Suporte de roaming Wi-Fi em dispositivos Apple

Suporte para otimização de roaming para dispositivos Apple

Os dispositivos Apple suportam estas tecnologias de roaming assistido:

Decisão do dispositivo para roaming

Os dispositivos detetam quando efetuar o roaming mediante a avaliação do valor do RSSI (indicador de força do sinal recebido) da ligação atual em comparação com o RSSI de um novo ponto de acesso. Após o sinal atenuar para um determinado valor (conhecido como o limiar de ativação de roaming), o dispositivo avalia os candidatos para roaming. Os fatores considerados incluem o limiar de ativação de roaming, a frequência de banda e a tecnologia de PHY (camada física) usada pelo ponto de acesso candidato para roaming.

Limiar de ativação e sobreposição da célula

Os computadores Mac monitorizam e mantêm a ligação atual do BSSID (Basic Service Set Identifier) até o RSSI (Received Signal Strength Indicator) ultrapassar o limiar de -75 dBm. O iPhone e o iPad monitorizam e mantêm a ligação do BSSID (Basic Service Set Identifier) até o RSSI (Received Signal Strength Indicator) ser superior a -70 dBm. Após o Mac, iPhone ou iPad ultrapassar o seu limiar de ativação de roaming, o dispositivo verifica os BSSID candidatos para roaming para o ESSID (Extended Service Set Identifier) atual.

As antenas nos dispositivos variam consoante o modelo e é possível que considerem limites de células diferentes do previsto. É importante considerar estas informações ao criar células sem fios e calcular a sobreposição do sinal. O ideal é usar o dispositivo de destino ao medir a sobreposição da célula.

Critério de seleção para banda, rede e candidatos para roaming

Ao ultrapassar o limiar de ativação de roaming, é necessário que o BSS (Basic Service Set) (ou ponto de acesso) candidato tenha um sinal melhor do que o atual. No macOS, é necessário que o BSS candidato tenha um RSSI que seja 12 dB superior ao BSS atual, independentemente do Mac estar inativo ou a transmitir dados. No iOS, iPadOS e visionOS, é necessário que o BSS candidato tenha um RSSI superior a 8 dB se o iPhone, iPad ou Apple Vision Pro estiver a transmitir dados, ou um RSSI superior a 12 dB se o dispositivo estiver inativo.

Por exemplo, um iPhone ligado a uma SSID em que o RSSI da ligação atual pode descer para -75 dBm durante uma chamada de voz por WLAN (VoWLAN). Quando tal acontecer, o dispositivo procura posteriormente os BSSID candidatos para roaming que têm um RSSI de, no mínimo, -67 dBm. Se um Mac estiver ligado à mesma rede e o RSSI da ligação atual cair para –75 dBm, o dispositivo procura um BSSID candidato para roaming que tenha um RSSI de, no mínimo, –63 dBm.

Pondere uma implementação quando um iPhone ou iPad estiver a usar uma rede desenvolvida para células de radiofrequência de 6 GHz ou 5 GHz que tenha uma sobreposição de –67 dBm. Neste caso, o dispositivo permanecerá ligado ao BSSID durante mais tempo do que o esperado Isto porque o iPhone ou iPad usa um limiar de ativação de roaming de –70 dBm.

O iOS, iPadOS, macOS e visionOS usam as informações partilhadas pelas redes sobre a utilização dos canais e a quantidade de clientes associados, juntamente com as medições da força do sinal recebido (RSSI) para classificar as redes candidatas. As redes com classificação mais elevada oferecem uma melhor experiência de Wi-Fi. Esses sistemas operativos também escolhem uma rede com base nos seguintes critérios:

• Wi-Fi 6 (802.11be) é escolhida em vez de Wi-Fi 5 (802.11ax)

• Wi-Fi 6 (802.11ax) é escolhida em vez de Wi-Fi 5 (802.11ac)

• Wi-Fi 5 (802.11ac) é escolhida em vez de Wi-Fi 4 (802.11n) ou 802.11a

• Wi-Fi 4 (802.11n) é escolhida em vez de 802.11a

• A largura de canal de 160 MHz é escolhida em vez de 80 MHz, 40 MHz ou 20 MHz

• A largura de canal de 80 MHz é escolhida em vez de 40 MHz ou 20 MHz

• A largura de canal de 40 MHz é escolhida em vez de 20 MHz

Compreender como é realizado o roaming de clientes (assim como saber a força do sinal necessária de um BSS candidato) pode ajudar a criar uma rede sem fios que suporte serviços em tempo real, como voz e vídeo.

Suporte para otimização de roaming

Encontrar uma rede válida e um ponto de acesso é apenas parte do processo. O cliente tem de concluir o processo de roaming rapidamente e sem interrupções para que o utilizador não sofra interrupções no serviço. O roaming consiste na autenticação do cliente em relação ao novo BSSID e na desautenticação do BSSID atual. O método de segurança e de autenticação determina a rapidez.

Primeiro, a autenticação baseada em 802.1X requer que o cliente conclua a troca da chave EAP. Depois, pode desautenticar do BSSID atual. Dependendo da infraestrutura de autenticação do ambiente, isso pode demorar alguns segundos. É possível que os utilizadores finais sofram interrupções no serviço, porque os dados não podem ser transmitidos na rede até que a autenticação esteja concluída.

O iPhone, iPad, um Mac com Apple Silicon e o Apple Vision Pro podem suportar 802.11k, 802.11r e 802.11v de alterações às normas 802.11. Mesmo que um dispositivo não suporte 802.11r, todos os dispositivos suportam cache PMKID. Com este tipo de cache, o dispositivo verifica o PMKID (identificador da chave-mestra de pares) que o cliente enviou. É possível utilizar cache PMKID com alguns equipamentos sem fios para melhorar o roaming entre pontos de acesso. Outra forma de cache, a cache de tecla modificadora (SKC), otimiza o roaming para os pontos de acesso associados anteriormente. A cache da tecla fixa não é igual nem compatível com a cache OKC (Opportunistic Key Caching). Se pretender suportar dispositivos com capacidade FT e cache PMKID, poderá ser necessário mais identificadores de definição de serviço.

Medição de rádio (802.11k)

A norma 802.11k permite que estes dispositivos identifiquem rapidamente pontos de acesso próximos que estejam disponíveis para roaming. Quando a força do sinal do AP (ponto de acesso) atual enfraquece e o dispositivo necessita de aceder a um novo, o dispositivo já sabe que ponto de acesso oferece a melhor ligação.

Uma pesquisa de roaming é o processo usado por um dispositivo para procurar pontos de acesso que suportem o ESSID associado. O dispositivo procura todos os canais disponíveis em 2,4 GHz, em 5 GHz e nos principais canais detetáveis em 6 GHz. Além disso, as redes de 6 GHz são detetadas fora da banda mediante a pesquisa do elemento de informação do Reduced Neighbor Report dos sinais nas bandas 2,4 GHz e 5 GHz.

A pesquisa de roaming é executada mais rapidamente se 802.11k estiver ativada na rede. Isto é útil porque os dispositivos e sistemas operativos da Apple utilizam as primeiras seis entradas no Neighbor Report para dar prioridade à pesquisa de canais. Se 802.11k Neighbor Report não estiver ativada, esses dispositivos terão de efetuar uma pesquisa mais metódica.

Por exemplo, um utilizador que esteja a efetuar uma chamada pode dirigir-se para o outro lado do edifício. O iPhone pesquisa por destinos de roaming quando ultrapassa o limiar de -70 dBm. Se utilizar o Neighbor Report que o 802.11k fornece, encontra AP (pontos de acesso) que suportam o ESSID atual em três canais. O relatório pesquisa imediatamente esses canais, procura o AP (ponto de acesso) num canal com a força de sinal apropriada e efetua o roaming. Se 802.11k não estiver ativada na rede, o cliente tem de pesquisar cada canal de cada banda para procurar um destino de roaming. Isto pode acrescentar vários segundos ao processo.

Fast BSS transition (802.11r)

A norma 802.11r facilita o processo de autenticação com uma funcionalidade designada FT (Fast BSS Transition) quando o dispositivo iOS transita de um AP (ponto de acesso) para outro dentro da mesma rede. A transição FT permite que os dispositivos se associem aos AP com maior rapidez. Consoante o fornecedor de hardware Wi-Fi, a FT pode funcionar com ambos os métodos de autenticação: chave pré-partilhada (PSK) e 802.1X. Os computadores Mac baseados em Intel não suportam Fast BSS Transition, mas interoperam com as redes Fast BSS Transition para que SSID adicionais não necessitem de ser implementados.

Na rede Cisco, 802.11r adaptável é suportado para permitir que os dispositivos Apple que suportem FT coexistam com dispositivos anteriores que não suportem FT num SSID configurado para permitir clientes FT e não FT em simultâneo. Os dispositivos Apple suportados e os AP Cisco indicam que 802.11r adaptável é suportado pela rede e que a FT pode ser utilizada. Os clientes sem fios legados que não suportam a norma 802.11r podem continuar a aceder à mesma rede, mas não lhes é possível tirar partido de roaming mais rápido com FT. O 802.11r adaptável requer o Cisco versão 8.3 ou posterior e dispositivos Apple suportados com o iOS 10, iPadOS 13.1 e macOS 10.13 ou posterior.

Cache PMKID

As velocidades da cache de PMKID (identificador da chave-mestra de pares) até ao processo de nova ligação. Um dispositivo cliente, após ter estabelecido anteriormente uma chave-mestra de pares ao realizar a autenticação inicial do EAP (Protocolo de autenticação extensível) e o intercâmbio de chaves, pode voltar ao mesmo ponto de acesso em que a sua PMKID foi colocada em cache. Ao acelerar a nova ligação de um ponto de acesso ou BSS a outro ponto de acesso acedido anteriormente, o tempo de roaming é melhorado. O iOS, iPadOS e macOS suportam cache PMKID estática para ajudar a otimizar o roaming entre os BSSID no mesmo ESSID.

Interfuncionamento com redes externas (802.11u)

As organizações usam 802.11u (também conhecido como Wi-Fi Certified Passpoint ou HotSpot 2.0) para permitir que os seus utilizadores alternem automaticamente entre redes Wi-Fi, à semelhança do roaming de dados móveis, sem alterar nenhuma informação de início de sessão. Quando um dispositivo deteta um ponto de acesso 802.11u autorizado, o dispositivo liga-se automaticamente a essa rede.

Gestão de rede sem fios (802.11v)

A norma 802.11v fornece informações adicionais acerca de pontos de acesso próximos que poderão ser candidatos ótimos para aceder. Quando um dispositivo tem realizar o roaming, os dados de BSS Transition (fornecidos pela rede) são analisados para que o dispositivo possa determinar rapidamente quais são os melhores pontos de acesso para roaming.