bandsteering

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一Band Select概述

IEEE802.11的主要通讯频段分成两段:2.4GHz (2.4 to 2.4835 GHz),802.11b/g/n所在频段5GHz (5.15 to 5.35 and 5.725 to 5.825 GHz),802.11a/n所在频段 。

随着WLAN普及,无线用户也越来越多,其中很多的用户使用能同时支持2.4G频段和5G频段的双频STA。但是,802.11b/g比802.11a的应用更为广泛,很多双频STA都使用2.4G频段,造成2.4G频段的拥挤和5G频段浪费。

实际上,5G频段拥有更高的接入容量:2.4G频段最多只能有3个不重叠的通讯信道;而5G频段却能提供更多不重叠的通讯信道,在中国有5个,而北美更是多达24个。

Band Select(也即:5G优先接入技术)使用技术手段,引导双频STA连接到接入容量更高的5G频段,从而减轻2.4G频段的压力,提升用户体验。

二Band Select特性
1、STA发现WLAN的过程

STA首先在其支持的所有频段的所有信道上发送探测帧(广播),探测帧中包含该STA支持的无线接入速率等信息;提供WLAN接入服务的AP收到探测帧,就会发出探测回应,将自己提供的WLAN的一些信息发给STA;STA一般会把接收到的所有回应进行汇总,以可接入的WLAN列表的方式呈现给用户,供用户选择接入某个WLAN。

双频STA发现双频AP提供的接入WLAN的过程,整个过程结束后,该STA会同时发现同属于一个WLAN的两个频段的BSSID,但是,它们的SSID是相同的,用户无法区分。如果用户选择该WLAN接入,那么两个频段的选择取决于用户使用的无线驱动,对于用户和AP而言,是个不可控因素。

图1

2、工作原理

Band Select的原理在于通过改变STA发现WLAN的过程中AP的行为,达到引导STA选择5G频段的目的。如下图,对比“上图 双频STA发现WLAN过程”,该图中少了对2.4G频段的探测回应。

图2

三Band Select 原理
1、双频AP对STA的识别

要做到引导双频STA的接入,第一步要识别STA是否双频。双频AP通过下面的条件来识别STA:

a、如果既能从2.4G频段收到该STA的探测请求,又能从5G频段收到该STA的探测请求,那么这是一个双频STA;

b、如果只能从2.4G频段收到该STA的探测请求,那么该AP为2.4G的STA;

c、如果只能从5G频段收到该STA的探测请求,那么该AP为5G的STA;

所以,识别单频的STA比较耗时一些,因为需要等待一段时间以确认不会从另一个频段收到探测请求。

AP识别到的STA的信息需要保存起来,给后续的回应策略提供依据。

因为STA的探测请求是广播报文,一般情况下,AP都会收到大量的探测请求,把它们都保存起来是没有必要的,因为有些STA的距离太远,没有接入到本AP的可能。所以Band Select只保存那些有可能关联上来的STA的信息,选择标准就是STA的RSSI(Received Signal Strength Indication),门限值是可以配置的,参见“ 配置可以接受的STA RSSI下限”。

2、增加Band Select特性后AP的行为
1)识别STA之前:

a、2.4G频段的探测请求不响应;

b、5G频段的探测请求正常响应。

2)识别STA后:

a、单频2.4G的STA:消极响应,收到多个探测才发出一个回应,只保证可以接入;

b、单频5G的STA:正常响应,保证可以正常接入;

c、双频STA:不响应2.4G频段的探测请求,响应5G频段的探测请求,引导STA接入5G频段WLAN。

识别后的STA,对Band Select来说分成两类,单频2.4G的STA成为“抑制STA”,双频STA称为“双频STA”;单频5G的STA对Band Select来说与双频STA是没有必要区分的,所以它们可以归为一类。

识别出的这两类STA的相关信息都被保存起来,因为用户可能会人为切换STA的频段,导致保存的信息过时,所有这些信息必须进行老化。

Band Select引入区分服务,引导双频用户使用接入容量较高的5G频段,进而提高了整个WLAN的服务质量。

注:Band Select只在双频AP上有效果;单频AP上使用没有意义。

四Band Select的副作用

因为AP在识别STA之前对2.4G频段的探测请求不响应,这会导致单频2.4G的STA在被AP识别之前不能发现WLAN。这段时间为20秒,也就是说单频2.4G的STA有可能在20秒内不能发现接入WLAN。

假设用户刷新一次WLAN列表的时间为7秒;那么最坏的情况是在单频2.4G的STA用户第三次刷新WLAN列表时才能看到要接入的WLAN;一般情况下,如果单频2.4G的STA用户第一次刷新WLAN列表时看不到WLAN,再次刷新就能看到了。

 

附上功能的流程图,不同的厂商实现的方式不一样,但是大同小异