Supporto per il roaming Wi-Fi nei dispositivi Apple

Supporto per l’ottimizzazione del roaming dei dispositivi Apple

I dispositivi Apple supportano le tecnologie di roaming assistito di seguito:

Decisione del dispositivo di effettuare il roaming

I dispositivi rilevano quando eseguire il roaming valutando il valore dell’indicatore della potenza del segnale ricevuto (RSSI) della connessione attuale rispetto all’RSSI di un nuovo punto di accesso. Dopo che il segnale si attenua attestandosi a un certo valore, noto come soglia di attivazione del roaming, il dispositivo valuta i candidati per il roaming. Tra i fattori considerati vi sono la soglia di attivazione del roaming, la banda di frequenza e la tecnologia di layer fisico (PHY) utilizzati dal punto di accesso candidato al roaming.

Soglia di intervento e sovrapposizione delle celle

I Mac monitorano e mantengono la connessione BSSID attuale fino a quando l’RSSI non supera la soglia di -75 dBm. iPhone e iPad monitorano e mantengono la connessione BSSID fino a che l’indicatore della potenza del segnale ricevuto (RSSI) non supera la soglia di -70 dBm. Dopo che un Mac, un iPhone o un iPad supera la propria soglia di attivazione del roaming, il dispositivo esegue una scansione per rilevare i BSSID candidati al roaming per l’ESSID attuale.

Le antenne sui dispositivi possono variare in base ai modelli e potrebbero rilevare confini di cella differenti rispetto a quanto previsto. Tieni presente questa informazione quando crei celle wireless e calcoli la loro sovrapposizione del segnale. Durante la misurazione della sovrapposizione delle celle, è sempre preferibile utilizzare il dispositivo target.

Criteri di selezione per la banda, la rete e i candidati di roaming

Oltre a raggiungere la soglia di attivazione del roaming, il BSS o il punto di accesso devono avere un segnale migliore rispetto a quello attuale. Per macOS, il candidato BSS deve avere un RSSI superiore di 12 dB rispetto al BSS attuale, a prescindere che il Mac sia inattivo o trasmetta dati o meno. Per iOS, iPadOS e visionOS, il candidato BSS deve avere un RSSI superiore di 8 dB se iPhone, iPad o Apple Vision Pro trasmettono dati o un RSSI superiore a 12 dB, se il dispositivo è inattivo.

Prendiamo come esempio un iPhone connesso a uno SSID in cui l’RSSI dell’attuale connessione potrebbe scendere a -75 dBm durante una comunicazione audio su WLAN (VoWLAN). Quando questo accade, il dispositivo cerca quindi i BSSID dei candidati di roaming che hanno un RSSI di almeno -67 dBm. Se un Mac si connette alla stessa rete e l’RSSI della connessione attuale scende a -75 dBm, il dispositivo cerca un candidato di roaming BSSID che abbia un valore RSSI di almeno -63 dBm.

Prendiamo come esempio una distribuzione in cui iPhone o iPad utilizzano una rete pensata per celle di frequenze radio a 6 GHz o 5 GHz con una sovrapposizione di -67 dBm. In questo caso, la connessione del dispositivo al BSSID viene mantenuta più a lungo del previsto. Questo si verifica perché iPhone o iPad utilizzano una soglia di attivazione del roaming di -70 dBm.

Per valutare le reti candidate, iOS, iPadOS, macOS e visionOS utilizzano le informazioni condivise dalle reti riguardo all’utilizzo dei canali e al numero di client associati, in combinazione alle misurazioni della potenza dei segnali ricevuti. Reti a punteggi più alti offrono un’esperienza Wi-Fi migliore. I sistemi operativi scelgono inoltre la rete in base ai criteri di seguito:

• La rete Wi-Fi 7 (802.11be) viene preferita rispetto alla rete Wi-Fi 6 (802.11ax)

• La rete Wi-Fi 6 (802.11ax) viene preferita rispetto alla rete Wi-Fi 5 (802.11ac)

• La rete Wi-Fi 5 (802.11ac) viene preferita rispetto alla rete Wi-Fi 4 (802.11n) o 802.11a

• La rete Wi-Fi 4 (802.11n) viene preferita rispetto alla rete 802.11a

• Il canale a 160 MHz viene preferito rispetto ai canali a 80 MHz, 40 MHz o a 20 MHz

• il canale a 80 MHz viene preferito rispetto ai canali a 40 MHz o 20 MHz

• il canale a 40 MHz viene preferito rispetto al canale a 20 MHz

Comprendere in che modo i client eseguono il roaming, così come conoscere la potenza di segnale richiesta per il BSS candidato, può aiutarti a progettare una rete wireless in grado di supportare i servizi in tempo reale come le opzioni voce e video.

Supporto per l’ottimizzazione del roaming

La ricerca di una rete e di un punto di accesso validi costituisce solo una parte della procedura. Il client deve completare la procedura di roaming velocemente e senza interruzioni così che l’utente non subisca interruzioni. Il roaming prevede l’autenticazione del client rispetto al nuovo BSSID e la deautenticazione rispetto al BSSID attuale. Sono il metodo di sicurezza e autenticazione a determinare quanto velocemente questo può accadere.

In primis, l’autenticazione basata sullo standard 802.1X richiede che il client completi l’intero scambio di chiavi EAP. Quindi, viene eseguita la deautenticazione dal BSSID attuale. A seconda dell’infrastruttura di autenticazione dell’ambiente, l’operazione potrebbe richiedere diversi secondi. È possibile che gli utenti finali subiscano un’interruzione del servizio perché i dati non possono essere passati sulla rete fino a quando non viene completata l’autenticazione.

Gli iPhone, gli iPad, i Mac con chip Apple e gli Apple Vision Pro sono in grado di supportare gli emendamenti agli standard 802.11 802.11k, 802.11r e 802.11v. Anche se un dispositivo non supporta lo standard 802.11r, tutti i dispositivi supportano la cache PMKID. Con questo tipo di cache, il dispositivo verifica il PMKID (Pairwise Master Key Identifier) inviato dal client. Per migliorare il roaming tra i punti di accesso, puoi utilizzare la cache PMKID con prodotti wireless. Un’altra forma di cache, ossia la SKC (Sticky Key Caching), ottimizza il roaming riportandolo ai punti di accesso utilizzati in precedenza. SKC non è uguale a né compatibile con la funzionalità Opportunistic Key Caching. Per supportare i dispositivi compatibili con l’opzione FT e che offrono la cache PMKID, potrebbero occorrerti più SSID (Service Set Identifiers).

Misurazione radio (802.11k):

802.11k consente a questi dispositivi di rilevare rapidamente i punti di accesso più vicini disponibili per il roaming. Quando l’intensità del segnale del punto di accesso attuale si riduce e il dispositivo deve passare a un nuovo punto di accesso, esso conosce già il punto di accesso che offre la migliore connessione.

Per verificare i punti di accesso che supportano l’ESSID attualmente associato, i dispositivi fanno ricorso alla scansione del roaming. In questi casi, i dispositivi verificano tutti i canali disponibili nelle bande a 2,4 GHz e 5 GHz e nei canali di scansione primari nella banda a 6 GHz. Inoltre, le reti a 6 GHz vengono individuate fuori-banda ascoltando l’elemento informativo Reduced Neighbor Report dei beacon nelle bande a 2,4 GHz e 5 GHz.

Le scansioni del roaming vengono eseguite più velocemente se lo standard 802.11k è abilitato sulla rete. Questo aiuta perché i dispositivi Apple supportati e i sistemi operativi utilizzano le prime sei cifre del Neighbor Report per assegnare priorità ai canali da scansionare. Se l’opzione Neighbor Report 802.11k non è abilitata, i dispositivi devono eseguire una scansione in modo più metodico.

Per esempio, un utente che sta partecipando a una chiamata potrebbe dirigersi in un’altra area dell’edificio. Quando iPhone supera la soglia di -70 dBm, esegue una scansione per individuare i target di roaming. Se viene utilizzata l’opzione Neighbor Report fornita dallo standard 802.11k, vengono trovati i punti di accesso che supportano l’ESSID attuale sui tre canali. Scansionando immediatamente tali canali, è possibile verificare se il punto di accesso su un canale prevede la potenza di segnale appropriata ed eseguire il roaming. Se invece lo standard 802.11k non è abilitato sulla rete, il client deve eseguire la scansione di ogni canale su ciascuna banda per individuare un target di roaming. Tale rielaborazione potrebbe impiegare diversi secondi.

Transizione BSS veloce (802.11r)

Lo standard 802.11r semplifica il processo di autenticazione utilizzando una funzionalità chiamata Fast BSS Transition (FT) quando il dispositivo passa da un punto di accesso a un altro sulla stessa rete. L’opzione FT consente ai dispositivi di associarsi ai punti di accesso più rapidamente. A seconda del fornitore dell’hardware Wi-Fi, l’opzione FT può funzionare sia con il metodo di autenticazione basato sulle chiavi precondivise (PSK), sia con il metodo 802.1X. I Mac con chip Intel non supportano la transizione BSS veloce, ma interagiscono con le reti a transizione BSS veloce in modo tale che gli SSID non debbano essere distribuiti.

Sulle reti Cisco, lo standard Adaptive 802.11r è supportato e consente ai dispositivi Apple che supportano l’opzione FT di coesistere con i dispositivi obsoleti che non la supportano su un SSID configurato per supportare simultaneamente i client FT e non-FT. I dispositivi Apple supportati e i punti di accesso Cisco segnalano reciprocamente che lo standard 802.11r adattivo è supportato dalla rete e che FT può essere utilizzato. I client wireless obsoleti che non supportano lo standard 802.11r possono comunque accedere alla stessa rete, ma non sono in grado di trarre vantaggio dal roaming FT più rapido. Lo standard Adaptive 802.11r richiede Cisco 8.3 o una versione successiva e un dispositivo Apple supportato con iOS 10, iPadOS 13.1 e macOS 10.13 o versioni successive.

Caching PMKID

La cache PMKID velocizza la procedura di riconnessione. Un dispositivo client che ha precedentemente stabilito una connessione Pairwise Master Key completando un’autenticazione iniziale EAP (Extensible Authentication Protocol) e uno scambio di chiavi può tornare allo stesso punto di accesso in cui il suo PMKID è stato inserito nella cache. Velocizzando la riconnessione da un punto di accesso o BSS a un punto di accesso utilizzato in precedenza, il tempo di roaming viene migliorato. iOS, iPadOS e macOS supportano il caching PMKID statico al fine di aiutare a ottimizzare il roaming tra i BSSID nello stesso ESSID.

Interworking con reti esterne (802.11u)

Le aziende usano 802.11u (chiamato anche “Wi-Fi Certified Passpoint” o HotSpot 2.0) per consentire agli utenti di spostarsi automaticamente da una rete Wi-Fi all’altra senza dover cambiare i dati di accesso, in modo simile a quanto avviene per il roaming cellulare. Quando un dispositivo rileva un punto di accesso 802.11u autorizzato, si connette automaticamente alla rete.

Gestione della rete wireless (802.11)

802.11v fornisce informazioni aggiuntive sui punti di accesso nelle vicinanze che potrebbero essere i candidati ottimali a cui accedere. Quando un dispositivo deve effettuare il roaming, i dati della transizione BSS (forniti dalla rete) vengono rivisti al fine di consentire al dispositivo di stabilire quali punti di accesso sono migliori per il roaming.