Podpora pre Wi-Fi roaming na Apple zariadeniach
Zariadenia pripojené k Wi-Fi sieti sú zodpovedné za zachovanie pripojenia so štandardom 802.11. Jedna časť tohto spojenia rozhoduje o tom, kedy bude zariadenie roamovať na novú sadu základných služieb (BSS) alebo nový prístupový bodt (AP). Zariadenie sa rozhodne na základe rôznych faktorov vrátane intenzity prijatého signálu a dostupnosti prístupových bodov v rovnakej sieti alebo iných sieťach, ku ktorým sa zariadenie v minulosti pripojilo a ktoré sú nakonfigurované na automatické pripájanie. Keď zariadenie začne vyhľadávať kandidátov na roamovanie, sú implementované rôzne podporné technológie na optimalizáciu roamingu, ktoré majú zlepšiť výkon roamingu a životnosť batérie zariadenia pomocou týchto funkcií:
Meranie rádiových zdrojov (802.11k): poskytuje zoznam susediacich prístupových bodov.
Rýchle prechody medzi BSS (802.11r) a Cisco Adaptive 802.11r: umožňuje zariadeniam rýchlo a bezpečne roamovať medzi prístupovými bodmi.
Ukladanie identifikátora párového hlavného kľúča (PMKID) do medzipamäte: umožňuje rýchle roamovanie na predtým priradené prístupové body.
Spolupráca s externými sieťami (802.11u): umožňuje jednoduché a bezpečné zisťovanie a pripájanie k Wi-Fi službám.
Správa bezdrôtových sietí (802.11v): pomáha identifikovať optimálne bezdrôtové prístupové body na roamovanie.
Podpora optimalizácie roamovania pre Apple zariadenia
Apple zariadenia podporujú tieto podporné technológie roamovania:
Technológia | 802.11k | 802.11r | PMKID | 802.11u | 802.11v |
|---|---|---|---|---|---|
iPhone 5s alebo novší |
|
|
|
|
|
iPad Pro 13-palcový (M4) |
|
|
|
|
|
9,7-palcový iPad Pro alebo novší |
|
|
|
|
|
iPad Air (1. generácia alebo novší) |
|
|
|
|
|
iPad (5. generácia alebo novší) |
|
|
|
|
|
iPad mini 2 alebo novší |
|
|
|
|
|
Apple Vision Pro |
|
|
|
|
|
Mac s Apple čipom |
|
|
|
|
|
Mac s procesorom Intel |
|
|
|
|
|
Rozhodnutie zariadenia roamovať
Zariadenia vyhodnocujú, kedy roamovať, na základe toho, že porovnajú hodnotu indikátora intenzity prijatého signálu (RSSI) v aktuálnom pripojení s RSSI nového prístupového bodu. Keď sa signál zoslabí na určitú hodnotu (nazývanú prah spustenia roamingu), zariadenie vyhodnotí kandidátov na roamovanie. Medzi vyhodnocované faktory patria prah spustenia roamingu, frekvenčné pásmo a technológia fyzickej vrstvy používaná kandidátskym prístupovým bodom.
Prah spustenia a prehrytie buniek
Počítače Mac monitorujú a udržiavajú pripojenie k aktuálnemu BSSID, až kým hodnota RSSI neprekročí prah –75 dBm. Zariadenia iPhone a iPad monitorujú a udržiavajú pripojenie k základnému identifikátoru sady služieb (BSSID), až kým indikátor intenzity prijatého signálu (RSSI) neprekročí –70 dBm. Keď Mac, iPhone alebo iPad prekročia prah spustenia roamingu, zariadenie začne vyhľadávať BSSID kandidátov na roaming pre aktuálny rozšírený identifikátor sady služieb (ESSID).
Antény na zariadeniach sa líšia v závislosti od modelu a môžu registrovať iné hranice buniek, než sa očakáva. Majte to preto na pamäti pri dizajnovaní bezdrôtových buniek a výpočte prekrytia ich signálu. Pri meraní prekrytia buniek je vždy najlepšie použiť cieľové zariadenie.
Technológia | Prah spustenia roamingu | Získavanie relatívnej intenzity signálu BSS pri prenose dát | Získavanie relatívnej intenzity signálu BSS pri nečinnosti |
|---|---|---|---|
Mac s Apple čipom | –75 dBm | 12 dB silnejší | 12 dB silnejší |
Mac s procesorom Intel | –75 dBm | 12 dB silnejší | 12 dB silnejší |
iPhone 5s alebo novší | –70 dBm | 8 dB silnejší | 12 dB silnejší |
iPad Pro 13-palcový (M4) | –70 dBm | 8 dB silnejší | 12 dB silnejší |
9,7-palcový iPad Pro alebo novší | –70 dBm | 8 dB silnejší | 12 dB silnejší |
iPad Air (1. generácia alebo novší) | –70 dBm | 8 dB silnejší | 12 dB silnejší |
iPad (5. generácia alebo novší) | –70 dBm | 8 dB silnejší | 12 dB silnejší |
iPad mini 2 alebo novší | –70 dBm | 8 dB silnejší | 12 dB silnejší |
Apple Vision Pro | –70 dBm | 8 dB silnejší | 12 dB silnejší |
Výberové kritériá pre pásmo, sieť a kandidátov na roaming
Po dosiahnutí prahu spustenia roamingu musí mať základná sada služieb (alebo prístupoový bod) kandidáta lepší signál, než je ten aktuálny. V prípae macOS musí mať BSS kandidáta o 12 dB silnejší RSSI než aktuálna BSS bez ohľadu na to, či je Mac nečinný alebo prenáša dáta. V prípade iOS, iPadOS a visionOS musí mať BSS kandidáta o 8 dB silnejší RSSI, ak iPhone, iPad alebo Apple Vision Pro prenáša dáta, alebo o 12 dB silnejší, ak je zariadenie nečinné.
Ide napríklad o iPhone pripojený k SSID, kde RSSI aktuálneho pripojenia môže klesnúť na –75 dBm počas hovoru cez WLAN (VoWLAN). Keď sa tak stane, zariadenie neskôr vyhľadá BSSID kandidátov na roaming, ktorí majú RSSI s hodnotou minimálne –67 dBm. Ak je Mac pripojený k rovnakej sieti a RSSI aktuálneho pripojenia klesne na –75 dBm, zariadenie vyhľadá BSSID kandidátov na roaming, ktorí majú RSSI s hodnotou minimálne –63 dBm.
Zvážte nasadenie, v ktorom iPhone alebo iPad používa sieť navrhnutú pre bunky s frekvenciou 6 GHz alebo 5 GHz, ktoré majú prekrytie –67 dBm. V takom prípade zariadenie zachová pripojenie k BSSID dlhšie, než sa očakáva. Je tak preto, lebo iPhone alebo iPad používa prah spustenia roamingu s hodnotou –70 dBm.
Systémy iOS, iPadOS, macOS a visionOS používajú informácie o využití kanála a množstve priradených klientov zdieľané sieťami spolu s meraniami o intenzite prijatého signálu na ohodnotenie kandidátskych sietí. Siete s vyšším hodnotením poskytujú lepšie výkonnosť Wi-Fi. Tieto operačné systémy vyberajú sieť aj na základe týchto kritérií:
Wi-Fi 7 (802.11be) má prednosť pred Wi-Fi 6 (802.11ax)
Wi-Fi 6 (802.11ax) má prednosť pred Wi-Fi 5 (802.11ac)
Wi-Fi 5 (802.11ac) má prednosť pred Wi-Fi 4 (802.11n) alebo 802.11a
Wi-Fi 4 (802.11n) má prednosť pred 802.11a
Kanál so šírkou 160 MHz má prednosť pred kanálom so šírkou 80 MHz, 40 MHz alebo 20 MHz
Kanál so šírkou 80 MHz má prednosť pred kanálom so šírkou 40 MHz alebo 20 MHz
Kanál so šírkou 40 MHz má prednosť pred kanálom so šírkou 20 MHz
Porozumenie tomu, ako klienti roamujú, ako aj znalosť požadovanej intenzity signálu BSS kandidáta vám môžu pomôcť navrhnúť bezdrôtovú sieť, ktorá podporuje služby v reálnom čase, ako sú hlasové a videoslužby.
Podpora optimalizácie roamovania
Nájdenie platnej siete a prístupového bodu je len jedna časť procesu. Klient musí dokončiť proces roamovania rýchlo a bez prerušení, aby užívateľ nezaznamenal výpadok. Roamovanie zahŕňa autentifikáciu klienta v novom BSSID a zrušenie jeho autentifikácie v aktuálnom BSSID. Rýchlosť tohto procesu závisí od spôsobu zabezpečenia a autentifikácie.
Po prvé, autentifikácia na základe štandardu 802.1X vyžaduje, aby klient dokončil celú výmenu kľúča EAP. Potom sa môže zrušiť jeho autentifikácia v aktuálnom BSSID. To môže trvať niekoľko sekúnd v závislosti od infraštrukúry autentifikácie daného prostredia. Koncoví užívatelia môžu zaznamenať prerušenie služby, pretože dáta nie je možné presunúť na sieť, kým neprebehne autentifikácia.
iPhone, iPad, Mac s Apple čipom a zariadenie Apple Vision Pro podporujú úpravy štandardu 802.11 (802.11k, 802.11r a 802.11v). Dokonca aj v prípade, ak zariadenie nepodporuje 802.11r, všetky zariadenia podporujú ukladanie do medzipamäte PMKID. V tomto type ukladania do medzipamäte zariadenie kontroluje identifikátor príslušného párového hlavného kľúča (PMKID) odoslaný klientom. Ukladanie PMKID do medzipamäte môžete používať s niektorými typmi bezdrôtových zariadení na vylepšenie roamovania medzi prístupovými bodmi. Iným typom ukladania do medzipamäte je technológia SKC (Sticky Key Caching), ktorá optimalizujú spätný roaming na predtým priradené prístupové body. SKC nie je ekvivalentom technológie OKC (Opportunistic Key Caching) a nie je s ňou kompatibilná. Ak chcete mať podporu pre zariadenia s funkciou FT aj ukladaním PMKID do medzipamäte, môže byť potrebných viac identifikátorov súborov služieb.
Meranie rádiových zdrojov (802.11k)
Štandard 802.11k umožňuje týmto zariadeniam rýchlo identifikovať blízke prístupové body dostupné pre roaming. Keď signál aktuálneho prístupového bodu zoslabne a zariadenie potrebuje prejsť na iný prístupový bod, má už informácie o tom, ktorý prístupový bod ponúka najlepšie pripojenie.
Skenovanie roamovania je proces, pomocou ktorého zariadenie vyhľadáva prístupové body podporujúce aktuálne priradený ESSID. Zariadenie overí všetky dostupné kanály v pásme 2,4 GHz, 5 GHz a primárne skenovacie kanály v pásme 6 GHz. Okrem toho 6 GHz siete sa vyhľadávajú mimo pásma počúvaním informačných signálov zo správy Reduced Neighbor Report v 2,4 GHz a 5 GHz pásme.
Skenovanie roamovania prebieha rýchlejšie, ak je na sieti zapnutý štandard 802.11k. To pomáha, pretože podporované Apple zariadenia a operačné systémy používajú prvých šesť záznamov v správe Neighbor Report na prioritizáciu kanálov, ktoré sa majú prehľadať. Ak správa 802.11k Neighbor Report nie je povolená, musia tieto zariadenia vykonávať sken metodickejšie.
Napríklad užívateľ, ktorý telefonuje, môže prejsť na druhú stranu budovy. Keď iPhone prekročí prah -70 dBm, začne vyhľadávať ciele na roamovanie. Ak použije Neighbor Report štandardu 802.11k, nájde prístupové body, ktoré podporujú aktuálne ESSID na troch kanáloch. Okamžite vykoná sken týchto kanálov, zistí, že prístupový bod na niektorom kanáli má vhodnú intenzitu signálu, a roamuje. Ak na danej sieti nie je povolený štandard 802.11k, klient musí prehľadať každý kanál v každom pásme, aby našiel cieľ roamovania. Tým sa proces predĺži o niekoľko sekúnd.
Rýchly prechod medzi BSS (802.11r)
802.11r uľahčuje proces autentifikácie pomocou funkcie rýchleho prechodu medzi BSS (Fast BSS Transition, FT), s ktorou sa vaše zariadenie roamuje v rámci jednej siete z jedného PB na iné. Funkcia FT urýchľuje priradenie zariadení k prístupovým bodom. V závislosti od poskytovateľa vášho Wi-Fi hardvéru môže FT fungovať s vopred zdieľaným kľúčom (PSK) aj s metódami autentifikácie 802.1X. Počítač Mac s procesorom Intel nepodporujú rýchly prechod medzi BSS, ale spolupracujú so sieťami s funkciou rýchleho prechodu medzi BSS tak, aby nebolo potrebné nasadzovať ďalšie SSID.
V Cisco sieťach je podporovaný štandard 802.11r, ktorý umožňuje Apple zariadeniam podporujúcim FT spoluexistovať so staršími zariadeniami, ktoré nepodporujú FT, na SSID nakonfigurovanom tak, aby povoľovalo súčasne klientov s FT aj bez FT. Podporované Apple zariadenia a Cisco prístupové body si navzájom indikujú, že adaptívna 802.11r je sieťou podporovaná a že môže byť použité FT. K tej istej sieti sa môžu pripojiť aj starší bezdrôtoví klienti, ktorí protokol 802.11r nepodporujú, nemôžu však využívať rýchlejší roaming s funkciou FT. Adaptívna 802.11r vyžaduje Cisco vydanie 8.3 alebo novšie a podporované Apple zariadenia so systémom iOS 10, iPadOS 13.1 a macOS 10.13 alebo novším.
Ukladanie identifikátora PMKID do medzipamäte
Ukladanie PMKID do medzipamäte urýchľuje proces opätovného pripojenia. Klientske zariadenie, ktoré už predtým vytvorilo kľúč PMK prostredníctvom počiatočného overenia a výmeny kľúčov pomocou protokolu EAP (Extensible Authentication Protocol), sa môže vrátiť k prístupovému bodu, na ktorom bol jeho identifikátor PMKID uložený do medzipamäte. Urýchlením opätovného pripojenia z jedného prístupového bodu alebo BSS na ďalší prístupový bod, ku ktorému bolo zariadenie predtým pripojené, sa zlepší čas roamovania. Systémy iOS, iPadOS a macOS podporujú ukladanie statického identifikátora PMKID do medzipamäte, čím pomáhajú optimalizovať roamovanie medzi BSSID v rámci toho istého ESSID.
Spolupráca s externými sieťami (802.11u)
Rôzne organizácie používajú štandard 802.11u (označovaný aj ako Wi-Fi Certified Passpoint alebo HotSpot 2.0), ktorý užívateľom umožňuje automaticky prechádzať medzi Wi-Fi sieťami (podobne ako pri mobilnom roamingu) bez toho, aby bolo potrebné akokoľvek meniť prihlasovacie údaje. Keď zariadenie zistí autorizovaný prístupový bod 802.11u, zariadenie sa k tejto sieti automaticky pripojí.
Správa bezdrôtových sietí (802.11v)
Štandard 802.11v poskytuje dodatočné informácie o okolitých prístupových bodoch, ktoré môžu byť optimálnymi kandidátmi na pripojenie. Keď zariadenie musí roamovať, dáta o prechode na BSS (poskytnuté sieťou) sa skontrolujú, aby mohlo zariadenie rýchlo určiť, ktoré prístupové body sú najvhodnejšie na roamovanie.