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Warum künstliche Intelligenz bei der Einführung von Wi-Fi 6?

Bei der Planung des Übergangs zu Wi-Fi 6 ist es wichtig, mit den Bereichen zu beginnen, in denen die Wi-Fi 6-Funktionen die Netzwerkleistung und die Qualität der Benutzerverbindung erheblich verbessern. Dies wird durch künstliche Intelligenz / maschinelles Lernen (AI / MO) unterstützt, das im Cisco DNA Center - dem Netzwerkverwaltungszentrum - implementiert ist. Die AI / MO-Software überwacht Konfigurationen, sammelt Telemetrie und ermöglicht es Ihnen, interessante Messungen für Benutzer, Geräte und Anwendungen durchzuführen. MO-Algorithmen stellen eine komplexe Korrelation von Ereignissen her und ermöglichen es Ihnen, die Situation unter Berücksichtigung des Kontexts zu bewerten, um bestimmte Probleme zu lösen.

Welche Probleme im vorhandenen drahtlosen Netzwerk wird Wi-Fi 6 lösen?

  • Schlechte Netzwerkleistung in überlasteten Gebieten
  • Schlechte Leistung mobiler Geräte im Uplink
  • Hohe Funkstörungen
  • Netzwerküberlastung mit IoT-Verkehr

Die KI / MO im Cisco DNA Center hilft uns dabei, Problembereiche im drahtlosen Netzwerk zu identifizieren.

Überlastete Bereiche


802.11ac / Wi-Fi 5 mit MU-MIMO funktioniert gut in überlasteten Gebieten. Wir müssen Access Points nur in Bereichen durch Wi-Fi 6 ersetzen, in denen eine Überlastung die Leistung und die Qualität der Benutzerverbindung beeinträchtigt.

Warum wird Wi-Fi 6 die Situation verbessern?

OFDMA, die Basis von Wi-Fi 6, ermöglicht die gleichzeitige Übertragung von Informationen an mehrere Clients - und dies ist der grundlegende Unterschied zwischen Wi-Fi 6 und allem, was zuvor im Wi-Fi-Bereich erstellt wurde. Die Netzwerkleistung wächst etwa um das Vierfache.
Leistungseinbußen können auch durch Clientgeräte verursacht werden, die Informationen mit maximaler Leistung senden und eine gemeinsame Funkressource belegen - nicht nur für ihren Zugriffspunkt, sondern auch für benachbarte. Oft sieht die Funkressource nur beschäftigt aus. Die BSS-Farbtechnologie, die aus der Mobilkommunikation entlehnt wurde, ermöglicht es Access Points, Gruppen ihrer Kunden zu erstellen, sie anzuweisen, die Strahlungsleistung zu reduzieren, den Gesamtrauschpegel im Netzwerk zu reduzieren und Signale anderer Gruppen zu ignorieren. Wenn Kunden zuvor gezwungen waren, auf die Freisetzung der Luft zu warten, werden sie gleichzeitig Informationen übermitteln.
Und schließlich Verbesserungen des MU-MIMO-Mechanismus - im Gegensatz zu 802.11ac funktioniert er jetzt nicht nur im Downlink, sondern auch im Uplink, wodurch auch die ineffiziente Zeit für die Uplink-Übertragung reduziert wird.

Im Assurance-Menü des Cisco DNA Centers im Abschnitt „Trends und Erkenntnisse“ können Sie mit AI / MO fast alles mit allem in Ihrem Campus-Netzwerk vergleichen - beispielsweise die Leistung des drahtlosen Netzwerks zwischen Gebäuden, Stockwerken und bestimmten Zugangspunkten. Der Nutzungsplan des Funkkanals ordnet die Zugangspunkte vom höchsten zum niedrigsten. Bei hoher Auslastung des Funkkanals ist die Funkressource fast ständig belegt und der Zugangspunkt ineffizient. Lassen Sie uns den Grad des Paketverlusts an Punkten mit hoher Auslastung des Kanals sehen. Als Ergebnis erhalten wir diejenigen Zugangspunkte, die einen hohen Grad an (1) Kanalauslastung und (2) Relais aufweisen. Das Ersetzen dieser Zugangspunkte durch Wi-Fi 6 ist eine gute Idee. Im Cisco DNA Center können Sie das Bild übrigens an einem typischen Campus-Tag zurückspulen und von dort aus Statistiken erstellen.



Bereiche, in denen es für mobile Geräte nicht einfach ist


Mobile Geräte übertragen in einer Wi-Fi-Schnittstelle mit weniger Strom als Access Points (normalerweise 15 mW gegenüber 100 mW). Aus diesem Grund treten asymmetrische Kanalsituationen auf, wenn mobile Geräte keine Uplink-Daten mit einem guten Signalpegel vom Zugangspunkt senden können. Der Benutzer ist ratlos - ich habe gutes WLAN, 4 Sticks auf der Anzeige! Ein guter Signalpegel wird vom Zugangspunkt (Downlink) mit dem vorhandenen Problem im Uplink gemessen. Dieses Problem manifestiert sich auf unterschiedliche Weise, weil Das Interferenzmuster (Interferenz) in jedem Raum ist unterschiedlich, Beton- und Metallstrukturen verstärken das Problem in der Aufwärtsverbindung. Mit OFDMA in Wi-Fi 6 kann ein mobiles Gerät die Übertragung auf einen engeren Kanal konzentrieren, um die Leistung zu erhöhen. Dies funktioniert ungefähr wie eine Bewässerungsdüse in einem Landhaus, die den Druck eines Wasserstroms erhöht.Infolgedessen ermöglicht Wi-Fi 6 Geräten mit geringem Stromverbrauch, einen besseren Signalpegel zu erzielen und das SNR (Signal-Rausch-Verhältnis) im Uplink zu erhöhen, was in Umgebungen mit mehreren Reflexionen wichtig ist. Wie kann man Bereiche identifizieren, in denen bei Wi-Fi-Clients Probleme mit der Uplink-Übertragungsqualität auftreten?



Wenn Sie AI / MO im Menü Trends and Insights verwenden, wird der durchschnittliche RSSI-Wert (Received Signal Strength Indicator) der Clientgeräte für alle Access Points auf dem Campus angezeigt. Machen Sie sich ein Bild davon, wie die Punkte ihre drahtlosen Clients hören. Access Points mit unterdurchschnittlichem RSSI sind sinnvoll, um sie durch Wi-Fi 6 zu ersetzen.

Bereiche mit hohem Lärm


Benutzer können aufgrund der hohen Interferenz im drahtlosen Netzwerk eine lange Netzwerkverbindung, eine schlechte Antwort der Anwendung und Schwierigkeiten beim Herstellen einer Verbindung zur Cloud feststellen. AI AI Network Analytics-Funktionen im Cisco DNA Center erkennen automatisch Interferenzen und geben eine Warnung im Fenster „Top 10 Issues“ auf dem Hauptbedienfeld aus. Im AI / IO-Menü „Trends and Insights“ können Sie Access Points nach Interferenzpegel sortieren.

Klicken Sie auf den Zugangspunkt und sehen Sie sich das Tool „Intelligent Capture“ an. Es führt eine ausgefeilte Analyse von Paketen, Frames und Funkumgebungen durch. Klicken Sie auf die Spektrumanalyse. Die Wellen zeigen die Kanäle, auf denen Interferenzen vorhanden sind, und die Auswirkung dieser Interferenzen auf den Betrieb eines bestimmten Zugangspunkts. Mit Intelligent Capture können Sie Störungen erkennen und analysieren, auch wenn die Quelle nicht Wi-Fi ist.



Das Bild zeigt das Ergebnis der Spektralanalyse im 2,4-GHz-Band. Auf den Kanälen 1 und 2 ist im Gegensatz zu den Kanälen 3 und 4 ein hohes Maß an Interferenz zu beobachten. Wenn die Interferenz auf einen oder zwei Wi-Fi-Kanäle beschränkt ist, können Sie den Zugangspunkt so konfigurieren, dass sie nicht verwendet werden. Wenn jedoch auf allen Kanälen Interferenzen vorhanden sind, haben Sie einen guten Kandidaten für den Ersatz von Wi-Fi 6. OFDMA in Wi-Fi 6 minimiert Interferenzen innerhalb des Kanals. Darüber hinaus können Wi-Fi 6-Clients Informationen mit mehr Leistung in engeren Kanälen übertragen und erhöhen Störfestigkeit gegen äußere Einflüsse.

Das Problem kleiner IoT-Pakete


Dieses Problem ist in Wi-Fi-Netzwerken bekannt, die für den maschinenübergreifenden Verkehr (M2M) oder die Videoüberwachung verwendet werden. Diese Art der Kommunikation bedeutet, eine kleine Datenmenge mit einer hohen Frequenz zu übertragen. In den meisten Fällen kapselt M2M Daten in 64-Byte-UDP-Paketen, während bei regulären IP-Dateiübertragungen große Pakete mit 1.500 Byte verwendet werden. Der Wi-Fi-Hotspot ist durch die Anzahl der Pakete pro Sekunde (PPS) begrenzt, die der Chipsatz verarbeiten kann. Stellen Sie sich einen Wi-Fi-Chipsatz vor, der 30.000 PPS verarbeiten kann. Bei normalen Paketen mit 1.500 Byte überträgt dieses Gerät 360 Mbit / s (30.000 x 1500 x 8). Bei Paketen mit 64 Byte sinkt die maximale Leistung jedoch auf 45 MBit / s. ZU. 20 Mb / s M2M-Verkehr beanspruchen fast die Hälfte der Leistung des Access Points.

Um das Problem kleiner Pakete zu erkennen, rufen Sie das AI / MO-Menü „Trends and Insights“ auf und sortieren Sie die Zugriffspunkte nach Verkehr („Verkehr“). Dies bestimmt den am stärksten frequentierten Zugangspunkt für die Paketübertragung. Wir verwenden Intelligent Capture, aber dieses Mal werden wir uns den Frame-Zähler und die Frame-Fehler ansehen. Jeder Access Point mit hoher Verkehrslast, hohen Frames und Frame-Fehlern ist ein hervorragender Kandidat für Wi-Fi 6.





Cisco hat eine Reihe von Technologien entwickelt, um die Einschränkungen typischer Wi-Fi-Chipsätze wie HDX und „Turbo Performance“ für Cisco Aironet zu umgehen Serien 2700 und 3700 für 802.11ac. 4-Core-HDX-Technologien sind jetzt auf den neuen Wi-Fi 6-Chipsätzen verfügbar und bringen die Paketverarbeitungsleistung auf die nächste Stufe.

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