Definition Was ist 802.11v/k?

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Vitel GmbH

Die IEEE-Standards 802.11v und 802.11k ermöglichen WLAN-Clients ein schnelles Roaming zwischen WLAN-Accesspoints. Sie verbessern die Sicht der Clients auf das WLAN-Netz, indem Informationen zu benachbarten Accesspoints, zu den Funkeigenschaften und zur Auslastung ausgetauscht werden. Zusammen mit 802.11v/k kommt häufig der Standards 802.11r zum Einsatz, der die Authentifizierungszeit des Clients beim Roaming verkürzt.

802.11v und 802.11k sind Standards des Institutes of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), die WLAN-Clients ein schnelles und nahtloses WLAN-Roaming ermöglichen. Mit Hilfe der Standards können die Clients zum jeweils gerade am besten geeigneten WLAN-Accesspoint wechseln. Über die 802.11v/k-Standards werden Informationen über die verfügbaren Accesspoints, ihre Funkeigenschaften und ihre Auslastung ausgetauscht. Ziel der Standards ist es, einem Client den schnellen Wechsel zum gerade am besten für ihn geeigneten Accesspoint zu ermöglichen, ohne dass Verbindungen abbrechen.

802.11v/k verschafft den Clients ein besseres Verständnis der WLAN-Umgebung und verkürzt die Scan-Zeit. Für das Roaming werden nicht mehr nur die Signalstärken der Accesspoints, sondern auch andere Eigenschaften wie deren Auslastung herangezogen. Zusammen mit den Standards 802.11v und 802.11k kommt häufig IEEE 802.11r zum Einsatz. 802.11r verkürzt die Zeit zur Authentifizierung eines Clients beim Wechsel zu einem anderen Accesspoint. Es werden Verschlüsselungsmethoden wie WPA2-PSK und WPA2-Enterprise unterstützt. Um 802.11v, 802.11k und 802.11r zu nutzen, müssen sowohl die Accesspoints als auch die Clients die Standards unterstützen. Für moderne Betriebssysteme wie Windows 10, iOS oder Android und beliebte WLAN-Hardware wie die Fritz!Box ist entsprechende Unterstützung verfügbar.

Was ist WLAN-Roaming und was versteht man unter schnellem WLAN-Roaming mit 802.11v/k?

Unter WLAN-Roaming versteht man den Wechsel eines WLAN-Clients zu einem anderen WLAN-Accesspoint. Gebäude oder Flächen im Freien sind oft mit zahlreichen WLAN-Accesspoints ausgestattet, die jeweils einen bestimmten Bereich mit Funksignalen abdecken. Die Accesspoints sind so installiert, dass sich ihre Funkradien überschneiden. Bewegt sich ein mobiles Endgerät, muss es an den Rändern der jeweiligen Funkradien zum nächsten Accesspoint wechseln, damit eine durchgehende Netzwerkverbindung sichergestellt ist.

Die Auswahl des nächsten Accesspoints erfolgt bei einfachem WLAN-Roaming auf Basis der Stärke des empfangenen Funksignals. Im Idealfall findet das WLAN-Roaming statt, ohne dass der Anwender etwas davon bemerkt oder Netzwerkverbindungen für eine spürbare Zeit unterbrochen werden. Gerade durchgeführte Netzwerkaktivitäten wie beispielsweise ein VoIP- oder Video-Anruf oder ein Download einer Datei sollen durch das WLAN-Roaming nicht gestört werden.

Die IEEE-Standards 802.11v/k/r machen besonders schnelles WLAN-Roaming möglich. Sie sorgen für einen Austausch an Informationen über die WLAN-Topologie und über die Eigenschaften der Accesspoints zwischen den WLAN-Clients und den Accesspoints und beschleunigen die Authentifizierung beim Accesspoint-Wechsel. Die Standards verbessern die Netz-Awareness der Endgeräte und die Intelligenz beim WLAN-Roaming.

Details zum Standard 802.11v

Der Standard 802.11v erlaubt den Austausch von Informationen über die Netzwerktopologie und Funkeigenschaften eines WLAN-Netzwerks. Die WLAN-Clients erhalten wichtige Informationen für schnelles, intelligentes Roaming. Veröffentlicht wurde der Standard im Jahr 2011. Seit der Veröffentlichung von IEEE 802.11-2012 ist 802.11v Bestandteil des 802.11-Standards. Inhalte von 802.11v sind beispielsweise BSS Max Idle Service für längere Akku- und Batterielaufzeiten der WLAN-Geräte oder BBS Transition-Verwaltung und Disassociation Imminent für die Einflussnahme der Netzwerksteuerungsebene auf das Roaming-Verhalten der WLAN-Clients.

Details zum Standard 802.11k

Auch 802.11k ist seit der Veröffentlichung von IEEE 802.11-2012 Bestandteil des 802.11-Standards. Ein Inhalt des Standards ist das Radio Resource Measurement (RSM). 802.11k ermöglicht unter anderem lastabhängige Roaming-Entscheidungen. Normales Roaming berücksichtigt in der Regel nur die Signalstärke. Endgeräte wechseln zum Accesspoint mit der jeweils besten Funkversorgung. Das kann dazu führen, dass funkstarke APs aufgrund der hohen Anzahl verbundener Client überlastet werden. Dank 802.11k lässt sich die aktuelle Auslastung eines Accesspoints in die Roaming-Entscheidung einbeziehen. Eine gleichmäßige Verteilung der Last und ein besseres Nutzererlebnis sind die Folge. Mit Hilfe von vor dem Roaming ausgetauschten Listen verfügbarer Accesspoints, ihrer Eigenschaften und ihrer Statistiken verkürzt sich die Zeit zum Scannen der Netzwerkumgebung. Ein optimaler Accesspoint lässt sich schneller auswählen.

Die Bedeutung von 802.11r für das WLAN-Roaming

Im Zusammenhang mit 802.11k und 802.11v wird häufig der Standard 802.11r genannt. Er ist ebenfalls für schnelles WLAN-Roaming gedacht. Die im Standard definierte Fast Basic Service Set Transition verkürzt die Authentifizierungszeit der WLAN-Clients beim Wechsel zu einem anderen Accesspoint. Die für die Verschlüsselung benötigten Schlüssel werden bereits im Vorfeld auf allen Accesspoints der WLAN-Umgebung gespeichert. 802.11r unterstützt Verschlüsselungsmethoden wie WPA2-PSK und WPA2-Enterprise.

Vorteile durch 802.11v, 802.11k und 802.11r

Kurz zusammengefasst bieten die Standards 802.11k, v und r folgende Vorteile:

• schnelleres und intelligenteres WLAN-Roaming

• bessere Lastverteilung im Netz durch Einbeziehung der Accesspoint-Auslastung in die Roaming-Entscheidung

• höhere Energieeffizienz der WLAN-Endgeräte

• nahtloses WLAN-Roaming - weniger Verbindungsabbrüche beim WLAN-Roaming

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