Wie funktioniert eigentlich WLAN-Roaming?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Im Zusammenhang mit WLAN bedeutet Roaming schlicht den Wechsel der Funkzelle. Du benötigst zwei Accesspoints, die beide die gleiche SSID ausstrahlen und die gleichen Sicherheitseinstellungen haben. Ein Rechner wird sich mit der Funkzelle verbinden, die er besser empfängt. Läufst Du nun durch die Gegend, wird eventuell die andere Funkzelle besser sein, sodass der Client dann einfach die Funkzelle wechselt. Mit haushaltsüblichen Geräten wird man ein kurze Unterbrechung haben. Mit Geräten, die man in Unternehmensnetzen einsetzt, kann man das auch unterbrechungsfrei gestalten.

Da Roaming nur den Wechsel der Funkzelle beschreibt, ist es egal, ob diese von zwei Accesspoints oder von einem Accesspoint und einem Repeater stammen. Funkzelle ist Funkzelle. Wenn Du zwei Accesspoints hast, sollten sich die Funkzellen rund 20 Prozent überschneiden. Würden die Accesspoints in den gleichen Kanälen senden, gäbe es Interferenzen. Also stellt man sie auf unterschiedliche Kanäle. Im 2,4 GHz-Frequenzband überschneiden sich die Kanäle erheblich, deshalb müssen immer mindestens vier freien Kanälen dazwischen sein (also Kanal 1 und 6 oder 6 und 11).

Arbeitest Du mit einem Repeater, muss der zwangsläufig im Empfangsbereich des Accessports stehen. Die Überlappung der Funkzellen beträgt deshalb typischerweise 50 Prozent. Da Accesspoint und Repeater naturgemäß miteinander kommunizieren müssen und dies nur dann geht, wenn sie beide auf der gleichen Frequenz funken, müssen beide auf den gleichen Kanal eingestellt sein. Das bedingt eine Reduktion der Datenrate um die Hälfte. Teurere Geräte haben zwei Funkeinheiten, wobei eine im 2,4 GHz-Band und die andere im 5 GHz-Band funkt. Dann kann man die Verbindung zwischen Accesspoint und Repeater im 5 GHz-Band aufbauen und die Clients unterhalten sich mit Accesspoint und Repeater im 2,4 GHz-Band. Dann müssen beide Geräte im 5 GHz-Band auf den gleichen Kanal und im 2,4 GHz-Band in unterschiedlichen Kanälen funken. In dem Fall beeinträchtigt der Repeater die Datenrate nicht.

Das Roaming geht vom Client aus, nicht vom Router. Der Client bestimmt, mit welcher Funkzelle er sich verbindet und er bestimmt auch den Roamingzeitpunkt. Der Router muss da deshalb nichts unterstützen.

Am besten funktioniert Roaming wenn die APs und dein Router über einen Switch per Kabel verbunden sind. Die Kanäle sollten unterschiedlich sein. Mit möglichst großen Abstand untereinander. Auch der Key muss natürlich bei allen APs gleich sein. Dann ist es kein Problem mit einem Gerät im Haus umherzulaufen und sich immer mit den stärksten Sender zu verbinden. Ich benutze dafür gerne die APs von Zyxel. Die einfachen im Preissegment unter 50 Euro haben nur ein 2,4 GHz Band und 2 Antennen, die teureren (etwa 230 Euro) haben 4 Antennen und zwei Frequenzbänder (2,4 und 5 GHz). Die teureren sind eigentlich nur interessant wenn das 2,4 GHz Band bereits stark von anderen WLAN Stationen belegt ist. Dann kann man auf das 5 GHz Band ausweichen, wenn die Endgeräte dies unterstützen.

Ob der Speedport W921V roaming unterstützt kann ich nicht sagen. Über die APs wird es dann aber funktionieren. Lediglich beim verlassen des letzten AP Funkraums und erreichen des Speedport Funkraumes könnte der Router Probleme machen wenn er kein Roaming unterstützt. Das kann man aber umgehen in dem man in der Nähe des Speedports einen AP installiert und das WLAN des Routers deaktiviert.

PS: Ein Repeater benötigt keine LAN Verbindung zum Router. Er verbindet lediglich die Funkstationen miteinander. Manche dienen auch zusätzlich als AP. Aber ich kenne keinen der auch Roaming unterstützt. Das ganze hat aber auch einen Nachteil. Ein Repeater muss in beide Richtungen funken. Dadurch verringert sich die Bandbreite deutlich. Bei APs mit LAN Verbindung ist dies nicht der Fall.

1
@tomgun
Aber ich kenne keinen der auch Roaming unterstützt.

Was macht denn die Unterstützung des Accesspoints aus? Es gab mal ein Protokoll IAPP (Inter Access Point Protocol), was aber von der IETF 2006 ersatzlos zurückgezogen wurde. Damit konnten sich Accesspoints unterhalten, um z.B. Authentisierungsdaten bzw. den Authentisierungsstatus von Clients auszutauschen. Das hat natürlich das Roaming geschmeidiger gemacht, weil sich der Client nur neu assoziieren, aber nicht mehr authentisieren musste. Aber das ist Geschichte, es gibt allenfalls proprietäre Lösungen. Um eine neue Authentisierung kommt man beim Roaming zumindest in nicht Controller-gestützten Umgebungen meines Wissens nicht herum.

2
@user353737

Da gibt es schon Unterschiede. Normale APs überlassen das Roaming dem Client. Wird das Signal zu schwach muss der Client irgendwann die Verbindung abbrechen und sich neu mit dem nächsten AP verbinden. Das klappt aber meist nicht sauber oder dauert zu lange.

Bei APs wie z.B. dem Zyxel NWA3560-N kann man über die Trashold Einstellungen den Client vom Controller aus rauswerfen lassen. Das ist deutlich besser. Bei einem Contolled Ap Netzwerk kann auch eine Voranmeldung am nächsten AP stattfinden, was ein Neuverbindung ohne großen Zeitverlust möglich macht. Dadurch bemerkt der User die Neuverbindung nicht. Das ist natürlich auch mit anderen Herstellern möglich, aber eben nicht mit allen APs. Zusätzlich unterstützen manche APs das cachen eines Clients um diesen bei Bedarf schneller wieder zu verbinden. Die Hersteller von APs nutzen verschieden Verfahren um ein schnelleres Verbinden zu ermöglichen. Das von dir genannte IAPP (IEEE 802.11f) gibt es tatsächlich nicht mehr weil kein Hersteller es nutzen wollte. Jeder hatte dafür seine eigenen Ideen. :)

0
@tomgun
Um eine neue Authentisierung kommt man beim Roaming zumindest in nicht Controller-gestützten Umgebungen meines Wissens nicht herum.

Da hast du natürlich recht. Meine Aussage bezog sich auf WLAN Netzwerke mit Controller

0
@tomgun
Meine Aussage bezog sich auf WLAN Netzwerke mit Controller

Ich bin erst mal von haushaltsüblichen Geräten ausgegangen, da wird man in der Regel wohl keinen Controller einsetzen wollen. Mit Controller ist natürlich viel möglich, viel aber leider auch nur proprietär.

0
@tomgun

Bei APs wie z.B. dem Zyxel NWA3560-N kann man über die Trashold

threshold ... Trash ist was anderes :-o

Das erscheint mir eine proprietäre Funktion zu sein, die ich nicht kenne.

Bei einem Contolled Ap Netzwerk kann auch eine Voranmeldung am nächsten AP stattfinden, was ein Neuverbindung ohne großen Zeitverlust möglich macht.

So etwas kenne ich als AP-assisted Roaming als Bestandteil von 802.11k oder bei Cisco auch der sogenannten Cisco Compatible Extensions. Dann gibt es noch Preauthentication, Bestandteil von 802.11i. Egal was Du nimmst, es muss vor allem auch der Client unterstützen. Der muss sich schließlich rechtzeitig authentisieren, ohne sich aus zu assoziieren. Das macht die Sache nicht einfacher ...

0
@user353737

Ich meinte Preauthentication. Mir viel das Wort nicht ein. :)

Ich denke wir werden noch einige Zeit mit einem vernüftigen Roaming zu kämpfen haben bevor endlich ein Standard eingeführt wird.

Beim Zyxel NWA 3560-N kann man den RSSI Threshold festlegen. Wird dieser unterschritten kann der Controller den Client aus dem Netz werfen. Dieser sucht sich dann erneut das Netz und nimmt in der Regel den stärkeren AP. Dadurch wird zumindest immer eine gute Übertragung ermöglicht. Nimmt diese ab, wird der Client gezwungen sich einen neuen AP zu suchen ohne erst lange am alten AP zu versuchen noch etwas zu empfangen bis er dann die Verbindung verliert. Gerade die Endphase bis zum Verbindungsverlust dauert oft zu lange und man hat schon früh Probleme bei der Übertragung. Clients brauchen da oft zu lange bis sie es merken. Ich habe das mal getestet in dem ich mit einem laufenden Youtube stream durch die 4 Etagen einer Schule, eins der Netzwerke die ich eingerichtet habe, gelaufen bin und alle acht APs. ansteuerte. Es gab auf Grund des cachens beim Player keinerlei Einbrüche. Von den Neuverbindungen war nichts zu bemerken.

0
@tomgun

Ich habe in WLAN-Netzwerkkartentreibern schon die Einstellung "Roaming-Dynamik" gesehen, wo man von träge bis progressiv in fünf Stufen einstellen konnte, wie sich die Karte beim Roaming verhält. Was da genau für Werte hinter den einzelnen Stufen stehen, bleibt natürlich im Dunkeln. Im Zweifel kann man probieren, da etwas zu optimieren. Die "Zwangstrennung" vom AP hilft da natürlich auch, die dürfte sogar auch mit MFP funktionieren.

Youtube hilft natürlich beim Cachen. Sobald es an Voice over WLAN geht, reicht diese Lösung natürlich nicht mehr. Hier kommt man um ein vernünftiges zentrales Schlüsselmanagement wohl nicht umhin, dass der Client nur umassoziieren muss, was dann in << 100 ms abgeschlossen ist.

0

Was möchtest Du wissen?