Access Point - Was ist DFS [Dynamische Frequenzwahl]?

Dynamische Frequenzwahl ist für die meisten Kanäle in den 5-GHz-Bändern eine Voraussetzung. Die DFS kann jedoch sehr große Auswirkungen auf Ihr Netzwerk haben. Daher ist es wichtig, diese Auswirkungen zu kennen und zu messen, ob Sie darunter leiden können.

Radar
Das 5-GHz-Band wird nicht nur von drahtlosen Anwendungen wie Wi-Fi und Funkverbindungen genutzt, sondern auch von Radarsystemen, genauer gesagt von Wetterradaren. Diese Radarsysteme verwenden Funkwellen, um Niederschlag zu erkennen. Dazu sendet das Radargerät während eines Sekundenbruchteils einen Energieimpuls aus und "lauscht" dann auf das Signal, das durch Reflexion an den Niederschlagspartikeln in einer Niederschlagszone zurückkommt. Die genaue Position des Niederschlags wird aus der Zeitdifferenz zwischen dem gesendeten und dem empfangenen Signal ermittelt. Da das Radar die Atmosphäre in alle Richtungen und in verschiedenen Höhen abtastet, kann es eine 3D-Darstellung des Niederschlags in der Atmosphäre liefern. Mit der Doppelpolarisierung kann man sogar feststellen, ob es sich bei den Tropfen um Regentropfen, Hagel oder Schnee handelt.

Diese Radarsysteme zeichnen sich also durch ein pulsierendes Signal aus und sind schwer zu klassifizieren.

Es ist auch wichtig zu wissen, dass Wetterradarsysteme nicht nur auf einem Flughafen stehen. Sie sind über das ganze Land verstreut. Die Reichweite eines Radars beträgt etwa 80 bis 100 km für qualitative Messungen. Die effektive Reichweite des Signals beträgt etwa 240 km. Die wichtigsten Schlussfolgerungen sind, dass man auch in 240 km Entfernung von einem Tower noch Radar erkennen kann und dass es selbst in einem kleinen Land mehrere Wetterradaranlagen gibt.

Dynamische Frequenzwahl
Für die Nutzung des 5-GHz-Spektrums wurde zunächst in Europa und später in den USA die dynamische Frequenzwahl (DFS) vorgeschrieben. Diese DFS-Vorschrift ist von Region zu Region unterschiedlich. In den USA beispielsweise sind die Kanäle 120-124-128 wegen möglicher Interferenzen mit Thermal-Doppler-Radarsystemen immer noch auf der schwarzen Liste.

Konkret bedeutet DFS, dass Ihr System seine eigene Kanalplanung vornimmt und somit die Kanäle für jeden AP auswählt. Bevor ein Kanal ausgewählt werden kann, muss mindestens 60 Sekunden lang auf einem Kanal gehört werden, bevor entschieden werden kann, dass dieser Kanal geeignet ist. Ist dieser Kanal bereits belegt oder wird er vom Radar erfasst, geht man zum nächsten Kanal über. Bei Radarerfassung wird der Kanal für mindestens 30 Minuten auf die schwarze Liste gesetzt. Bei einigen Kanälen muss man nicht 60 Sekunden, sondern 10 Minuten lang scannen, bevor sie als geeignet eingestuft werden können.

Die DFS verlangsamt also die Inbetriebnahme eines Systems, da der Scanvorgang passiv erfolgen muss und viel Zeit vergeht, bevor man eine Schlussfolgerung ziehen kann.

Die DFS setzt sich jedoch auch während der Funktionsphase fort, da man dem Radar gegenüber stets höflich bleiben muss. Wenn also in einem funktionalen System Radarpräsenz festgestellt wird, muss das Funkgerät diesen Kanal so schnell wie möglich verlassen. Der AP hat noch 10 Sekunden Zeit, den Kanal zu verlassen. Dann beginnt die Auswahl eines neuen Kanals, was ebenfalls einige Zeit in Anspruch nehmen kann, insbesondere in einem größeren Netz. Während der AP nach einem neuen Kanal sucht, kann er natürlich keine Clients bedienen. Nach den ersten 10 Sekunden werden alle Verbindungen abgebrochen und die Clients müssen sich nach Möglichkeit einen anderen AP suchen.

Obwohl Clients im Prinzip keinen aktiven Scan auf diesen Frequenzen durchführen sollten, haben wir festgestellt, dass das Verhalten der Clients DFS auslösen kann. Die meisten Radaralarme sind übrigens Fehlalarme.

Nebeneffekte bei der Verwendung von DFS-Kanälen

• Derdrahtlose Dienst fällt während der CAC (Channel Availability Check)für 1 oder 10 Minuten aus.
• An einem Standort, an dem die Zellenplanung gut organisiert ist, können wir mehrere APs sehen, die in verschiedenen Kanälen verstreut sind. Wenn RADAR in ihrem benutzten Kanal erkannt wird, wechseln die APs zu Nicht-DFS-Kanälen, was zu einer hohen Verkehrsbelastung in diesen Partitionen führt.

DFS oder nicht DFS
Der "Reichtum" an Kanälen auf 5GHz bietet Perspektiven, insbesondere im Hinblick auf Implementierungen mit hoher Dichte. Ob man diese Kanäle nutzt, hängt von mehreren Faktoren ab:

• die benötigte Bandbreite an einem Standort
• Vorhandensein von anderen Netzen
• Mögliche Abdeckung mit Nicht-DFS-Kanälen
• Vorhandensein von Radarsystemen
• Anzahl der gleichzeitigen Client-Verbindungen

Wir empfehlen, eine Standortbegehung durchzuführen, um festzustellen, wie empfindlich der Standort gegenüber Radaralarmen ist. DFS-Kanäle können nie mit 100%iger Zuverlässigkeit genutzt werden. Wir empfehlen daher nicht, Voice-over-WiFi, Alarme oder andere kritische Angelegenheiten über DFS-Kanäle laufen zu lassen.