DE102016117530B4

DE102016117530B4 - WLAN Roaming

Info

Publication number: DE102016117530B4
Application number: DE102016117530.7A
Authority: DE
Inventors: Steffen Kessler
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 2016-09-16
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2020-06-04
Anticipated expiration: 2036-09-17
Also published as: DE102016117530A1

Abstract

Verfahren zur Einrichtung eines drahtlosen lokalen Netzwerkes in einem baulichen Umfeld aufweisend Verweilbereiche, in denen sich Clients gewöhnlich aufhalten, und aufweisend Durchgangsbereiche, durch die Clients sich gewöhnlich hindurch bewegen, wobei das lokale Netzwerk mindestens zwei Zugangspunkte umfasst, die jeweils einen Funkbereich abdecken und die über ein kabelgebundenes lokales Netzwerk miteinander verbunden sind, wobei beim Roaming der Datenverkehr eines sich von einem ersten Funkbereich in den zweiten Funkbereich bewegenden Clients von dem ersten Zugangspunkt auf den zweiten Zugangspunkt umgeschaltet wird, wobei das Roaming in einem Roamingbereich stattfindet, in dem sich die beiden Funkbereiche überlappen, dadurch gekennzeichnet,dass die räumliche Anordnung und/oder die Einstellung der Zugangspunkte derart erfolgt, dass sich der Roamingbereich in einem Durchgangsbereich ausbildet,wobei die Einrichtung des drahtlosen lokalen Netzwerkes anhand einer Simulation erfolgt, der ein Modell des baulichen Umfelds zugrunde liegt, wobei ein in dem Modell festgelegter Roamingbereich durch eine veränderliche Verteilung der Zugangspunkte und deren Einstellung automatisch berechnet wird,wobei die Ausbildung des durch Simulation berechneten Roamingbereiches anhand von Messungen mit einem mobilen Endgerät korrigiert wird undwobei bei der Einrichtung eines Roamingbereiches die Sensibilität der mobilen Clients auf ein Roaming berücksichtigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einrichtung eines drahtlosen lokalen Netzwerkes (WLAN) in einem baulichen respektive räumlichen Umfeld, das einerseits Verweilbereiche aufweist, in denen sich mobile Clients gewöhnlich aufhalten, und das andererseits Durchgangsbereiche aufweist, durch die sich mobile Clients gewöhnlich hindurch bewegen. Dabei hat das lokale Netzwerk mindestens zwei, insbesondere aber mehr, Zugangspunkte („access points“), die für sich jeweils einen Funkbereich abdecken und die über ein kabelgebundenes lokales Netzwerk (LAN) miteinander verbunden sind. In diesem lokalen Netzwerk findet Roaming statt, wobei der beiderseitige Datenverkehr eines sich von einem ersten Funkbereich in den zweiten Funkbereich bewegenden Clients von dem ersten Zugangspunkt auf den zweiten Zugangspunkt umgeschaltet wird. Das Roaming findet in einem Roamingbereich statt, in dem sich die beiden Funkbereiche überlappen.
Ein WLAN Netzwerk, das sich über mehrere Stockwerke eines Gebäudes erstreckt, ist aus US 2012/0129559 A1 bekannt. Hingegen offenbart US 2011/0122769 A1 ein Verfahren zur Planung von WLAN Netzwerken ohne Berücksichtigung von Verweil- und Durchgangsbereichen. Ahnliches offenbart die US 2004/0143428 A1 . Aus der US 2012/0252453 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Sendeleistungen in einem Netzwerk mit kleinen Zellen, sogenannten Femtozellen, bekannt.
Oft werden Access Points einfach dort montiert, wo sie einfach an das LAN und an die Stromversorgung angeschlossen werden können. Bei dieser Art von „Planung“ wird kaum berücksichtigt, welche Bandbreiten die Anwendungen wirklich benötigen.
Bekanntermaßen lässt sich das Roaming von Clients innerhalb eines solchen baulichen Umfeldes mit WLAN Messverfahren nachvollziehen. Es kann sich beim Roaming als problematisch erweisen, dass die Übertragung lückenhaft ist und der Wechsel zum anderen Access Point mit Paketverlusten einher geht. Dabei hängt der Ort, an dem das Roaming stattfindet, mithin der Roamingbereich, von der Sendeleistung und damit vom Empfang der verschieden WLAN Access Points ab und wird darüber hinaus von den Einstellungen im Client beeinflusst. So sind beispielsweise unter dem Betriebssystem Windows fünf Einstellmöglichkeiten am Client für die „Roaming-Aggressivität“ möglich. Der niedrigste Wert bedeutet, dass der Client möglichst lange über den aktuellen Access Point sendet. Der höchste Wert bedeutet, dass der Client den Access Point sofort wechselt, sobald am Client eine gewisse Signalstärke von dem neuen Access Point empfangen wird.
Entsprechend kommt es bei einem hohen Wert für die Roaming Aggressivität in der Regel zu mehr Roamingvorgängen als bei einem niedrig eingestellten Wert. Allerdings sind die Übertragungslücken während des Roaming bei niedrigem Wert länger als bei hoher Aggressivität.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verfahrensweise für die Einrichtung eines drahtlosen lokalen Netzwerkes (WLAN) vorzuschlagen, die sich einfach und mit kostengünstigen Mitteln umsetzen lässt und die zu einer Minimierung von Übertragungslücken beiträgt.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen genannt.
Demnach liegt die grundlegende Idee der erfindungsgemäßen Lösung darin, die Roamingbereiche durch Vorgabe von Parametern so einzustellen, dass sich diese an Stellen ausbilden, wo sie den Datenverkehr am wenigsten beeinträchtigen. Die geringe Beeinträchtigung ist gegeben, weil es an diesen Stellen nur mit geringer Wahrscheinlichkeit überhaupt zu Datenübertragungen und entsprechend auch nicht zu Fehlern in der Datenübertragungen kommt. Anspruchsgemäß drückt sich das so aus, dass die räumliche Anordnung und/oder die Einstellung der Zugangspunkte derart erfolgt, dass sich der Roamingbereich zwischen zwei Access Points in einem Durchgangsbereich, der kein Arbeits- und damit Verweilbereich ist, ausbildet. Diese Vorgehensweise ist möglich, da sich die Ausbildung der Roamingbereiche in einem beliebigen räumlichen Umfeld durch die Anordnung und die Einstellungen der Access Points vorhersagbar beeinflussen lässt.
Mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise können in vielen Fällen, in denen es um die WLAN Ausleuchtung und nicht um die Bewältigung einer hohen Nutzerdichte geht, Access Points eingespart und/oder die Sendeleistung einzelner Access Points reduziert werden. Das spart Energie und setzt die Personen, die sich in dem Umfeld bewegen, einer entsprechend geringeren Strahlung aus.
Erfindungsgemäß beginnt die Einrichtung des drahtlosen lokalen Netzwerkes zunächst mit einer Planung am Computer und erfolgt entsprechend anhand einer Simulation. Dieser wird ein Modell des baulichen Umfelds zugrunde gelegt, das möglichst viele, die Strahlung beeinflussende Gegebenheiten berücksichtigt. Auf der Grundlage dieses Modells, in dem im Vorfeld unkritische Roamingbereiche festgelegt werden, werden diese durch eine veränderliche Verteilung der Zugangspunkte und deren Einstellung automatisch angenähert.
Vorteilhaft ist es, wenn das Ergebnis der Berechnung in die Praxis umgesetzt wird und in dem tatsächlichen baulichen Umfeld Messungen mit einem mobilen Endgerät zur Verifikation des Modells durchgeführt werden. Die Ausbildung der durch Simulation berechneten Roamingbereiche kann dann anhand der Messungen korrigiert wird, indem die Messergebnisse in eine erneute Simulation einbezogen oder die Parameter der Zugangspunkte (Access Points) insbesondere deren Aufstellung und/oder Sendeleistung, justiert werden.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, die Einstellung der Zugangspunkte nicht an jedem Zugangspunkt einzeln, sondern für alle Zugangspunkte zentral am gemeinsamen Access Point Controller vorzunehmen.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn bei der Einrichtung eines Roamingbereiches neben den Charakteristika der Zugangspunkte auch noch die Roamingeinstellung, insbesondere die Sensibilität der mobilen Clients auf ein Roaming, also deren „Roaming-Aggressivität“, berücksichtigt wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn bei der Einrichtung eines Roamingbereiches die Sendecharakteristik der Antennen der Access Points berücksichtigt wird. Insbesondere kann, wie beispielsweise bei Yagi-Antennen, die richtungsabhänge Abstrahlung verändert werden
Dabei können alle Clients auf die gleiche Roaming Aggressivität eingestellt werden und über einen Referenzclient die Roamingbereiche definieren. Dazu wird der Referenzclient an den Grenzen der Roamingbreiche platziert und die Empfangssignalstärke der entsprechend beteiligten Access Points zentral, beispielsweise durch einen Access Point Controller gespeichert. Aus diesen Daten kann dann für die Grenzen der Roamingbereiche die Sendeleistung der entsprechenden Access Point so eingestellt werden, dass das Roaming innerhalb des Roamingbreichs erfolgt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 und 2 näher beschrieben. Es zeigen:

1 ein WLAN Ausleuchtungsergebnis ohne Optimierung der Roamingbereiche und
2 ein WLAN Ausleuchtungsergebnis mit der erfindungsgemäßen Optimierung der Roamingbereiche.

In 1 ist ein WLAN Ausleuchtungsergebnis innerhalb einer Halle mit einem Regal 1 und einer Betonwand 2 zu sehen, in denen sich drei sendende Access Points 3a, 3b und 3c befinden. Gezeigt sind die sich ringförmig ausbreitenden Sendebereiche der Sender, die sich teilweise überlappen, wobei die Stärke der Überlappung durch eine Zunahme der Strichstärke symbolisiert ist. Wegen der hohen Überlappung wird in dem Roamingbereich 4, der sich zwischen den Access Points hinter dem Regal 1 befindet, ein Roaming stattfinden. Dieser Roamingbereich 4 liegt jedoch genau vor dem Regal 1 und damit in einem Arbeitsbereich, wo beispielsweise Barcodes gescannt und übertragen werden. Bewegt sich ein Mitarbeiter, der beispielsweise eine Lieferung zusammenstellt, mehrfach hin und her durch den Roamingbereich 4, entstehen in der Übertragung mehrfach Lücken, weil mehrere Roaming Vorgänge ablaufen.
2 zeigt nunmehr die Ausleuchtung derselben Halle nach der Optimierung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. Der neue Roamingbereich wurden errechnet, indem im ersten Schritt an einem Access Point das WLAN deaktiviert wurde und anschließend die Ausleuchtungsmessung für den Raum simuliert wurde. Wenn zusätzliche der Client in den Roamingeinstellungen auf die niedrigste Aggressivität eingestellt wird, er sich entsprechend der Simulaition am ganzen Regal entlang bewegen, ohne das eine Roaming abläuft. Ersichtlich ist der Roamingbereich 5 an die Stirnseite des Regals 1 verlegt, wo die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass sich dort ein Mitarbeiter hin und her bewegt.

Claims

Verfahren zur Einrichtung eines drahtlosen lokalen Netzwerkes in einem baulichen Umfeld aufweisend Verweilbereiche, in denen sich Clients gewöhnlich aufhalten, und aufweisend Durchgangsbereiche, durch die Clients sich gewöhnlich hindurch bewegen, wobei das lokale Netzwerk mindestens zwei Zugangspunkte umfasst, die jeweils einen Funkbereich abdecken und die über ein kabelgebundenes lokales Netzwerk miteinander verbunden sind, wobei beim Roaming der Datenverkehr eines sich von einem ersten Funkbereich in den zweiten Funkbereich bewegenden Clients von dem ersten Zugangspunkt auf den zweiten Zugangspunkt umgeschaltet wird, wobei das Roaming in einem Roamingbereich stattfindet, in dem sich die beiden Funkbereiche überlappen, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Anordnung und/oder die Einstellung der Zugangspunkte derart erfolgt, dass sich der Roamingbereich in einem Durchgangsbereich ausbildet, wobei die Einrichtung des drahtlosen lokalen Netzwerkes anhand einer Simulation erfolgt, der ein Modell des baulichen Umfelds zugrunde liegt, wobei ein in dem Modell festgelegter Roamingbereich durch eine veränderliche Verteilung der Zugangspunkte und deren Einstellung automatisch berechnet wird, wobei die Ausbildung des durch Simulation berechneten Roamingbereiches anhand von Messungen mit einem mobilen Endgerät korrigiert wird und wobei bei der Einrichtung eines Roamingbereiches die Sensibilität der mobilen Clients auf ein Roaming berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Einrichtung eines Roamingbereiches die Sendecharakteristik der Antennen der Access Points und/oder deren Sendeleistung berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Client in den Roamingbereich platziert, die Empfangsleistung der entsprechenden Access Points zentral gespeichert und als Kriterium für das Roaming verwendet wird.