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Transmit Power Control (TPC)

One of the functions that makes up the RRM operations is Transmit Power Control (TPC) . In this lesson, we’ll be taking a closer look at the TPC algorithm and how it works.

2.0 Wired and Wireless Infrastructure   2.3 Design radio management

APs can broadcast and operate using a number of different power levels. The higher the power is set on our APs, the bigger our coverage cell. Due to this, the transmit power configured on APs needs to be managed to reduce co-channel interference. Can you imagine having to manage the power on each AP manually? Even then, having to find the right transmit power for your environment? It would be a nightmare… Thankfully, TPC (Transmit Power Control)  can manage this for us automatically. 

TPC is an algorithm that runs on our wireless controller  every 10 minutes by default. The main aim is to set an APs transmit power to its optimal value. This value will provide the best performance to clients whilst avoiding interference with other APs. As the AP will most likely have an antenna on the 2.4GHz and 5Ghz bands, TPC will run independently. There will be one transmit power set for the 2.4GHz radio and another for the 5GHz radio.

As the wireless controller has no idea how our wireless network is setup, NDP (Neighbour Discovery Protocol) is used to build the topology. Using the NDP frames, our WLC will  The WLC looks for APs that can hear each other at -70dBm or greater . In addition for this, in order for the TPC algorithm to operate, the AP must be able to hear an additional 3 APs.

We might have scenarios where we have a number of wireless controllers within our deployment. If this is the case, the controller allocated as RF group leader will run the TPC algorithm.

Now that you understand how TPC operates, let’s take a look at how the algorithm works. Our wireless controller will use the following criteria to determine if a TPC change is required:

1. Can the AP detect three other APs at -70dBm? 2. Use the following formula to determine the transmit power: Tx_Max + (Tx Power Control threshold – RSSI of 3rd highest neighbour)

In order to minimise potential disruption, RRM will only make gradual changes to the transmit power. As such, RRM will only increase or decrease the power by 3dB (half or double the transmit power).

Configuration

In most cases, TPC doesn’t require any configuration to work. There might however be situations where the TPC algorithm needs to be tweaked.

TPC configuration can applied using either of the following options:

• RF Profiles.

It’s worth noting that some TPC parameters can only be configured globally. This includes;

• TPC Version.
• How TPC runs.

Global Configuration:

Remember that the TPC algorithm runs independently on each 802.11 band. As such, we have a global TPC configuration for the 2.4GHz band (802.11b/g/n/ax) and one for the 5GHz band (802.11a/n/ac/ax) . The 2.4GHz global configuration can be configured by navigating to: WIRELESS > 802.11b/g/n/ax > RRM > TPC The 5GHz global configuration on the other hand can be configured by navigating to: WIRELESS > 802.11a/n/ac/ax > RRM > TPC

There are a number of configurable options available to TPC global configuration. This includes:

• TPC run method.
• Maximum power level assignment.
• Minimum power level assignment.
• Power threshold.

TPC Version:

There are two methods of TPC available:

• TPCv1 (Coverage Optimal Mode).
• TPCv2 (Interference Optimal Mode).

Unless you have a specific reason otherwise, it’s recommended to use the default TPCv1 – Coverage Optimal Mode .

TPC Run Method:

TPC can run using one of the following methods:

Minimum / Maximum Power Level Assignment:

These thresholds can be used to set the minimum or maximum amount of power that APs can use within the environment.

Power Threshold:

Finally, this is the cutoff used by RRM to determine whether it should reduce an APs power. An increase of the power threshold will cause the AP to operate at higher transmit power rates. A decrease of the threshold on the other hand will cause the AP to operate at lower transmit power rates.

RF Profile:

Alternately, we can control TPC parameters using RF profiles. Our RF profile can then be applied to AP groups to control TPC on specific APs. In our example, I’ve created an RF profile called MN_RF-Profile-2.4GHz .

The TPC parameters can be configured under the RRM tab of our RF profile. We can then amend the following configuration parameters:

• Maximum Power Level Assignment.
• Minimum Power Level Assignment.
• Power Threshold v1.
• Power Threshold v2.

verbs.studio

Coming soon.

Welcome to the world of wireless networks !!!

Cisco access point transmit power levels

In this blog, I would like to explain how we could interpret transmit power levels on the Cisco controllers and access points.

On 2.4 Ghz, the transmit power levels is not that complicated.it is pretty much dependent on the allowed transmit power and antenna gain. The max power level shows 23 dBm with power levels ranging from 1 to 8, where Power level 1 is 23 dBm.

Below is the categorisation of 5 GHz frequency:

UNII-1 channels =36,40,44 & 48 UNII-2 channels = 52,56,60 & 64 UNII-2e channels =100,104,108,112,116,120,124,128,132,136 & 140 UNII-3 channels =144,149, 153, 157 , 161, 165

These power levels are dependent on various factors like AP Type,  assigned channels, regulatory domain, antenna gain etc.

Depending on the UNII band/frequency of the AP, the power levels are different on the 802.11a 5GHz radio.

On Cisco WLC, transmit power level is a numeric value instead of an unit in mW or dBm.

The numeric value corresponds to a power level that varies depending on the regulatory domain, frequency used and antenna gain.

Power level 1 is always the maximum power level allowed for that particular access point, deployed in a particular  country and operating on a particular channel.

We can safely consider that  each successive power level represents 50% of the previous power level. For example, 1 = maximum power level in a particular regulatory domain, 2 = 50% power, 3 = 25% power, 4 = 12.5% power, 5=6.25% etc.

If you set the maximum power level assignment under RF profile, the max transmit power level under the WLC will not be this max value but it takes the max value of the radio in that regulatory domain along with its antenna gain.

For some reason, quite often, I have also noticed that transmit power levels are reduced by 1 dB than the actual allowed values: Eg: if max allowed power is 23 dB, have seen it as 22 dB on the WLC and AP.

Below are the commands that can be used on plc or AP to see the transmit power levels:

for 5 GHz ” show ap config 802.11a (AP name)”

For 2.4 GHz “show ap config 802.11b (AP name)

On the Access point:

show controller dot11radio 1

show controller dot11radio 0

Based on the output you can see that different access points operating on different channels show different power levels.

The best way to validate transmit power  is by using above 2 commands.

Please note that the antenna gain has to be configured manually on the wireless lan controller

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Configuring global parameters for an AC

The global parameters of an AC take effect on all fit APs managed by the AC.

The AC automatically adjusts the transmit power level for radios according to TPC configuration to avoid interference between radios caused by too-large power. You can also perform one-time TPC for all radios.

The global parameters of radio 1 take effect on 802.11b/g/n radios. The global parameters of radio 2 take effect on 802.11a/n radios. For example, if you disable the network status of radio 1, all 802.11b/g/n radios are unavailable.

To configure global parameters for an AC:

Click the Service tab.

From the navigation tree, select WLAN Manager > Resource Management > ACs .

Click the device label of an AC.

Click the Wireless Service Information tab on the lower part of the page.

Click Global Configuration in the Wireless Service Information area.

Configure global parameters for radio 1:

Configure radio 2 in the same way radio 1 is configured.

Options are: Auto matic , On Demand , and Fixed .

Auto matic —If you select this option, the AC automatically adjusts the transmit power level of all radios. Adjusting radio transmit power can reduce interference and enhance wireless network performance.

On Demand —If you select this option, you need to click Invoke Power Update Once to enable the AC to adjust the transmit power level of the radio.

Fixed —Set the transmit power level of the radio to a fixed value, in the range of 1 to 5. For more information, see Table 9 , which is a reference only.

Table 9: Power level

Radio 1 Network Status —Enable or disable the network of Radio 1. If you do not enable the network of Radio 1, 802.11b/g/n radios are not available. The network status of a radio determines the operation status of the radio.

Max imum Power Level Assignment (– 1 0 to 30dBm) —The maximum power level that an AC can assign to the radio, in the range of –10 to 30 dBm. The power level after auto-TPC will not exceed the maximum power level. For example, if you set the maximum power level to 20 dBm, the power level that the AC assigns to the radio after auto-TPC will not exceed 20 dBm.

Min imum Power Level Assignment (–10 to 30dBm) —The minimum power level that an AC can assign to the radio, in the range of –10 to 30 dBm. The power level after auto-TPC will not be smaller than the minimum power level. For example, if you set the minimum power level to –5 dBm, the power level that the AC assigns to the radio after auto-TPC will not be smaller than –5 dBm.

The minimum power level must be smaller than the maximum power level.

Power Threshold ( – 80 to – 50 dBm) —Power adjustment threshold. A greater threshold indicates a high transmit power of APs.

TPC takes effect only on radios whose transmit power levels are globally assigned.

© Copyright 2015, 2016 Hewlett Packard Enterprise Development LP

Power Assignment in Radio Networks with Two Power Levels

• Published: 24 January 2007
• Volume 47 , pages 183–201, ( 2007 )

Cite this article

• Paz Carmi 1 &
• Matthew J. Katz 1  

160 Accesses

25 Citations

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We study the power-assignment problem in radio networks, where each radio station can transmit in one of two possible power levels, corresponding to two ranges—short and long. We show that this problem is NP-hard, and we present an O(n 2 )-time assignment algorithm such that the number of transmitters that are assigned long range by the algorithm is at most (11/6) times the number of transmitters that are assigned long range by an optimal algorithm. We also present a (9/5)-approximation algorithm for this problem whose running time is considerably higher.

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Department of Computer Science, Ben-Gurion University of the Negev, Beer-Sheva 84105, Israel

Paz Carmi & Matthew J. Katz

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Corresponding authors

Correspondence to Paz Carmi or Matthew J. Katz .

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About this article

Carmi, P., Katz, M. Power Assignment in Radio Networks with Two Power Levels. Algorithmica 47 , 183–201 (2007). https://doi.org/10.1007/s00453-006-1230-1

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Received : 22 December 2004

Published : 24 January 2007

Issue Date : February 2007

DOI : https://doi.org/10.1007/s00453-006-1230-1

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Cisco Wireless LAN Controller コンフィギュレーション ガイド リリース 8.0

この製品のマニュアルセットは、偏向のない言語を使用するように配慮されています。このマニュアルセットでの偏向のない言語とは、年齢、障害、性別、人種的アイデンティティ、民族的アイデンティティ、性的指向、社会経済的地位、およびインターセクショナリティに基づく差別を意味しない言語として定義されています。製品ソフトウェアのユーザーインターフェイスにハードコードされている言語、RFP のドキュメントに基づいて使用されている言語、または参照されているサードパーティ製品で使用されている言語によりドキュメントに例外が存在する場合があります。シスコのインクルーシブランゲージに対する取り組みの詳細は、 こちらをご覧ください 。

このドキュメントは、米国シスコ発行ドキュメントの参考和訳です。リンク情報につきましては、日本語版掲載時点で、英語版にアップデートがあり、リンク先のページが移動/変更されている場合がありますことをご了承ください。あくまでも参考和訳となりますので、正式な内容については米国サイトのドキュメントを参照ください。

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• 802.11 パラメータの設定
• DHCP プロキシの設定
• [DHCP Link Select] および [VPN Select] の設定
• アグレッシブ ロード バランシングの設定
• 高速 SSID 変更の設定
• 802.3 ブリッジの設定
• クライアント ローミングの設定
• IP-MAC アドレス バインディングの設定
• Quality of Service の設定
• Application Visibility and Control の設定
• メディアおよび EDCA パラメータの設定
• Cisco Discovery Protocol の設定
• コントローラと NTP サーバの認証の設定
• RFID タグ追跡の設定
• コントローラのデフォルト設定へのリセット
• コントローラ ソフトウェアと設定の管理
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• 有線ゲスト アクセスの設定
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• AP マネージャ インターフェイスの設定
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• CleanAir の前提条件と制約事項
• Cisco CleanAir
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• Spectrum Expert の接続の設定
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• FlexConnect の AAA Override の設定
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• モビリティ グループの統計の表示
• 自動アンカー モビリティの設定
• WLAN モビリティ セキュリティの値の検証
• シンメトリック モビリティ トンネリングの使用
• モビリティ ping テストの実行
• 固定 IP アドレスを持つクライアントのダイナミック アンカーの設定
• プロキシ モバイル IPv6 の設定
• 新しいモビリティの設定

章のタイトル： RRM の無効化

Rrm の無効化について, rrm を上書きするための前提条件.

• アクセス ポイント無線へのチャネルおよび送信電力設定の静的割り当て

チャネルおよび送信電力設定の静的割り当て（GUI）

チャネルおよび送信電力設定の静的割り当て（cli）.

• Cisco ワイヤレス LAN コントローラに対するチャネルおよび電力の動的割り当てのグローバルな無効化

チャネルおよび電力の動的割り当ての無効化（GUI）

チャネルおよび電力の動的割り当ての無効化（cli）.

展開方法によっては、シスコから提供されている RRM アルゴリズムを使用するよりも、チャネルや送信電力の設定を静的にアクセス ポイントに割り当てる方が適している場合があります。 通常、これは厳しい RF 環境や一般的でない展開に該当し、カーペットを敷いた一般的なオフィスには該当しません。

チャネルおよびパワーの動的割り当てを Cisco WLC に対してグローバルに無効にすることも、チャネルおよびパワーの動的割り当てを有効にしたまま、アクセス ポイント無線ごとにチャネルおよびパワーを静的に設定することもできます。 Cisco WLC 上のすべてのアクセス ポイント無線に適用されるグローバルなデフォルトの送信電力 パラメータをネットワーク タイプごとに指定できますが、チャネルの動的割り当てを無効にした場合は、アクセス ポイント無線ごとにチャネルを設定する必要があります。 また、グローバルな送信電力を有効にしておく代わりに、アクセス ポイントごとに送信電力を設定することもできます。

相互に隣接するアクセス ポイントには、オーバーラップしない別のチャネルを割り当てることをお勧めします。 米国でのオーバーラップしないチャネルは、 802.11a ネットワークでは 36、40、44、48、52、56、60、64、149、153、157、および 161、802.11b/g ネットワークでは 1、6、および 11 です。

[Wireless] > [802.11a/n] または [802.11b/g/n] > [Network] を選択して、[802.11a（または 802.11b/g）Global Parameters] ページを開きます。

[802.11a（または 802.11b/g）Network Status] チェックボックスをオンにします。

[Apply] をクリックします。

80 は 802.11ac 無線のチャネル幅を 80 MHz に設定します。

config { 802.11a | 802.11b } 11nsupport antenna { tx | rx } Cisco_AP { A | B | C } { enable | disable }

ここで、A、B、および C はアンテナ ポートです。 A は右のアンテナ ポート、B は左のアンテナ ポート、C は中央のアンテナ ポートです。 たとえば、802.11a ネットワーク上のアクセス ポイント AP1 のアンテナ ポート C にあるアンテナからの送信を有効にするには、次のコマンドを入力します。

config 802.11a 11nsupport antenna tx AP1 C enable

config { 802.11a | 802.11b } antenna extAntGain antenna_gain Cisco_AP

高ゲイン アンテナの放射パターンは、特定の方向により収束したものになります。 アンテナ ゲインは 0.5 dBi 単位で測定され、デフォルト値は 0.5 dBi の 7 倍、つまり 3.5 dBi です。

高ゲイン アンテナがある場合、実際の dBi 値を 2 倍にした値を入力します（アンテナの dBi 値については、『 Cisco Aironet Antenna Reference Guide 』を参照してください）。 それ以外の場合は、0 と入力します。 たとえば、アンテナのゲインが 4.4 dBi の場合は、4.4 dBi に 2 をかけた 8.8 で切り捨てを行い、整数部分（8）のみを入力します。 アンテナが各国の規制に違反しないように、Cisco WLC によって、実際の等価等方放射電力（EIRP）が低減されます。

config 802.11a { global | ap ap-name } { enable | disable }

config { 802.11a | 802.11b } channel ap Cisco_AP channe l

たとえば、802.11a チャネル 36 を AP1 のデフォルト チャネルとして設定するには、次のコマンドを入力します。 config 802.11a channel ap AP1 36

ユーザが選択するチャネルはプライマリ チャネル（たとえば、チャネル 36）です。このチャネルは、レガシー 802.11a 無線および 802.11n 20 MHz 無線による通信で使用されます。 チャネル幅として 40 を選択した場合、802.11n 40 MHz 無線は、このチャネルをプライマリ チャネルとして使用しますが、高速スループット用に追加で結合される拡張チャネルも使用します。

config { 802.11a | 802.11b } txPower ap Cisco_AP power_level

たとえば、802.11a AP1 の伝送パワーをパワー レベル 2 に設定するには、次のコマンドを入力します。 config 802.11a txPower ap AP1 2

送信電力レベルには、mW 単位または dBm 単位の値の代わりに整数値が割り当てられます。 この整数は、アクセス ポイントが展開されている規制区域によって異なるパワー レベルに対応します。 使用可能なパワー レベルの数は、アクセス ポイント モデルによって異なります。 ただし、パワー レベル 1 は常に各 Country Code の設定で有効な最大パワー レベルで、それ以降の各パワー レベルは前のパワー レベルの 50% を表します。 たとえば、1 = 特定の規制区域の最大パワー レベル、2 = 50% のパワー、3 = 25% のパワー、4 = 12.5% のパワーとなります。

場合によっては、シスコのアクセス ポイントは一定のチャネルに対して 7 つの電力レベルのみをサポートするので、Cisco ワイヤレス コントローラは電力レベル 7 と電力レベル 8 を同一とみなします。 電力レベル 8 がそのチャネルで設定されている場合、コントローラが電力レベル 7 を利用可能な最小電力レベルとみなすので設定は成功しません。 これらの電力値は、シスコの各アクセス ポイントによって異なる法規制の遵守の制限と最小ハードウェア制限に基づいて導き出されます。 たとえば、Cisco 3700、3600、2600、1600 シリーズなどのすべての次世代アクセス ポイントはコントローラに「合計電力値」をレポートする一方、Cisco 3500、1140、および 1250 シリーズのアクセス ポイントは、コントローラに「パス電力ごと」にレポートするので、最低電力レベルの設定が可能であり、これにより新世代製品の許容電力レベルを削減します。 たとえば 3600E アクセス ポイントの最低電力レベルの電力値が 4dbm（総電力）の場合、実際の電力値は -2dbm（パス単位）となります。

config { 802.11a | 802.11b } enable Cisco_AP

config { 802.11a | 802.11b } enable network

show ap config { 802.11a | 802.11b } Cisco_AP

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