Чому маршрутизатори WiFi роблять таку погану роботу з вибору каналу?

Завантаженість Wi-Fi, особливо в діапазоні 2,4 ГГц, є серйозною проблемою в деяких районах. Він досить поширений, що існує багато посібників щодо вибору менш перевантаженого каналу. Наприклад, https://www.howtogeek.com/197268/how-to-find-the-best-wi-fi-channel-for-your-router-on-any-operating-system/

Зважаючи на те, що більшість маршрутизаторів за замовчуванням автоматично обирають свій канал, а апаратне забезпечення здається здатним виявляти конфліктуючі мережі, чому б їм не зробити кращу роботу з вибору каналу?

Невдача AP-систем Wi-Fi вибирати канали 2,4 ГГц добре зводиться до невеликої кількості питань:

• Більшість вибирає канал лише під час завантаження, але канал, який був хорошим, коли AP було востаннє перезавантажено, може стати поганим вибором дні, тижні чи місяці пізніше.
• Більшість не хочуть затягувати завантаження, витрачаючи достатньо довго, щоб по-справжньому оцінити кожен канал, тому вони використовують погану евристику на кшталт "просто вибирайте канал там, де ми бачимо найменше AP", що не обов'язково відповідає тому, який канал забезпечить найкращу пропускну здатність. та надійність. Ще гірше, що ця спрощена евристика може спричинити такі проблеми, як вибір каналу, який частково перекривається каналами, на яких є інші AP, що призведе до втручання AP в один одного, не маючи можливості співпрацювати один з одним, як це було б, якби вони були точно канал.
• Більшість навіть не мають апаратури аналізатора спектру, необхідної для справжньої оцінки радіоперешкод на кожному каналі; вони мають радіостанції Wi-Fi і зосереджуються на перешкодах з інших пристроїв Wi-Fi, і вони досить не знають перешкод, спричинених пристроями, що не мають Wi-Fi, таких як Bluetooth, мікрохвильові печі, бездротові телефони, бездротові сабвуфери, дитячі монітори, бездротові камери, і більше.
• Створення AP, яке має апаратне та алгоритми, щоб вибирати канали не просто під час завантаження, а щоб продовжувати повторну оцінку вибору каналів пізніше, а також змінити канали, коли для цього буде користь, є і дорогим, і загрожує потенційним інтеропом проблеми. Не всі клієнти чудово вшановують повідомлення про перемикання каналів від AP, тому AP, який змінює канали під час руху, ризикує відмовитися від мережі кожен раз, коли це робить.

Основна проблема тут полягає в тому, що діапазон 2,4 ГГц повністю насичений в будь-якій середньозаселеній області. Крім того, доступними для використання є лише 14 каналів, залежно від країни. З цих 14 лише 3 канали не перетинаються і не заважають один одному. І це справедливо лише в тому випадку, якщо пристрій використовує лише 20 МГц смуги пропускання, а не смугу пропускання 40 МГц, доступну в деяких точках доступу.

Усі правильно налаштовані маршрутизатори Wi-Fi повинні використовувати лише канали 1, 6 або 11 на смузі пропускання 20 МГц. Точка доступу зупиняється на сигналах будь-яких сусідніх точок доступу принаймні на 2 канали вище та на 2 канали нижче від себе. Гірше, якщо він буде на смузі 40 МГц.

Коли точки доступу можуть побачити один одного, на тому ж каналі вони будуть співпрацювати і ділитися повітряним простором. Якщо дві точки доступу використовують сусідні, але різні канали, вони натикаються один на одного, і кожне зіткнення призводить до втрачених даних.

На жаль, більшість сучасних маршрутизаторів Wi-Fi для простоти є типовим для вибору автоматичного каналу. Однак вони не дотримуються правила 1, 6 або 11. Натомість вони використовують фірмовий алгоритм, який, ймовірно, заснований на використанні кожного каналу. Це спричиняє сильні та неминучі перешкоди довколишніх мереж, що практично робить смугу 2,4 ГГц у деяких районах марною. Крім того, вибір автоматичного каналу відбувається лише під час перезавантаження або взагалі рідко. Таким чином, вибір каналу може швидко стати нестабільним, оскільки сусідні точки доступу також стрибають канали та змагаються за пошук "найчистішого" каналу. Що ще гірше, вибір каналу базується на тому, що чує AP, а не на тому, що чує клієнт, що може бути ближче до іншого набору AP.

Отже, проблема полягає не в механізмі вибору, а в тому, що смуга 2,4 ГГц просто повністю насичена. Не тільки через точки доступу Wi-Fi, але і бездротові телефони, мікрохвильові печі, Bluetooth, дитячі монітори, бездротові камери та будь-яку кількість інших технологій.

Відповідь - використовувати діапазон 5 ГГц. Є десятки каналів 5 ГГц. Жоден з них не перетинається з іншими, якщо використовується стандартний параметр пропускної здатності 20 МГц. Це означає, що всі пристрої, що використовують смугу 5 ГГц, можуть співпрацювати між собою, не заважаючи. На жаль, Wireless-N і особливо Wireless-AC дозволяють отримати більш широкі канали, які перекриваються, намагаючись забезпечити більшу пропускну здатність. Тож, навіть у діапазоні 5 ГГц, ви повинні пам'ятати про перешкоди спільного використання каналів і вибирати свої налаштування розумно, а не використовувати автоматичний вибір каналу.

У густонаселеному просторі використання широких каналів забезпечить мало, якщо якась користь і може насправді погіршити ситуацію.

Просто додайте наочне уявлення про перевантаженість 2,4 ГГц проти смуги 5 ГГц до вже чудових відповідей.

Я живу в європейській столиці з сильним проникненням на Інтернет та Інтернет.

Крім того, більшість локальних Інтернет-провайдерів також додають додатковий роумінговий SSID / мережу за замовчуванням у своїх маршрутизаторах / модемах / CPE, і тому часто це не менше 1 SSIDx2 на дому / сусіда. Майте на увазі, що окрім AP-програм, які транслюють сигнали, клієнти також транслюють.

Так, як приклад, лише слухаючи звичайний ноутбук без будь-якого посилення у фіксованій точці моєї спальні, не гуляючи по дому, я бачу щонайменше 136 SSID (приблизно 70-90 AP). Це не дуже довге розтягнення змусило мене підозрювати, що я маю навколо себе фартух. 200 обладнання (AP + клієнти), що транслюють сигнали в діапазоні 2,4 ГГц.

Порівняйте графіку в лівій частині, 2,4 ГГц, з правою стороною, в діапазоні 5 ГГц.

Як згадував Spiff, вибір каналу зазвичай проводиться лише під час завантаження, оскільки періодична повторна оцінка використання альтернативних каналів вимагає додаткового або кращого обладнання. Також немає прийнятого стандарту щодо того, як AP повинні співпрацювати при виборі свого каналу. Що станеться, якщо всі AP в зоні раптом побачать, що канал 6 використовується менш, ніж канали 1 і 11? Правильно. Через кілька секунд канал 6 став непридатним, і кожен AP відскакує назад на канали 1 і 11 ... залишаючи канал 6 відкритим як основну ціль для наступного вторгнення в AP.

У діапазоні 5 ГГц для деяких каналів (канали 52-64 та 100-140 у Німеччині та США) може знадобитися динамічний вибір частоти (DFS). Це, однак, призначене не для покращення співпраці ЗС , а для запобігання впливу АП на погодні радари. AP, що використовує DFS, повинен постійно контролювати канал за погодними радарами, і якщо він виявляє щось, що могло бути радаром погоди, повинен негайно покинути цей канал (як правило, перемикаючись на канали з 36 до 48, оскільки вони не використовуються для погоди РЛС і не вимагають DFS ... Іншими словами, AP не вибирає найкращий альтернативний канал, а просто канал, який гарантовано є безпечним від погодних радарів).

Можливо, деякі виробники AP мають алгоритми, які можуть оптимізувати призначення каналу, коли область охоплюється рядом їх (і лише їх) AP. "Негідна точка доступу" (яка не бере участі в цьому процесі оптимізації) може істотно порушити мережу. Деякі компанії періодично проводять полювання на AP Rogue у своїх приміщеннях.

У зоні з високою перевантаженістю, де є десятки AP на каналах 2,4 ГГц 1, 6 і 11, я іноді отримую більш надійне з'єднання, примушуючи 802.11b (найповільніший режим), особливо на менш використовуваних каналах, таких як 4 і 8. перекриття смуги пропускання діаграма з вікіпедії (нижче) пропонує дражливі підказки , чому це може працювати, так як круглий профіль пропускної здатності 802.11b (DSSS) він виглядає , як він буде дбати найбільше в середині свого власного каналу , навіть якщо перекривають канали були присутні . Звичайно, такий підхід занадто прихильний, щоб маршрутизатор міг зробити самостійно. Ваш пробіг може відрізнятися.

Справжня причина полягає в тому, що 2,4 гГц - це непотрібна група, і ніколи її не слід було використовувати ні для чого. І причина в тому, що це нездужаюча смуга в тому, що це така ж частота, як і молекула води, вона резонує. Ось чому радіоастрономи широко використовують смугу, шукаючи екзопланети та туманності. Корпоратив не хотів гурту, тому що вони знали, що це марно. Таким чином, завдяки корпоративній терміновості FCC, 2,4 гГц став загальнодоступним доступом за замовчуванням. На кшталт міського сміттєзвалища, яке називається міським парком, але без поліпшень.

Проблема молекули води не може бути занижена. Все, що мокре буде заважати, включаючи людей, собак, кімнатні рослини, мікрохвильові печі, акваріуми, снігові та пластикові водопровідні труби. Змагаючі передавачі спричиняють «бульбашки перешкод», які блукають протягом декількох хвилин. Немає рішення цього блукання, його частина резонансу 2,4 з молекулою води. Чим більше конкуруючих передавачів у вашому районі, тим гірше стає блукання.

Вибачте, що сказати, але єдиним рішенням є дійсно переміщення спектру до рівня 5,6.