Чи є обмеження для одночасно активних точок доступу Wi-Fi в одному районі?

Я пишу API для управління зовнішнім пристроєм. Частиною цього API є сканування пристрою для точок доступу Wi-Fi. API буде реалізовуватися на багатьох типах пристроїв із різною ємністю пам'яті. Я хочу знати, чи можу я просто виділити буфер для знайдених точок доступу один раз, а потім забути про нього, чи потрібно мені обробляти це за допомогою динамічного розподілу пам'яті.

Щоб прийняти таке рішення, мені потрібно знати, скільки різних мереж / точок доступу Wi-Fi може бути доступним у певній області.

На роботі, коли я роблю сканування Wi-Fi, я підбираю 16 різних мереж Wi-Fi. Навіть якщо більшість цих мереж Wi-Fi погано доступні, я все-таки бажаю забрати їх під час мого сканування через Wi-Fi.

Чи є обмеження для одночасно активних точок доступу Wi-Fi в одному районі? Більш конкретно, чи є обмеження для одночасно активних мереж Wi-Fi в одному районі? Якщо так, що станеться, якщо ви перейдете через це?

Що я намагався (Дослідження)
Я спробував гуглінг, але єдине, що, здається, з’являється - обмеження кількості пристроїв на точку доступу . Різні пошукові запити ("обмеження точки доступу", "максимальна точка доступу до wifi") не дали мені результату, який я шукав.

Потім я спробував з різними пошуковими термінами, намагаючись з’ясувати, як працює сканування Wi-Fi. Я дізнався, що вони працюють, надсилаючи пакет, який в основному вітається, а потім слухаю, скільки привіт вони отримують назад .
Це, здається, вказує мені, що шапки немає; Теоретично я міг би придбати багато смужок живлення, підключити багато точок доступу Wi-Fi (можливо, всі підключені до одного великого маршрутизатора, щоб вони були підключені до Інтернету, можливо, ні), зробити сканування Wi-Fi і знайти безліч точок доступу за умови, що вони мають різні SSID. (Я не планую цього робити; навіть якби я це зробив, не було б способу дізнатися, чи мене обмежують протокол чи сканер.)
Це правильно? Чи немає в точках доступу Wi-Fi кришки? Згаданий теоретичний сценарій навіть працює на практиці?

Стандарт Wi-Fi 802.11 (та його варіанти) не передбачають технічного обмеження на кількість активних SSID в будь-якій даній області. Насправді, багато новіших маршрутизаторів та AP можуть транслювати декілька SSID та керувати кількома віртуальними мережами. Таким чином, у вас може бути десятки, навіть сотні, SSID, що працюють і "видимі" в даній області. Крім того, у міру того, як нові технології та смуги стають доступними, ширина смуги пропускання краще використовувати, завдяки чому спектр у певній області може бути більш переповненим без значних втручань.

Якщо ви дійсно повинні мати можливість зберігати інформацію про всі вони, а не найкращі наявні сигнали X, тоді вам потрібно буде використовувати динамічне розподіл.

На активних пристроях Wi-Fi немає шапки. Однак занадто багато точок доступу Wi-Fi (WAP) можуть призвести до того, що деякі не відображатимуться на вашому пристрої через обмеження пристрою. Якщо два WAP використовують один і той же канал, буде перешкода, що спричинить випадання сигналу.

Фактичні точки доступу до Wi-Fi працюватимуть, і якщо на пристрої немає обмежень, ви можете сканувати та отримати стільки WAP-мереж, скільки є.

Фон

Канали

У Нідерландах, як і в більшості країн, канали від 1 до 13 доступні для використання Wi-Fi у "стандартному" діапазоні 2,4 ГГц, як це використовується у стандартах Wifi B, G & N. Це здається стандартом CCITT. Всі країни Америки (Північна, Центральна, Південна), схоже, використовують лише канали від 1 до 11, що, здається, є стандартом FCC. Я вважаю, що канал 14 також доступний в Японії, але тільки для B&G, а не для N. Wifi A використовував 5 МГц діапазон, як і Wifi "N дводіапазонний діапазон" (паралельно з діапазоном 2,4 ГГц) . Wifi A в значній мірі застарілий - він пропонував 54 Мбіт порівняно з лише 11 Мбіт для B, але має низьку потужність, короткий діапазон і ніколи не був «популярним» - тоді він застарів G, який запропонував 54 Мбіт у діапазоні 2,4 ГГц і так само був легко поділитися / сумісно з B.

SSID

Остерігайтеся, що один і той же SSID може бути повторно використаний багатьма точками доступу Wi-Fi, як правило, в одній загальній області, таким чином, що кілька / багато хто може бачити одночасно. Це не помилка, це робиться навмисно. Такі кілька WAP-файлів з одним і тим самим SSID можуть потенційно спричинити великі кошмари, якщо всі вони матимуть різні паролі / шифрування - але це не буде навпаки: великі організації розміщують кілька WAP по всьому офісному простору з однаковим SSID та однаковим паролем / шифруванням, так що мобільні пристрої можуть мінятися з однієї WAP на іншу відповідно до сили сигналу. Це відбудеться автоматично, коли пересування спричиняє випадання існуючого з'єднання. Потім пристрій спробує знову підключитися, як правило, до того ж SSID, і тому підбирайте найсильніший доступний WAP з тим самим старим SSID - він навіть не помітить, що його не той самий (зазвичай BSSID WAP, який буде апаратним або MAC-адресою, ніколи не вказується). Однак, оскільки наявність WPA2 (протокол безпеки) у 2004 році, пристрій може підписатися на "новий" WAP, поки він ще підключений до "старого" WAP, він може перейти на використання "нового" , підпишіться на "старий" і знову почніть шукати "наступний новий" WAP. Таким чином мобільні пристрої можуть обмінятися на найкращий доступний WAP, завжди з тим самим SSID, не перериваючи постійну комунікацію. Це важливо для мобільних пристроїв, оскільки, навіть при високій пропускній здатності, процедура входу все ще відносно повільна або, можливо, з будь-якої причини виходить з ладу (погана настройка?). Звідси ідея "попередньо ідентифікувати". Імовірно, пристрій, маючи вибір, (спершу) вибере WAP з найсильнішим сигналом як "найкращим", але також може віддавати перевагу ізольованій WAP (тобто не ділитися своїм каналом з іншими сигналами WAP), або будь-яким іншим, а потім спробувати інші WAP-адреси, якщо / коли не вдалося увійти до першого (-ів).

Перекриття та зіткнення

Якщо 2 або більше WAP використовують один і той же канал, то для їх використання можна сказати, що існує сигнал перекриття. Однак, оскільки "повітря" заповнюється радіосигналами лише за потребою, з досить низькими нестислимими накладними витратами (увімкнення, тривожний рукостискання, періодичні трансляції та відповіді), то фактичне зіткнення сигналу може бути проблема лише іноді. Постійний інтенсивний трафік (навіть на одній WAP) неодмінно спричинить зіткнення, і тому втрачені пакети або "випадуть", коли на тому ж каналі, що і 1 або більше інших WAP, особливо якщо вони мають схожу або більшу потужність сигналу. Якщо бути справедливим, "випадання" вже є ризиком з ізольованим WAP, якщо трафік занадто високий, оскільки вже існує конкуренція між декількома клієнтськими пристроями. Теоретично, навіть ізольований WAP з одним клієнтським пристроєм може зазнати зіткнення та втрат! Отож, це все, що стосується ймовірності, з випадковими та широко різними результатами, здебільшого ризикує "випасти" у разі великого трафіку. Суміжні канали також перешкоджають один одному, оскільки фактичний спектральний розподіл, "зайнятий" одним каналом або "центральною частотою", накладається на менший і менший градуси із сусідніми каналами з кожної сторони, приблизно до 4-го видаленого (інтерференція падає лише до помірної на +/- 3, а потім слабкий на +/- 4, з урахуванням сильних сигналів). Ризик фактичного зіткнення та втрати "випадання" - це питання статистики, при цьому втручання сусідніх каналів є менш імовірними порівняно з тим самим каналом. з випадковими та широко різними результатами, в основному ризикує "випасти" у разі великого руху. Суміжні канали також перешкоджають один одному, оскільки фактичний спектральний розподіл, "зайнятий" одним каналом або "центральною частотою", накладається на менший і менший градуси із сусідніми каналами з кожної сторони, приблизно до 4-го видаленого (інтерференція падає лише до помірної на +/- 3, а потім слабкий на +/- 4, з урахуванням сильних сигналів). Ризик фактичного зіткнення та втрати "випадання" - це питання статистики, при цьому втручання сусідніх каналів є менш імовірними порівняно з тим самим каналом. з випадковими та широко різними результатами, в основному ризикує "випасти" у разі великого руху. Суміжні канали також перешкоджають один одному, оскільки фактичний спектральний розподіл, "зайнятий" одним каналом або "центральною частотою", накладається на менший і менший градуси із сусідніми каналами з кожної сторони, приблизно до 4-го видаленого (інтерференція падає лише до помірної на +/- 3, а потім слабкий на +/- 4, з урахуванням сильних сигналів). Ризик фактичного зіткнення та втрати "випадання" - це питання статистики, при цьому втручання сусідніх каналів є менш імовірними порівняно з тим самим каналом.

Нижня лінія

Ви ніколи не знайдете будь-якого стандарту або специфікації щодо того, скільки WAP може бути присутнім в одній видимій області, на тому ж каналі, рекламуючи той самий SSID та / або будь-яку комбінацію такого. Не дивіться, ви лише витратите свій час. На практиці, якщо коли-небудь буде стільки трафіку / перешкод, що користування Wi-Fi стає ненадійним, лише тоді люди будуть шукати (лікувальне) рішення. Як правило, додаючи ще більше WAP (з тим же SSID)! І так теж зростатиме перешкода. За винятком випадків, коли клієнтський пристрій достатньо розумний, щоб завжди підключатися до найсильнішого доступного WAP для його цільового SSID - тоді ви можете сміятись до банку, оскільки трафік буде ефективно розподілятися навколо, а втручання не спричинятиме фактичного "випадання" до тих пір, поки сигнал "хороший" значно сильніше, ніж "всі інші".

Практична відповідь?

Я б сказав, що зовсім не так сильно, що вам слід потурбуватися лише сказати 10 найсильніших сигналів на тому ж каналі Wifi. Це робить максимум корисною панеллю з 130 точок доступу до списку. Під час сканування слід зберігати список WAP, що бачиться для кожного каналу, включаючи деяку інформацію про потужність сигналу та, звичайно, BSSID, щоб ви зберігали лише топ-10 сигналів (а не створювали дублікати з тим же BSSID). Звичайно, ви можете подумати, що 10 надто багато на одному каналі, можливо, 3 або 5 достатньо, або що завгодно (це ваш дзвінок). Крім того, якщо у вас вже є цільовий SSID (можливо, ви вже підключені), ви можете перелічити невелику кількість WAP для того самого SSID на будь-якому каналі, де знайдено, незалежно від того, наскільки погана потужність сигналу, але все-таки найкращий доступний сигнал із тих WAP із тим самим SSID (тобто для кожного каналу зберігайте половину списку WAP-вершин найвищої міцності з будь-яким SSID, плюс ще половину списку WAP найкращої міцності, що має однаковий цільовий SSID). Тоді ви можете поінформований вибір найкращого доступного WAP для того ж цільового SSID, знаючи, чи є інші WAP в тому ж / сусідньому каналі і чи є відносна потужність. Ймовірно, вам потрібно буде встановити якийсь абсолютний поріг сили як "мінімальний для розумного шансу на успіх", а потім шукати якийсь компроміс між найкращим ізольованим та найсильнішим сигналом WAP. І ти будеш щасливим кемпери (теж на роботі). знаючи, чи є інші WAP на тому ж / сусідньому каналі, і там відносна міцність. Ймовірно, вам потрібно буде встановити якийсь абсолютний поріг сили як "мінімальний для розумного шансу на успіх", а потім шукати якийсь компроміс між найкращим ізольованим та найсильнішим сигналом WAP. І ти будеш щасливим кемпери (теж на роботі). знаючи, чи є інші WAP на тому ж / сусідньому каналі, і там відносна міцність. Ймовірно, вам потрібно буде встановити якийсь абсолютний поріг сили як "мінімальний для розумного шансу на успіх", а потім шукати якийсь компроміс між найкращим ізольованим та найсильнішим сигналом WAP. І ти будеш щасливим кемпери (теж на роботі).

Цей коментар трохи довгий і менш технічний, ніж решта. Але, ось математичний спосіб подумати над проблемою.

Припустимо, що в даній області дозволена лише одна точка доступу. Один з простих способів заставити пристрій побачити два - поставити дві точки доступу далеко один від одного, а пристрій посередині. Пристрій знаходиться в діапазоні обох, але точки доступу не знаходяться в межах один одного, тому вони не можуть знати, що є проблема :

Це легко узагальнюється.

Якщо nв зоні дозволено лише точки доступу, то ви можете поставити n+1точки доступу в коло таким чином, щоб антиподальні точки доступу взаємно були поза діапазоном. Тоді жодна точка доступу не бачить більше, ніж n-1інші точки доступу, але пристрій посередині бачить усе n+1. Ось перехід від трьох до одинадцяти точок доступу. Зауважте, що поки жодна точка доступу не знаходиться в самій темній зоні, жодна з них не знає, що існує проблема!

Ці зображення виходили з швидкої програми, яку я щойно написав.

• Проста версія: http://pastebin.com/4TVsVfMq
• Версія автоматичного виводу зображення: http://pastebin.com/u6fKB6nV

[РЕДАКТУВАННЯ: оновлено кількома кращими фотографіями!]

Теорія
Wi-Fi 2.4G має 11 каналів. 13 у деяких країнах. Однак канали не є окремими, вони заважають один одному, тому є лише 3-5 окремих каналів. Точки доступу на одному каналі можуть співіснувати, однак, якщо один з них надсилає безліч даних, це призводить до серйозних втрат швидкості, більше ніж просто спільного пропускної здатності. Фактична втрата залежить від якості пристроїв та їх конфігурації. Вони домовляються про загальний графік розкладу часу, але, на практиці, мають проблеми з дотриманням його, особливо клієнтів. Коли два пристрої випромінюють пакет одночасно на пересічних каналах, обидва пакети втрачаються, і пристрої потрібно чекати, коли їх черга повторно відправляється. Наявність старого клієнта WiFi на каналі - це грандіозне шоустоппер, оскільки вони мають та використовують різні розклади.
Зауважте, що пристрої Wi-Fi - не єдині користувачі цих трьох каналів. Бездротові пристрої, телефони DECT, мікрохвильові печі, засоби захисту автомобіля використовують усі ті ж 3 канали і ще гірше перешкоджають. Я фактично знаю випадок, коли швидкість Wi-Fi в офісі з відкритим простором зросла майже в 2 рази після того, як була знайдена і вимкнута одна бездротова миша. Це була дуже погано сконструйована миша. Коли один пристрій надає кілька SSID, або група ретрансляторів працює разом на одному SSID, вони не створюють для себе особливих перешкод, оскільки вони узгоджуються за загальним графіком. Вони, принаймні, повинні.
Відповідь
Отже, якщо на одному каналі є дві точки доступу, вони повинні розділяти 15% -75% пропускної здатності одного. Накладні витрати залежать від численних значень, якості як точок доступу, так і їх клієнтів. Я не очікував, що навіть три мережі з високою навантаженням спрацюють нормально. Не існує встановленого обмеження щодо кількості не завантажених мереж в одному просторі, але не слід сподіватися, що більше 10 різних пристроїв мирно співіснують.