Støtte for Wi-Fi-roaming i Apple-enheter
Enheter som er koblet til et Wi-Fi-nettverk er ansvarlige for å opprettholde 802.11-tilkoblingen. Én del av dette tilkoblingsforholdet er å avgjøre om den skal roame til et nytt tjenestesett (BSS) eller tilgangspunkt (AP). Enheten tar avgjørelsen basert på ulike faktorer, inkludert innkommende signalstyrke og tilgjengeligheten på tilgangspunkter på det samme nettverket eller andre nettverk som enheten har vært tilkoblet tidligere, og som er konfigurert for automatisk tilkobling. Når enheten leter etter roamingkandidater, vil ulike støtteteknologier for optimalisering av roaming tas i bruk for å forbedre roamingopplevelsen og batteritiden med funksjoner som:
Radiomåling (802.11k): Leverer en liste over tilgangspunkter i nærheten.
Fast BSS Transition (802.11r) og Cisco Adaptive 802.11r: Hjelper enheter med raskt og enkelt å roame mellom tilgangspunkter.
Bufring av Pairwise Master Key Identifier (PMKID): Muliggjør rask tilbakeroaming til tidligere tilgangspunkter.
Samarbeid med eksterne nettverk (802.11u): Muliggjør rask og sikker oppdagelse av og tilkobling til Wi-Fi-tjenester.
Administrering av trådløse nettverk (802.11v): Hjelper med å finne optimale trådløse tilgangspunkter for roaming.
Støtte for optimalisering av roaming for Apple-enheter
Apple-enheter som støtter disse assisterte roamingteknologiene:
Teknologi | 802.11k | 802.11r | PMKID | 802.11u | 802.11v |
|---|---|---|---|---|---|
iPhone 5s eller nyere |
|
|
|
|
|
iPad Pro 13-tommer (M4) |
|
|
|
|
|
9,7-tommers iPad Pro eller nyere |
|
|
|
|
|
iPad Air (første generasjon) eller nyere |
|
|
|
|
|
iPad (femte generasjon) eller nyere |
|
|
|
|
|
iPad mini 2 eller nyere |
|
|
|
|
|
Apple Vision Pro |
|
|
|
|
|
Mac med Apple-chip |
|
|
|
|
|
Intel-basert Mac |
|
|
|
|
|
Enheten avgjør roamingen
Enheter oppdager når de skal roame ved å evaluere verdien på signalstyrken til den gjeldende tilkoblingen (RSSI) sammenlignet med RSSI-en til nye tilgangspunkter. Når signalet oppnår en viss verdi (kjent som roamingterskelen), vil enheten evaluere roamingkandidater. Faktorer som avgjør roamingterskelen inkluderer frekvensbåndet og det hvilken fysisk teknologi (PHY) som brukes av tilgangspunktet som er en roamingkandidate.
Terskelen og celleoverlapping
Mac-maskiner overvåker og opprettholder den gjeldende tilkoblingen til BSSID-en helt til RSSI-en overstiger terskelen på –75 dBm. iPhoner og iPader overvåker og opprettholder tilkoblingen til BSSID-en helt til RSSI-en overstiger –70 dBm. Etter at Macen, iPhonen eller iPaden overstiger roamingterskelen, skanner enheten etter roamingkandidater for BSSID-er for gjeldende ESSID.
Antennene på enhetene kan variere etter modell, og de kan oppdage andre cellegrenser enn det som forventes. Husk på dette når du designer trådløse celler og beregner signaloverlappingen. Det er alltid best å bruke målenheten når du måler celleoverlapping.
Teknologi | Roamingterskel | Relativ signalstyrke for BSS under sending av data | Relativ signalstyrke for BSS under inaktivitet |
|---|---|---|---|
Mac med Apple-chip | –75 dBm | 12 dB sterkere | 12 dB sterkere |
Intel-basert Mac | –75 dBm | 12 dB sterkere | 12 dB sterkere |
iPhone 5s eller nyere | –70 dBm | 8 dB sterkere | 12 dB sterkere |
iPad Pro 13-tommer (M4) | –70 dBm | 8 dB sterkere | 12 dB sterkere |
9,7-tommers iPad Pro eller nyere | –70 dBm | 8 dB sterkere | 12 dB sterkere |
iPad Air (første generasjon) eller nyere | –70 dBm | 8 dB sterkere | 12 dB sterkere |
iPad (femte generasjon) eller nyere | –70 dBm | 8 dB sterkere | 12 dB sterkere |
iPad mini 2 eller nyere | –70 dBm | 8 dB sterkere | 12 dB sterkere |
Apple Vision Pro | –70 dBm | 8 dB sterkere | 12 dB sterkere |
Valgkriterier for bånd, nettverk og roamingkandidater
Utover at roamingterskelen nås, må tilgangspunktet ha et signal som er bedre en det som er gjeldende. For macOS må BSS-kandidaten ha en RSSI som er 12 dB sterkere enn den gjeldende BSS-en, enten Macen er inaktiv eller sender data. For iOS, iPadOS og visionOS må BSS-kandidaten ha en RSSI som er 8 dB sterkere hvis iPhone, iPad eller Apple Vision Pro sender data, eller en RSSI som er 12 dB sterkere hvis enheten er inaktiv.
For eksempel kan en iPhone koblet til en SSID hvor RSSI-en til den gjeldende tilkoblingen falle til –75 dBm under et taleanrop over WLAN (VoWLAN). Når dette skjer, vil enheten senere søke etter BSSID-roamingkandidater med en RSSI på minst –67 dBm. Hvis en Mac er koblet til det samme nettverket og RSSI-en til den gjeldende tilkoblingen faller til –75 dBm, vil enheten søke etter en BSSID-roamingkandidat som har en RSSI på minst –63 dBm.
Vurder en utrulling hvor en iPhone eller iPad bruker et nettverk designet for radiofrekvensceller på 6 GHz eller 5 GHz med en overlapp på –67 dBm. I dette tilfellet vil enheten beholde tilkoblingen til BSSID-en lenger enn forventet. Dette er fordi iPhonen eller iPaden bruker en roamingterskel på –70 dBm.
iOS, iPadOS, macOS og visionOS bruker informasjon som deler av nettverk om kanalbruk og antall tilhørende klienter – sammen med målinger av innkommende signalstyrke for å måle kandidatnettverk. Nettverk med høyere score vil gi en bedre Wi-Fi-opplevelse. Disse operativsystemene velger også et nettverk basert på følgende kriterier:
Wi-Fi 7 (802.11be) foretrekkes fremfor Wi-Fi 6 (802.11ax)
Wi-Fi 6 (802.11ax) foretrekkes fremfor Wi-Fi 5 (802.11ac)
Wi-Fi 5 (802.11ac) foretrekkes fremfor Wi-Fi 4 (802.11n) eller 802.11a
Wi-Fi 4 (802.11n) foretrekkes fremfor 802.11a
160 MHz-kanalbredde foretrekkes fremfor 80 MHz, 40 MHz eller 20 MHz
80 MHz-kanalbredde foretrekkes fremfor 40 MHz eller 20 MHz
40 MHz-kanalbredde foretrekkes fremfor 20 MHz
Når du forstår hvordan klientene roamer – i tillegg til å vite den påkrevde signalstyrken til en BSS-kandidat – kan hjelpe deg med å designe et trådløst nettverk som støtter sanntidstjenester, som tale og video.
Støtte for optimalisering av roaming
Å finne et gyldig nettverk og tilgangspunkt er bare en del av prosessen. Klienten må fullføre roamingprosessen raskt og uten avbrytelser, sånn at brukeren ikke opplever nedetid. Roaming innebærer at klienten autentiserer mot den nye BSSID-en og de-autentiserer fra den gjeldende BSSID-en. Sikkerheten og autentiseringsmetoden avgjør hvor raskt dette skjer.
I første omgang krever 802.1X-basert autentisering at klienten fullfører hele EAP-nøkkelutvekslingen. Deretter kan den de-autentisere fra den gjeldende BSSID-en. Dette kan ta flere sekunder avhengig av autentiserings-infrastrukturen i miljøet. Sluttbrukere kan oppleve tjenesteavbrudd fordi data ikke kan sendes på nettverket før autentiseringen er fullført.
iPhone, iPad, en Mac med Apple-chip og Apple Vision Pro kan støtte 802.11-standardene 802.11k, 802.11r og 802.11v. Selv om en enhet ikke støtter 802.11r, støtter alle enheter PMKID-bufring. Med denne typen bufring sjekker enheten PMK-ID-en («Pairwise Master Key Identifier») som sendes av klienten. Du kan bruke PMKID-bufring med trådløst utstyr for å forbedre roaming mellom tilgangspunktene. En annen form for bufring – «sticky key caching» (SKC) – optimaliserer roaming tilbake til tidligere tilknyttede tilgangspunkter. «Sticky key caching» tilsvarer ikke, og er heller ikke kompatibel med, «opportunistic key caching». Hvis du ønsker å støtte FT-kompatible enheter med PMKID-bufring, kan det hende du trenger flere SSID-er («service set identifiers»).
Radiomåling (802.11k)
802.11k sørger for at disse enhetene raskt identifiserer tilgjengelige tilgangspunkter i nærheten for roaming. Når signalstyrken til det gjeldende tilgangspunktet blir svakere og enheten må roame til et nytt tilgangspunkt, vet enheten allerede hvilket tilgangspunkt som tilbyr best tilkobling.
En roamingskanning er prosessen som brukes av en enhet for å se etter tilgangspunkter som støtter den gjeldende ESSID-en. Enheten sjekker alle tilgjengelige kanaler på 2,4 og 5 GHz, og skanner hovedsaklig kanaler på 6 GHz. I tillegg registreres 6 GHz-nettverk utenfor båndet ved å lytte etter Reduced Neighbor Report-informasjonselementet i beaconer på 2,4 og 5 GHz-nettverk.
Roamingskanningen går raskere dersom 802.11k er aktivert på nettverket. Dette hjelper fordi støttede Apple-enheter og -operativsystemer bruker de første seks oppføringene i Neighbor Report til å prioritere kanalene som skal skannes. Hvis 802.11k Neighbor Report ikke er aktivert, må enhetene skanne mer metodisk.
For eksempel kan en bruker som er midt i en telefonsamtale kanskje gå til andre siden av bygget. Når iPhonen krysser terskelen på -70 dBm, skanner den etter roamingmål. Hvis den bruker Neighbor Report som 802.11k leverer, finner den tilgangspunkter som støtter gjeldende ESSID på tre kanaler. Den skanner umiddelbart de kanalene, finner tilgangspunktet på en kanal som har passende signalstyrke, og roamer. Hvis 802.11k ikke er aktivert på nettverket, må klienten skanne alle kanaler på alle bånd for å finne et roamingmål. Dette kan ta en del ekstra sekunder.
Fast BSS Transition (802.11r)
802.11r bruker en funksjon kalt Fast BSS Transition (FT) til å effektivisere autentiseringsprosessen når enheten roamer fra ett tilgangspunkt til et annet på samme nettverk. FT gjør at enhetene kan tilknyttes tilgangspunkter raskere. Avhengig av din leverandør av Wi-Fi-maskinvare kan FT fungere både med forhåndsdelte nøkler (PSK), og med 802.1X-autentiseringsmetoder. Intel-baserte Macer støtter ikke rask Fast BSS Transition, men de samhandler med Fast BSS Transition-nettverk, sånn at ytterligere SSID-er ikke trenger å rulles ut.
På Cisco-nettverk støttes Adaptive 802.11r sånn at Apple-enheter som støtter FT kan sameksistere med eldre enheter som ikke støtter FT på et SSID som er konfigurert for både enheter som støtter FT og de som ikke gjør det. Støttede Apple-enheter og Cisco-tilgangspunkter signaliserer gjensidig at adaptiv 802.11r støttes av nettverket og at FT kan brukes. Eldre klienter i det trådløse nettverket som ikke støtter 802.11r, kan fortsatt koble seg til samme nettverk, men får ikke fordelene ved raskere FT-roaming. Adaptive 802.11r krever Cisco-versjon 8.3 eller nyere og støttede Apple-enheter med iOS 10, iPadOS 13.1 og macOS 10.13 eller nyere.
PMKID-bufring
PMKID-bufring gjør det raskere å koble til på nytt. En klientenhet som tidligere har etablert en Pairwise Master Key ved å fullføre en EAP-godkjenning (Extensible Authentication Protocol) og nøkkelutveksling, kan gå tilbake til samme tilgangspunkt der PMK-ID-en har blitt bufret. Ved å gjøre det raskere å koble til på nytt fra ett tilgangspunkt eller BSS til et som tidligere har blitt koblet til, forbedres roamingtiden. iOS, iPadOS og macOS støtter statisk bufring av PMKID for å hjelpe med å optimalisere roaming mellom BSSID-er i den samme ESSID-en.
Samarbeid med eksterne nettverk (802.11u)
Organisasjoner bruker 802.11u (også kjent som Wi-Fi Certified Passpoint eller HotSpot 2.0) for å tillate at brukerne deres flyttes automatisk fra ett Wi-Fi-nettverk til et annet – omtrent som med roaming – uten å endre påloggingsinformasjonen. Når en enhet oppdager et autorisert 802.11u-tilgangspunkt, kobler enheten seg automatisk til det nettverket.
Administrering av trådløse nettverk (802.11v)
802.11v gir ytterligere informasjon om tilgangspunkter i nærheten som kan være optimale kandidater å koble til. Når en enhet må roame, gjennomgås BSS transition-dataene (fra nettverket) sånn at enheten kan avgjøre hvilke tilgangspunkter som er best for roaming.