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NETSCOUT:如何确定Wi-Fi帧高重发率的原因

  【IT168 厂商动态】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、802.1干扰、非802.1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。

如何确定Wi-Fi帧高重发率的原因

  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

如何确定Wi-Fi帧高重发率的原因

  AirMagnet Spectrum XT

如何确定Wi-Fi帧高重发率的原因

  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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