Wireless WiFi - Beste Optimierungspraxis für 2,4 GHz & 5 GHz Netzwerke

Dieser Artikel erklärt, wie Sie Ihr WiFi (Wireless) einrichten, unter Verwendung bewährter Methoden, um WiFi-Unterbrechungen und Internetverbindungsabbrüche / langsames WiFi im Internet zu vermeiden. Er zeigt, wie man Roaming, Smart Steering, 802.11k/v/r konfiguriert, wie man mit Störungen, Verbindungsabbrüchen von Clients und Geschwindigkeitsproblemen im WiFi umgeht. Außerdem wird erläutert, was zu tun ist, wenn Benutzer keine Ressourcen im Netzwerk erreichen können oder wenn eine hohe Auslastung Verbindungsabbrüche verursacht.

Haftungsausschluss! Dies ist ein Artikel, der die beste Praxis zur Leistungssteigerung in allgemeinen WiFi-Umgebungen erklärt. Diese Vorschläge sind möglicherweise nicht auf Ihre spezifische Umgebung anwendbar, wenn diese von den „normalen“ Bedingungen einer WiFi-Umgebung abweicht. Die meisten dieser Parameter werden daher eine Trial-and-Error-Methode sein, um die optimalen Parameter für Ihre Umgebung zu finden. Für eine genauere Implementierung wird eine aktive Standortanalyse dringend empfohlen.

Roaming

Wenn Sie feststellen, dass Ihre Verbindung an bestimmten Stellen „einfriert“, wenn Sie Schwierigkeiten haben, eine gute Signalstärke zu erhalten, obwohl Sie sich in der Nähe des Access Points (AP) befinden, oder wenn Clients mit einer guten Verbindung starten, aber nach dem Wechsel zum nächsten AP die Verbindung instabil wird, bevor sie verloren geht,

sind dies im Allgemeinen die Symptome, die wir als Roaming-Probleme bezeichnen.

Beachten Sie, dass ein reibungsloses Roaming-Erlebnis hauptsächlich auf einer guten Implementierung beruht und nicht nur auf der Einstellung selbst. Die Konfiguration kann jedoch das Roaming-Erlebnis verbessern. Ein Client sollte roamen, wenn die Signalstärke unter -75 dBm fällt, und das Signal eines WiFi-Clients sollte idealerweise überall im WiFi-Umfeld höher als -65 dBm sein.

1.1 Smart Steering 

Smart Steering wird verwendet, wenn Sie mehr als einen AP haben. Dies verhindert sogenannte „Sticky Clients“, ein Begriff für WiFi-Clients, die mit einem AP (AP1) verbunden sind und beim Wechsel zum nächsten AP (AP2) keine Verbindung zum AP2 herstellen, obwohl das Signal bei AP2 besser ist. Dies liegt daran, dass sie noch ein Signal vom AP1 haben (auch wenn es schlecht ist) und der Client bestimmt, dass das Signal für eine Internetverbindung ausreicht.

Hier können wir Smart Steering aktivieren, das einen Client an den nächsten verfügbaren AP weiterleitet, wenn das Signal einen bestimmten „niedrigen“ Wert erreicht. Dies stellt sicher, dass Sie überall in der Umgebung das bestmögliche Signal haben. Wenn das Signal des Clients zu schwach wird und kein AP in der Nähe ein besseres Signal liefern kann, wird der Client vollständig aus dem WiFi ausgeschlossen. Der Client muss sich wieder näher an den AP bewegen, um eine Verbindung herstellen zu können.

1.1.1 Best Practice Werte (für 2,4 GHz & 5 GHz)

Optimierungsaggressivität (Beginnen Sie mit dem Wert normal)

- Hoch – der AP leitet Clients aggressiver an den nächsten AP weiter, wenn das Signal des Clients schlecht ist

- Normal – Wenn das Signal unter -75 dBm fällt, wird der Client an den nächsten AP weitergeleitet

- Niedrig – der AP leitet Clients weniger aggressiv an den nächsten AP weiter, wenn das Signal schlecht ist

Disassociate Station Schwellenwert: -88 dBm

- Wenn das Signal unter -88 dBm fällt, wird der Client aus dem WiFi ausgeschlossen und darf sich nicht verbinden, bis das Signal besser als -88 dBm ist

1.1.2 Wie konfigurieren?

Gehen Sie zu Konfiguration -> Objekt -> AP-Profil -> Radio -> Profil hinzufügen/bearbeiten -> Erweiterte Einstellungen

1.2 Roaming-Protokolle

1.2.1 802.11r

IEEE 802.11r ist ein Standard für schnelles Roaming in einem drahtlosen Netzwerk, auch bekannt als Fast BSS Transition (oder Fast Roaming). Ohne Unterstützung für 802.11r müsste sich der Client neu authentifizieren, was für Benutzer Probleme verursacht (Quelle). Wenn Sie RADIUS- / Active Directory-Authentifizierung verwenden, sollte dies aktiviert sein.

1.2.1.1 Best Practice Werte (für 2,4 GHz & 5 GHz)

Deaktivieren Sie 802.11r, wenn Sie kein 802.11x (RADIUS- oder AD-Authentifizierung) im WiFi verwenden.

1.2.2 802.11k/v

Der 802.11k Standard hilft Geräten, schnell nach nahegelegenen APs zu suchen, die als Roaming-Ziele verfügbar sind, indem eine optimierte Kanalliste erstellt wird. Wenn die Signalstärke des aktuellen AP schwächer wird, scannt Ihr Gerät diese Liste nach Ziel-APs (Quelle). Das Protokoll wird jedoch nicht von allen Geräten unterstützt, was zu Problemen führen kann.

Der 802.11v Standard kann Geräte zum Roamen anleiten und kann diese Basic Service Set (BSS) Transition Management Frames akzeptieren und beantworten, was zu einer verbesserten WLAN-Qualität führt, wenn Sie mit einem Netzwerk verbunden sind, das 802.11v unterstützt (Quelle). Auch dieses Protokoll wird nicht von allen Geräten unterstützt, was Probleme verursachen kann.

1.2.3 Best Practice Werte (für 2,4 GHz & 5 GHz)

Deaktivieren Sie 802.11k/v, wenn Sie Roaming-Probleme haben. Dies kann an nicht unterstützten Geräten oder anderen protokollbedingten Problemen liegen.

1.2.4 Wie konfigurieren

Konfiguration -> Objekt -> AP-Profil -> SSID -> SSID-Liste -> SSID-Profil hinzufügen/bearbeiten

2. Störungen (Kanalnutzung)

2.1 Was sind Störungen?

WiFi-Störungen treten auf, wenn zwei Signale auf derselben Frequenz in der Nähe verwendet werden. Man kann sich Ko-Kanal-Störungen (WiFi-Störungen) wie Wellen im Ozean vorstellen, die aus zwei verschiedenen Richtungen kommen. Statt „glatter“ Wellen, die sich bewegen, stoßen sie aufeinander und verursachen „Kollisionen“. Bei unseren Geräten wird das Störungsniveau als „Kanalnutzung“ bezeichnet.

2.1.1 Wann treten Störungen auf?

Einige Fälle beinhalten:

Es gibt andere Geräte (und/oder andere WiFis) in der Nähe

Wenn Sie eine Mikrowelle oder andere Geräte haben, die Signale auf derselben Frequenz aussenden, verursacht dies Störungen. Es könnte auch sein, dass Sie sich in einem Bürogebäude befinden, in dem viele Firmen ihr eigenes WiFi haben. Deren WiFi-Umgebung erreicht Ihre WiFi-Umgebung und verursacht eine Kollision.

Wenn Ihre zwei Access Points zu nah beieinander sind

Wenn Sie zwei Access Points in der Nähe haben, die auf demselben Kanal arbeiten, verursacht das eine Kollision.

Wenn Sie das WiFi im Stockwerk darüber installieren und das Signal auf das darunterliegende Stockwerk „überschwappt“

2.1.2 Wie überprüfe ich mein Störungsniveau?

Gehen Sie zu Monitor -> Wireless -> AP-Informationen -> Radio-Liste

Eine Faustregel besagt: Wenn die Kanalnutzung über 50% liegt, beginnen Probleme. Bei einer Kanalnutzung über 70% haben WiFi-Clients ein schlechtes WiFi-Erlebnis. Bei einer Kanalnutzung über 90% ist das WiFi für die Clients nicht mehr nutzbar.

2.2 Geschwindigkeitsprobleme

2.1.2 Kanalbreite

Wenn Sie langsames WiFi erleben, kann dies an Störungen liegen. Um die Störungsrate (Kanalnutzung) zu reduzieren, können Sie die Kanalbreite verringern. Dies reduziert zwar die WiFi-Durchsatzrate insgesamt, aber bei hoher Störungsrate erhöhen Sie so den Durchsatz (Geschwindigkeit). Die Kanalbreite arbeitet mit einem Frequenzspektrum von 20 MHz bis zu 160 MHz Kanälen; eine höhere Kanalbreite bedeutet höhere maximale Geschwindigkeiten, aber auch ein erhöhtes Risiko von Störungen.

2.2.1.1 Best Practice Werte (für 2,4 GHz & 5 GHz)

Wenn Sie inkonsistente Geschwindigkeiten, WiFi-Verbindungsabbrüche etc. haben, stellen Sie die Kanalbreite auf 20 MHz sowohl bei 2,4 GHz als auch bei 5 GHz ein.

2.2.1.1 Wie konfiguriere ich die Kanalbreite?

Gehen Sie zu Konfiguration -> Objekt -> AP-Profil -> Radio -> Profil hinzufügen/bearbeiten

2.2.1 Ausgangsleistung

Ein häufiges Problem ist, dass Sie zur Vermeidung von Störungen die Ausgangsleistung der APs verringern. Dies führt jedoch zu „grauen Zonen“ in Ihrer WiFi-Umgebung, wo keine WiFi-Verbindung möglich ist.

Manchmal ist es jedoch notwendig, die Ausgangsleistung zu verringern, z. B. wegen einer fehlerhaften WiFi-Installation.

2.2.1.1 Best Practice Werte (für 2,4 GHz & 5 GHz)

Beginnen Sie damit, die Ausgangsleistung um 3-5 dBm für das Radio mit hoher Störung (z. B. 2,4 GHz) zu verringern, um zu sehen, ob dies die Störungsrate verbessert (siehe Abschnitt 2.1.2 Wie überprüfe ich mein Störungsniveau?). Wenn die Kanalnutzung sinkt, versuchen Sie, sie erneut um 2 dBm zu verringern. Wenn die Kanalnutzung gleich bleibt, könnten andere Probleme wie „DCS“-Einstellungen vorliegen (siehe 2.2.1 Dynamische Kanalauswahl (DCS) Einstellungen).

2.2.1.2 Wie konfiguriere ich die Ausgangsleistung?

Gehen Sie zu Konfiguration -> Wireless -> AP-Management -> AP-Gruppe -> AP-Gruppe bearbeiten

Radio 1 = 2,4 GHz und Radio 2 = 5 GHz

2.2.3 Bandauswahl

Bandauswahl ist eine Funktion, die Clients zwingt, sich mit dem 5-GHz-Band zu verbinden. Dies liegt daran, dass 5 GHz im Allgemeinen weniger Störungen aufweist und auch schneller ist. Der Access Point versucht dreimal, die Clients zum 5-GHz-Netzwerk zu zwingen, bevor er akzeptiert, dass sich der Client mit 2,4 GHz verbindet.

2.2.3.1 Best Practice Werte

Wenn Sie eine hohe Störungsrate (Kanalnutzung) bei 2,4 GHz, aber eine gute Kanalnutzung bei 5 GHz haben, könnte Bandauswahl eine gute Option sein. Einige Geräte unterstützen jedoch keine Bandauswahl, was in Ihrem Netzwerk mehr Probleme verursachen kann. Daher ist die beste Praxis, diese Funktion deaktiviert zu lassen.

2.2.3.2 Wie konfiguriere ich Bandauswahl?

Gehen Sie zu Konfiguration -> Objekt -> AP-Profil -> SSID -> SSID-Liste -> SSID-Profil bearbeiten/hinzufügen

2.2.4 WLAN-Rate-Control-Einstellung

WLAN-Rate-Control ist die Funktion, mit der Benutzer die Basisübertragungsrate des AP einstellen können.

Da Management-Frames, Broadcast- und Multicast-Pakete die Basisrate zur Übertragung verwenden, wirkt sich dies aufgrund der niedrigen Geschwindigkeit auf die Netzwerkleistung aus.

Wenn die Netzwerkumgebung gut implementiert ist (z. B. Signalstärke der Clients zwischen -50 dBm und -60 dBm), hat die Konfiguration einer höheren Basisrate Vorteile für die Netzwerkleistung, einschließlich Reduzierung des Management-Overheads, besserer Airtime-Nutzung und erhöhtem Durchsatz, insbesondere bei hoher AP-Dichte.

Mit anderen Worten, die WLAN-Rate-Control-Funktion wird verwendet, um die Basisübertragungsrate des AP zu ändern, und die Ratenbegrenzungsfunktion wird verwendet, um die Übertragungsrate der verbundenen Clients zu begrenzen (Quelle).

2.3.4.1 Best Practice Werte

Wenn Sie Störungsprobleme haben, wird WLAN-Rate-Control Ihnen wahrscheinlich nicht helfen. Wenn Sie jedoch eine dichte WiFi-Umgebung (viele verbundene Clients) haben und den Durchsatz (Geschwindigkeit) erhöhen möchten, können Sie die WLAN-Rate-Control auf 6 Mbit/s für 2,4 GHz und 11 Mbit/s für 5 GHz (und 6 GHz) ändern. Die Erhöhung der WLAN-Rate-Control kann jedoch Ausfälle und Verbindungsabbrüche für Ihre WiFi-Clients verursachen.

2.3.4.2 Wie konfiguriere ich WLAN-Rate-Control?

Im Stand-alone-Modus gibt es keine WLAN-Rate-Control, jedoch können Sie die Multicast-Einstellungen unten verwenden, um eine Basisübertragungsrate für Multicast-Verkehr zu konfigurieren.

Gehen Sie zu Konfiguration -> Objekt -> AP-Profil -> Radio -> Profil hinzufügen/bearbeiten

Wählen Sie die Multicast-Rate und aktivieren Sie die „feste Multicast-Rate“.

Multicast-Rate – Wenn Sie 4 Mbit/s Video-Streaming bereitstellen möchten, wählen Sie eine feste Multicast-Rate, die höher als 4 Mbit/s ist.

2.3 Verbindungsprobleme

2.3.1 Dynamische Kanalauswahl (DCS) Einstellungen

2.3.1.1 Was ist Dynamische Kanalauswahl?

Dynamische Kanalauswahl (DCS) ist eines der wichtigsten Elemente in der drahtlosen Kommunikation in dynamisch wechselnden elektromagnetischen Umgebungen, bei denen ein Benutzer eine verbesserte Kommunikationsqualität durch die Wahl eines besseren Kanals erleben kann (Quelle). Einfach gesagt, wählt dieses Element dynamisch den passenden Kanal zur Nutzung aus, indem es die Umgebung nach den am wenigsten belegten Kanälen absucht.

2.3.1.2 Best Practice Werte (für 2,4 GHz & 5 GHz)

Wenn Sie Probleme mit Störungen haben, stellen Sie sicher, dass DCS aktiviert ist und jede Nacht geplant wird. Wenn es tagsüber geplant ist, findet die „Kanalauswahl“ während der Bürozeiten statt, was alle Benutzer während der Kanalwahl unterbricht und trennt. Außerdem haben Sie bei einem festgelegten DCS-Intervall keine Kontrolle über den Zeitpunkt der DCS-Ausführung, was das WiFi auch tagsüber stören kann.

Die beste Praxis für DCS ist daher, den DCS-Zeitplan auf die Nachtmitte zu legen, DCS Client Aware zu deaktivieren, „Avoid 5F DFS Channel“ zu deaktivieren (wenn sich kein Flughafen/Hafen/Militärbasis/Wetterstationen etc. in der Nähe der WiFi-Umgebung befinden) und die 2,4-GHz-Kanalzuweisung auf „Alle verfügbaren Kanäle“ zu setzen – wenn Sie eine hohe Störungsrate (Kanalnutzung) haben.

2.3.2 Intra-BSS-Traffic-Blocking – Geräte im Netzwerk nicht erreichbar

Intra-BSS-Traffic-Blocking sorgt dafür, dass sich drahtlose Clients nicht gegenseitig ansprechen können und ist ein wichtiger Bestandteil der Layer-2-Isolation. Wenn dies aktiviert ist, kann ein Gerät (z. B. Chromecast) nicht mit dem Mobiltelefon, Laptop oder anderen Clients im Netzwerk kommunizieren, was die Verbindung verhindert. Beste Praxis für Intra-BSS-Traffic-Blocking ist, dies nur für Gast-WiFis zu aktivieren, also für Clients, denen Sie nicht vertrauen.

2.3.2.1 Wie deaktiviere ich Intra-BSS-Traffic-Blocking?

• Stellen Sie sicher, dass Intra-BSS-Traffic-Blocking deaktiviert ist unter

Konfiguration -> Objekt -> AP-Profil -> SSID -> SSID-Profil

• Stellen Sie sicher, dass Layer-2-Isolation nicht aktiviert ist unter

Konfiguration -> Netzwerk -> Layer-2-Isolation

2.3.3 Unsicheres Netzwerk – WPA2/WPA3-Standard

Wenn Sie Probleme haben, dass Geräte einem WiFi nicht vertrauen, sollten Sie den WPA-Standard auf WPA3 erhöhen oder das Passwort einer WPA2-Verschlüsselung in ein starkes Passwort ändern.

Ein starkes Passwort besteht aus:

- mindestens 12 Zeichen Länge

- mindestens einem Großbuchstaben

- mindestens einem Kleinbuchstaben

- mindestens einer Zahl

- mindestens einem Sonderzeichen

2.3.4 Lastenausgleich

Wenn Benutzer aus dem WiFi geworfen werden, wenn die Last etwas höher als üblich ist, kann es nützlich sein, den Lastenausgleich zu konfigurieren, um die Clients bei hoher Last auszugleichen.

Nutzen Sie die Lastenausgleich-Funktion, um die Anzahl der verbundenen Geräte zu steuern.