ノイズの干渉が発生する要因と影響力

802.11無線ネットワークには、ノイズの干渉を引き起こす可能性がある様々なデバイスがあります。

電波となって空間を伝搬している無線LANフレームに、ほかの電磁波が重なってフレームを破壊してしまいます。

フレームが破壊されると、受信確認の返信ACKが返ってこないので再送を繰り返し、結果として無線空間全体のパフォーマンスが低下する可能性があります。

2.4GHz帯で干渉を引き起こすデバイス 5GHz帯で干渉を引き起こすデバイス 他の802.11デバイス
非802.11 非802.11 802.11
・電子レンジ(大)
・コードレス電話(小)
・Bluetoothデバイス(小)
・ワイヤレスビデオカメラ(大)
・2.4GHz帯を利用するワイヤレス周辺機器(小)
など
・気象レーダー(大)
・航空レーダー(大)
など
同一チャネルおよび隣接チャネルを持つ802.11デバイス。同じチャネルを持つ2つのアクセスポイントはチャネルの容量を共有します(大)

このように2.4GHz帯は干渉をうけやすいです。2.4GHz帯は「汚れた周波数帯」とも呼ばれるほどノイズが多いのです。

そのため、最近では干渉元の少ない5GHz帯の利用が主流になっていますが、レーダーによる影響に注意する必要があります。

 

5GHz帯に誘導するバンドステアリング機能

バンドステアリング機能は、5GHz帯で接続できる機能を持つクライアントを2.4GHz帯ではなく、5GHz帯のネットワークに誘導することができます。

アクセスポイント側でクライアント端末が使用できる無線帯域を記憶していて、チャネル数の少ない2.4GHz帯の接続要求には応答せずに5GHz帯の接続要求を待ち、接続させることで高スループット環境を有効に活用することが出来ます。

もし、クライアント端末が2.4GHz帯しかサポートしていない場合は、2.4GHz帯で接続するので、通信が出来なくなる心配はありません。

バンドステアリング機能は比較的、安価なコンシューマ向けのアクセスポイントにも実装されていたりします。

 

5GHz帯であっても干渉は発生する

干渉が少ない5GHz帯ですが、2.4GHzにはない DFS機能 を考慮しなければなりません。

5GHz帯には屋内での利用に限られるW52とW53、屋外で利用が可能なW56に分かれています。

このうちW53とW56は気象レーダーや軍事レーダーにも利用される帯域で、もしレーダーを検出した場合はそのチャネルの使用を停止させなければなりません

 

DFSとは?

Dynamic Frequency Selection (DFS )とは、アクセスポイントがレーダーを検知した場合に、レーダーとの干渉を避けるためアクセスポイント側が利用するチャネルを他のチャネルへ遷移させる機能です。

気象レーダーや軍事レーダーに使用されているW53 (52~64ch)、W56 (100~140ch) のチャネル帯では必ずDFS機能を実装しなければならないことが、総務省が公表している法令によって定められています。

一度レーダーを検出したチャネルは、一定時間(30分以上)そのチャネルから電波を発信することが出来ません。

 

DFSが動作するとどうなるか?

レーダーを検知したアクセスポイントはチャネル上のトラフィックを停止させ、802.11h(DFSとTPC)チャネルスイッチアナウンスをブロードキャストします。

そしてアクセスポイントに接続しているクライアントデバイスの接続を解除(disassociate)します。

つぎにアクセスポイントは別のチャネルを選択します。

使用するチャネル(W53、W56のみ)にレーダーが居ないかどうかを一定期間(60 秒間)スキャンします。

新しいチャネル上にレーダーが存在しない場合、アクセスポイントはビーコンを有効にし、クライアントアソシエーションを受け入れます。

つまり、最低でも60秒以上の通信断が発生してしまうのです。

不運にも、立地的にレーダーを受けやすい環境では、ちょいちょい通信が切れてしまう可能性が高いです。

その場合は、W52にするなどチャネル設計を見直す必要があります。

MEMO
出来れば事前サーベイのタイミングで、レーダーの検出有無を確認しておき、レーダーを検出するエリアやプライオリティが高いエリア(社長室など)に限ってはW52を使うようにデザインすると良いでしょう。

 

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