетов с голосом не вызовет раздражения у абонентов, однако, если трафик прервется на более продолжительное время, это не останется незамеченным. Обычно считается, что прерывание голоса на время до 50 мс остается незамеченным большинством собеседников, тогда как отсутствие голосового потока в течение 150 мс однозначно вызывает дискомфорт.
Для минимизации времени, затрачиваемого на повторное подключение абонента к медиасервисам, необходимо вносить изменения как в опорную проводную инфраструктуру (позаботиться, чтобы у клиента не менялись внешний и внутренний IP-адреса), так и в процедуру handover, описанную ниже.
Handover между точками доступа:
 

1. Определить список потенциальных кандидатов (точек доступа) для переключения.
2. Установить CAC-статус (Call Admission Control — контроль доступности вызовов, то есть, по сути, степень загруженности устройства) новой точки доступа.
3. Определить момент для переключения.
4. Переключиться на новую точку доступа:

Бесшовный Wi-Fi с контроллером

Контроллеры могут отвечать за управление либо за конфигурацию. В последнем случае речь идет о специальной разновидности программы, выполняющей настройку для точек доступа. Поэтому она большинство клиентов не интересует. Контроллер управления имеет вид отдельного устройства, способного выполнять сразу несколько функций:

• организация веб-аутентификации, создание динамических учётных записей, даже если последние будут только временными. Проводной тип связи не обеспечивает таких преимуществ;
• отдельно регулирует мощность сигнала и пропускную способность для каждой точки. Определяющие факторы в данном случае — создаваемая нагрузка, количество подключённых клиентов. Настройка тоже имеет значение;
• работа подключенных точек доступа постоянно анализируется;
• виртуализация сетей, благодаря чему скорость, на которой работает Wi-Fi Roaming, остаётся максимальной.

Практически каждый производитель сетевого оборудования выпускает комплекты, работающие с такими решениями. Вот лишь самые известные:

• Zyxel;
• TP-Link Auranet;
• Edimax;
• Mikrotik CAPsMAN;
• Ubiquiti UniFi.

Обратите внимание! Такой роуминг стоит достаточно дорого, чтобы установить его в квартире, на территории небольшого офиса. Это оптимальный вариант для более крупных объектов, предприятий

Качественный эксперимент

Переместимся из стерильной лаборатории на реальный объект заказчика. В помещении были установлены две точки доступа с мощностью излучения 10 дБм (10 мВт), беспроводной контроллер и необходимая поддерживающая проводная инфраструктура. Схема помещений и места установки точек доступа представлены ниже.
Беспроводной клиент перемещался по помещению, совершая видеозвонок. Сначала мы отключили поддержку стандарта 802.11k в контроллере и установили места, в которых происходило переключение. Как видно из представленной ниже картинки, это случалось на значительном удалении от «старой» точки доступа, вблизи «новой»; в этих местах сигнал становился очень слабым, а скорости едва хватало для передачи видеоконтента. Наблюдались заметные лаги в голосе и видео при переключении.
Затем мы включили поддержку 802.11k и повторили эксперимент. Теперь переключение происходило раньше, в местах, где сигнал от «старой» точки доступа все еще оставался достаточно сильным. Лагов в голосе и видео зафиксировано не было. Место переключения теперь переместилось примерно на середину между точками доступа.
В этом эксперименте мы не ставили перед собой цели выяснить какие бы то ни было численные характеристики переключения, а лишь качественно продемонстрировать суть наблюдаемых различий.
 

Заключение

Все описанные стандарты и технологии призваны улучшить опыт использования клиентом беспроводных сетей, сделать его работу более комфортной, уменьшить влияние раздражающих факторов, повысить общую производительность беспроводной инфраструктуры. Надеемся, что мы смогли наглядно продемонстрировать преимущества, которые получат пользователи после внедрения данных опций в беспроводных сетях.
Можно ли в 2018 году прожить в офисе без роуминга? На наш взгляд, такое вполне возможно. Но, попробовав раз перемещаться между кабинетами и этажами без потери соединения, без необходимости повторно устанавливать голосовой или видеовызов, не будучи вынужденным многократно повторять сказанное или переспрашивать, — от этого будет уже нереально отказаться.
P.S. а вот так можно сделать бесшовность не в офисе, а дома, о чем подробнее расскажем в другой статье.