Wi-Fiの混雑、特に2.4GHz帯の混雑は、一部の地域では深刻な問題となっています。混雑の少ないチャンネルを選択するためのガイドが数多く存在するほど、この問題は広範囲に及んでいます。例:https://www.howtogeek.com/197268/how-to-find-the-best-wi-fi-channel-for-your-router-on-any-operating-system/
ほとんどのルーターはデフォルトで自動的にチャネルを選択し、ハードウェアは競合するネットワークを検出できるようなので、なぜチャネル選択をもっとうまく行わないのでしょうか?
答え1
Wi-Fi AP が 2.4GHz チャネルを適切に選択できないのは、いくつかの問題が原因です。
- ほとんどの場合、起動時にのみチャネルが選択されますが、AP が最後に再起動されたときに適切だったチャネルが、数日、数週間、または数か月後に不適切な選択になっている可能性があります。
- ほとんどの人は、すべてのチャネルを実際に評価するのに十分な時間を費やして起動を遅らせたくないので、「最も AP が少ないチャネルを選択する」などの不適切なヒューリスティックを使用しますが、これは必ずしもどのチャネルが最高のスループットと信頼性を提供するかとは関係ありません。さらに悪いことに、これらの単純化されすぎたヒューリスティックは、他の AP が使用しているチャネルと部分的に重複するチャネルを選択するなどの問題を引き起こす可能性があり、その結果、AP が互いに干渉し、まったく同じチャネルを使用している場合のように互いに協力できなくなります。
- ほとんどのデバイスには、各チャネルの RF 干渉を正確に評価するために必要なスペクトル アナライザー ハードウェアさえありません。Wi-Fi 無線を搭載し、他の Wi-Fi デバイスからの干渉に重点を置いており、Bluetooth、電子レンジ、コードレス電話、ワイヤレス サブウーファー、ベビー モニター、ワイヤレス カメラなどの非 Wi-Fi デバイスによって引き起こされる干渉についてはほとんど認識していません。
- 起動時だけでなく、後でチャネル選択を再評価し続け、メリットがあるときにチャネルを変更するためのハードウェアとアルゴリズムを備えた AP を作成すると、コストが高く、相互運用性の問題が発生する可能性があります。すべてのクライアントが AP からのチャネル切り替え通知を尊重できるわけではないため、オンザフライでチャネルを変更する AP は、変更するたびにクライアントがネットワークから切断されるリスクがあります。
答え2
ここでの最大の問題は、2.4GHz 帯域が中程度の人口密度の地域では完全に飽和状態になっていることです。さらに、国によって異なりますが、使用できるチャネルは 14 個しかありません。この 14 個のうち、重複せず相互に干渉しないチャネルは 3 個だけです。これは、デバイスが一部のアクセス ポイントで利用可能な 40MHz の帯域幅ではなく、20MHz の帯域幅のみを使用する場合にのみ当てはまります。
適切に設定されたすべての Wi-Fi ルーターは、20 MHz 帯域幅でチャネル 1、6、または 11 のみを使用します。アクセス ポイントは、自身より少なくとも 2 チャネル高いチャネルと 2 チャネル低いチャネルの近くのアクセス ポイントの信号を妨害します。40 MHz 帯域幅の場合はさらに悪くなります。
アクセス ポイントが同じチャネルで互いを認識できる場合、アクセス ポイントは連携して空中空間を共有します。2 つのアクセス ポイントが近くで異なるチャネルを使用している場合、アクセス ポイントは互いに干渉し合い、衝突するたびにデータが失われます。
残念ながら、最近の Wi-Fi ルーターのほとんどは、単純化のために自動チャンネル選択をデフォルトにしています。ただし、1、6、または 11 ルールには従っていません。代わりに、各チャンネルの使用状況に基づいた独自のアルゴリズムを使用しています。これにより、近くのネットワークに深刻で避けられない干渉が発生し、一部の地域では 2.4GHz 帯域が実質的に使用できなくなります。さらに、自動チャンネル選択は通常、再起動時にのみ実行されるか、まったく実行されません。そのため、近くのアクセス ポイントもチャンネルを切り替えて「最もクリーンな」チャンネルを見つけるために競合するため、チャンネル選択はすぐに古くなります。さらに悪いことに、チャンネル選択は AP が聞く内容に基づいており、クライアントが聞く内容に基づいていないため、クライアントは別の AP セットに近い可能性があります。
つまり、問題は選択メカニズムではなく、2.4GHz 帯域が完全に飽和状態になっているという事実です。Wi-Fi アクセス ポイントだけでなく、コードレス電話、電子レンジ、Bluetooth、ベビー モニター、ワイヤレス カメラ、その他さまざまなテクノロジーによって飽和状態になっています。
答えは、5GHz 帯域を使用することです。5GHz には多数のチャネルがあります。標準の 20MHz 帯域幅設定を使用すると、他のチャネルと重複することはありません。つまり、5GHz 帯域を使用するすべてのデバイスが干渉することなく相互に連携できます。残念ながら、ワイヤレス N、特にワイヤレス AC では、スループットを向上させるために、より広いチャネルが重複します。そのため、5GHz 帯域でも、自動チャネル選択を使用するのではなく、同一チャネル干渉に注意して設定を慎重に選択する必要があります。
人口密度の高い地域では、幅の広い水路を使用してもほとんどメリットはなく、むしろ状況を悪化させる可能性があります。
答え3
すでに優れた回答に、2.4GHz 帯域の混雑と 5GHz 帯域の混雑に関する視覚的な表現を追加するだけです。
私はインターネットと Wi-Fi の市場浸透度が高いヨーロッパの首都に住んでいます。
さらに、ほとんどのローカル ISP は、ルーター/モデム/CPE にデフォルトで追加のローミング SSID/ネットワークを追加するため、多くの場合、家庭/近隣ごとに少なくとも 1 つの SSIDx2 になります。信号をブロードキャストする AP に加えて、クライアントもブロードキャストすることを覚えておいてください。
例えば、私の寝室の固定された場所で、増幅せずに普通のノートパソコンで聴くだけで、それなし家の中を歩き回ると、少なくとも 136 個の SSID (約 70 ～ 90 個の AP) が見えます。2.4GHz 帯域で信号をブロードキャストしている機器 (AP とクライアント) が周囲に約 200 個あるのではないかと疑うのも無理はありません。
左側の 2.4GHz のグラフィックと右側の 5GHz 帯域のグラフィックを比較します。
答え4
2.4GHzのチャネル1、6、11に数十のAPがある混雑したエリアでは、特に4や8などのあまり使用されていないチャネルでは、802.11b（最も遅いモード）を強制することで、より信頼性の高い接続が得られることがあります。ウィキペディアの帯域幅重複図(下記) は、これがなぜ機能するのかについての興味深い手がかりを示しています。802.11b (DSSS) のラウンド帯域幅プロファイルでは、重複するチャネルが存在する場合でも、自身のチャネルの中央を最も重視するように見えるからです。もちろん、このアプローチはルーターが単独で実行するには奇抜すぎます。結果は異なる可能性があります。
