WLAN: Ubiquiti UniFi – RSSI

In drahtlosen Netzwerken gibt es etliche Störeinflüsse, die die Benutzung des geteilten Mediums „Luft“ deutlich beeinflussen. Dabei gibt es minimierbare Störeinflüsse, wie Wände z.B., die man durch eine optimale Wireless-Planung zwar nicht wegbekommt, man aber die Auswirkungen auf eine WLAN-Umgebung meist deutlich reduzieren kann. Eben diese Störeinflüsse senken die Signalstärke, die der Client vom Access Point noch abbekommt. Grade im Bezug auf eine Wireless-Planung auf der Basis von IEEE 802.11ac gibt es dabei einiges zu beachten. Ich berichtete bereits vor einiger Zeit darüber. Hier geht´s zum Post über ac-WLAN und seine Eigenheiten.

Die Abkürzung RSSI steht für Recieved Signal Strength Indication, also die Signalstärke, die vom Client noch empfangen werden kann. Bei einigen professionellen WLAN-Infrastruktur-Herstellern ist eine Funktion implementiert, die die minimale Signalstärke, die ein Client noch von einem Access Point bedient werde soll, angegeben wird. Dies wird meist mit „minimum RSSI“ bezeichnet. So auch beim Hersteller Ubiquiti in der UniFi-Serie. Dort kann und muss diese Konfiguration pro Access Point vorgenommen werden und sollte wohl bedacht geschehen.

unifi-ap-rssiIn der Konfiguration des Access Points können korrekterweise je Radio – also je Antennenmodul – die RSSI-Werte definiert werden. Standardwert sind hier -94 dBm. Der Hintergrund des Standardwertes: Es gibt sicher Nutzer, die nur einen Access Point benötigen und mit diesem so lange wie möglich verbunden bleiben möchten.  Es ist allerdings nur begrenzt sinnig, einen so „hohen“ bzw. niedrigen (negativer Wert) RSSI-Wert zu vergeben. Um hier eine Konfiguration zu finden, die genau auf die Infrastruktur und die Umgebung angepasst ist, sollte man sich erstmal bezüglich ein paar Fragen im Klaren sein und wissen, was man tut.

  • Wofür soll mein Netz optimiert sein?
  • Welche Fläche ist mit WLAN abzudecken?
  • Welche Anwendungen sollen periodisiert funktionieren?
  • Welcher Datendurchsatz ist im Mittel als Minimum festzulegen?
  • Wie viele Clients wird das Netz aufnehmen?

Entweder das Netzwerk ist optimiert auf hohe Reichweite bei geringerem Durchsatz und geringerer Signalstärke oder das Netz ist für Hochgeschwindigkeitsverbindungen (z.B. über 802.11ac) optimiert. Je nach Szenario sind andere Werte sinnvoll.

Je nach Modulation sind unterschiedliche Grenzwerte entscheidend für den maximalen Durchsatz. Bei 2,4 GHz-Netzen (ohne ext. Störeinflüsse) kann man ungefähr bei -84 dBm Signalstärke davon ausgehen, dass ein Client noch mit ca. 1-2 MBit/s verbunden ist. Damit wird ein VoIP-Telefonat unter Umständen sehr anstrengend, da es zu Aussetzern kommen kann, für Mailing und Web-Surfing kann das jedoch noch völlig ausreichend sein. Im 5GHz-Bereich sieht das wieder anders aus. Hier ist bei den meisten Clients bereits ab -65 dBm Schicht, für VoIP & unkomprimierte Videostreams müssen sogar im Mittel ca. -55 dBm erreicht werden.

Da Unternehmensnetzwerke und professionell geplante SOHO-Netzwerke meist nicht nur aus einem Standalone-AP bestehen, sondern eine controllerbasierte Infrastruktur, bestehend aus mehreren Access Points für die drahtlose Vernetzung zuständig ist, kommt hier das sog. Roaming ins Spiel. Grundsätzlich ist im WLAN-Standard vorgesehen, dass der Client entscheidet, wann er die Verbindung zum Access Point trennt und eine andere aufbaut. Das ist allerdings nicht immer optimal, da u.U. ein anderer Access Point des gleichen Netzes bereits deutlich näher ist und dadurch eine bessere Signalqualität bietet, als der bereits verbundene AP. Dieses Problem wird auch „sticky client problem“ genannt.

Um je nachdem wofür das Netzwerk optimiert ist, den richtigen Zeitpunkt zu finden, zu dem der Controller dem Client die Entscheidung abnimmt, wann ein signalstärkerer Access Point erreichbar ist, muss der RSSI-Wert konfiguriert werden. Wird er nicht konfiguriert, bleibt ein Client solange mit dem Access Point verbunden, bis er gar kein Signal mehr bekommt. Mancher Applikation passt das nicht, da meist relativ schnell Timeouts erreicht werden. Für den RSSI-Wert kann man sich folgende Faustformel merken – auch wenn ich davon wenig halte, da eine professionelle Ausleuchtung vorher die besten Ergebnisse in der Implementierung bietet:

Je Ubiquiti UniFi AC Access Point pro 40qm kann der RSSI-Wert im 2,4 GHz-Bereich um -5 dBm und im 5 GHz-Bereich um -12 dBm gegenüber dem Standardwert angehoben werden. Bitte dabei beachten, dass es sich um negative Werte handelt. Damit sollte für die meisten Szenarien eine gute bis sehr gute Performance bei bis zu 10 Geräten pro Access Point gegeben sein.

Sollte professioneller Planungsbedarf bestehen, bitte ich darum, diesen über das Kontaktformular mit einer möglichst genauen Situationsbeschreibung einzureichen. Ich bin mir sicher, dass wir die optimale Lösung für Deine Anforderung finden.

unifi-ap-rssi-previewAkzeptierte Werte für den RSSI-Wert liegen zwischen -1 und -94 dBm, wobei -1 dBm quasi bedeuten würde, dass man mit dem Client im Access Point sitzt, um eine Verbindung zu bekommen und -94 dBm bedeutet, dass man so weit die SSiD ausgestrahlt wird, eine Verbindung zum Netzwerk erhält. Die Faktoren, die die Signalstärke beeinflussen können, sind vielfältig. Es reicht von einer schlichtweg massiven Wandstärke über Metallkonstruktionen, Wasser-Ansammlungen (Aquarien, Rohrleitungen…), Fahrstühlen bis zu Mikrowellen, die die Signalstärke massiv beeinträchtigen können.

Um einen groben Anhaltspunkt zu erhalten, welcher Wert sinnvoll für die eigene Umgebung ist, kann man die Auflistung der Clients je AP zuhilfe nehmen. Dort sind die aktuell ermittelten Werte aufgeführt. Der niedrigste Wert dieser genannten (z.B. -84 dBm) darf bei der Konfiguration nicht unterschritten werden. Bedeutet für das Beispiel, dass idealerweise die Grenze für das Roaming auf ca. -86 dBm gesetzt werden dürfte, damit der Client auch weiterhin noch eine Verbindung zum Access Point aufbauen kann.

Wer sich unsicher ist und nur einen Access Point besitzt, kann den Wert auch auf Standardeinstellung gesetzt lassen. Der Wert kann allerdings trügerisch sein, da eine Verbindung von den Geräten aufgebaut wird, aber ggf. kein effektiver Datenverkehr stattfinden kann, da ggf. die Entfernung zum AP zu groß ist.

Du hast Fragen zum Post oder zur Einrichtung Deiner Umgebung? Schreib´s in die Kommentare!

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