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如何确定Wi-Fi帧高重发率的原因

发布日期:2017年10月29日   浏览次数:5次   编辑:深圳连讯

 

802.11 协议只跟OSI 7 层架构的物理层 (第1层) 和数据链路层 (第2层) 有关。因此,进行WLAN 故障诊断的时候,我们必须弄明白到底是 “第1层”还是“第2层”的问题。
• 第 1 层的问题可以是:
AP 电源不足 (PoE?)、AP 配置错误、客户端 Wi-Fi 驱动程序出错
AP 信号弱、信噪比过低、802.11干扰、非802.11干扰
• 第2层的问题可以是:
AP 配置错误导致 STA (客户端) 连接、认证出问题
MAC 帧出现异常的重发
其中,MAC 帧重发率偏高可以作为第2层问题的主要指标。MAC 帧重发率过高往往是第1层的问题所导致的;当单播的MAC 帧丢失/损坏导致无法完成 CRC 审查,发信方接收不到 ACK 的时候便需要重发。
MAC 帧的高重发率可以使用 Wi-Fi 协议分析仪(例如 NETSCOUT AirMagnet Analyzer Pro) 轻易诊断出来。 分析仪可以显示每个Wi-Fi 设备的重试统计和百分比以及按个别信道、指定的 AP 或 STA 的重试统计数据。
AirMagnet Analyzer Pro
导致高重发率的原因有多种,常见的有:
• 射频干扰
• 低信噪比
• 隐藏节点
• 发射功率不匹配
• 邻信道干扰
• AP 的动态速率转换失效
• 禁用低数据速率
接下来让我们一一分析:
1. 射频干扰 – RF 干扰有可能对 WLAN 的性能构成重大的影响,RF 干扰会妨碍/阻延 802.11 设备发送信息。射频干扰源包括:室内无绳电话、微波炉、无线监视器、蓝牙设备。2.4 GHz ISM 频带是非常拥挤的而5 GHz U-NII 相对没那么拥挤 。使用频谱分析仪进行现场勘查 (例如NETSCOUT AirMagnet Spectrum XT) 是最有效的检查手段。此外,AirCheck G2 Wi-Fi 测试仪 也可以探测到非802.11流量在不同信道的百分比。
2. 低信噪比 – 信噪比时接收的信号与背景噪音强度的差值。当背景噪音的强度非常接近接收的802.11信号时便会出现数据讹误 (data corruption),帧重发率便会增加。
理想的信噪比应该大于 25dB
测量信噪比的仪器需要有效测量噪声基底 (noise floor),因此一般的智能手机应用测出来的信噪比都不是很准确的。
NETSCOUT测试信噪比的仪器包括:AirMagnet Spectrum XT、AirCheck G2 Wi-Fi 测试仪
AirMagnet Spectrum XT
AirCheck G2 Wi-Fi 测试仪
3. 隐藏节点 (hidden node) – CSMA/CA 协议要求 802.11 设备在发送前进行 CCA (空闲信道评估) 。当2台或更多的终端 (STA) 连接到同一台 AP , 但终端之间监察不到对方的信号会造成 CCA 错误。其过程如下:
当 STA A 正在向 AP 发送信息时,STA B 也意图发送信息
STA B 所处的地理位置监听不到 STA A 的信号
STA B 作出错误的 CCA 判断认为信道时空闲的
STA B 向 AP 传送
STA A 和 STA B 同时向 AP 传送做成冲突
导致隐藏节点的原因一般是障碍物和信号死角位置
诊断方法:使用 Wi-Fi 协议分析仪 (AirMagnet Wi-Fi Analyzer Pro)
对应方法:移除障碍物、加大 AP 发射功率、使用 RTS/CTS、使用大增益的天线等
4. 发射功率不匹配 – 假如 STA (终端) 的发射功率远低于 AP ,当终端在 AP 信号覆盖区边缘时,AP 便接收不了终端所发出的 ACK 帧。 AP 便需要重发数据帧。
诊断方法:使用 Wi-Fi 协议分析仪(AirMagnet Wi-Fi Analyzer Pro)分别在靠近 AP 和 终端的位置查看终端所发出的帧是否有讹误 (corruption)
对应方法:调低 AP 的发射功率缩小覆盖范围、使用大增益的天线
5. 相邻信道干扰 – 2.4 GHz 的信道频带是重叠的,各 AP 之间的信道规划做得不好会导致相邻信道之间的通信相互干扰。
诊断方法:
使用 AirCheck G2 Wi-Fi 测试仪 可以测量所在位置各信道的相邻信道干扰情况
使用 Wi-Fi 协议分析仪 (AirMagnet Wi-Fi Analyzer Pro) 查看是否能接收到相邻信道 AP 的 Beacon
对应方法:调整 信道的使用 (2.4 GHz 使用1、6、11信道)、调低各 AP 的发射功率、谨慎使用信道捆绑
注意:假如 AP 的发射功率过大或相距太近,就算在 2.4 GHz 只使用1、6、11信道也会发生相邻信道干扰
6. AP 的 动态速率转换失效 – 如果射频 (RF) 信道条件因移动性、拥堵或其他常见企业 Wi-Fi 情况而发生变化,AP 必须相应地更改数据速率,否则发射的帧可能无法到达指定接收器,从而造成更多重试。
7. 禁用低数据速率 – 在部署 2.4 GHz 802.11b/g/n 网络时,一般的建议是禁用最低的2个速率 (1、2 Mbps) 以降低空口时间 (air time) 的利用率。禁用低数据速率有可能产生过多的重试。

 


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原创标题:如何确定Wi-Fi帧高重发率的原因
原文链接:http://www.faxytech.com/archives/wifi-retry.html
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