Rx SOP

[Kunitaka Matsumura]

WLC のソフトウェアバージョン 8.0 から加えられた、Rx SOP ( Receiver Start of Packet Detection Threshold ) 機能の技術的な仕組みと設定方法について概要をご説明致します。

# Rx SOP とは

オフィスのワークスペースなど同時接続するクライント数が多い、高密度な環境へサービスを展開する ( HDX : High Density Experience ) 際に有効な機能となります。
Rx SOP を用いることで、AP のセルサイズを縮小させ、クライアントが最も近い AP に適切に帰属できるように促します。

# キャリアセンスについて

Rx SOP の動作について説明するため、まずは無線通信のキャリアセンスの仕組みについて説明します。

無線通信は半二重通信であり、事前に衝突を回避する CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 方式を採用しています。

そのため、各無線端末はパケットを送信する前に、使用しているチャネルの空き状況を確認する必要があり、その仕組みが(1)物理キャリアセンスと(2)仮想キャリアセンスとなります。

(1) 物理キャリアセンスは、センシングしているチャネルが利用されている場合は busy ステータスとなり、利用されていない場合は idle ステータスとなります。利用されているかどうかの判断基準は、検知した 802.11 パケットの RSSI がしきい値を超えるかどうかです。利用されていると判断した場合は、一定期間 busy ステータスで待機をします。

 
(2) 仮想キャリアセンスは、Network Allocation Vector (NAV) とも呼ばれ、カウントダウンタイマー形式の仕組みとなります。保持しているタイマーがゼロではない間は、チャネルが利用されていると判断し、端末は待機し続けます。タイマーの値には、検知した 802.11 フレームヘッダに含まれる Duration Value がセットされます ( 一部フレームには例外として異なる動作をします)。 この時、検知したフレームを復調するのに十分な RSSI が得られていることが条件となります。

 
重要な点は、物理キャリアセンスと仮想キャリアセンスの結果がどちらも idle でなければ、
端末は送信を開始しないことです。

# Rx SOP の動作の仕組み

上述したキャリアセンスにより検知する信号の RSSI しきい値を設定することができ、
特に高密度に AP が配置された環境において、チャネル利用率を改善し、APあたりの端末のスループットの改善が期待できる機能となります。

高密度に AP が配置されている場合問題となるのが、同一のチャネルを利用する AP の間隔が狭くなることにより、同一のチャネルを利用している他の AP が帯域を利用しているため AP が送信を待機しなければならない状況が多くなることです。その結果、AP あたりのチャネル利用率が低下し、AP あたりの端末のスループットが低下してしまいます。

チャネルが利用されているかどうかは、上述したキャリアセンスにより判断されます。
物理キャリアセンスの RSSI しきい値は -65dBm 程となりますが、仮想キャリアセンスの受信感度は AP の受信感度に依存し、例えばAP3700 の 2.4 GHz 帯なら最小 -101 dBm、5.0 GHz 帯なら最小 -90 dBm 程となり、信号検知可能な範囲が広く、同じチャネルを利用している他の AP の信号を検知しやすくなっています。

Rx SOP の設定により、例えばしきい値を -82 dBm と設定することで、チャネルセンスにより検知可能なセル範囲を狭め、同一のチャネルを利用する AP が近接する環境でも、AP あたりのチャネル利用率を高く保つことが可能となります

# Rx SOP の設定方法

GUI 上の Wireless > Advanced > Rx Sop Threshold のページから設定できます。

各レベルの Threshold の設定は以下になります。