IEEE 802.11-Signale sind so konzipiert, dass sie sich teilweise überlappen!

Question

Die WLAN-Kanäle 1, 6 und 11 überschneiden sich nicht.

Dies ist jedoch bei allen dazwischen liegenden Kanälen der Fall.

Beispielsweise würde Kanal 3 einen Teil des Frequenzbands von Kanal 1 und 6 nutzen und Kanal 9 einen Teil des Frequenzbands von Kanal 6 und 11.

Warum sollte man in diesem Fall andere Kanäle als 1, 6 oder 11 verwenden?

Answer 1

Cisco hat eine Bereitstellungsseite, die dies veranschaulicht. Das Problem entsteht dadurch, dass die Mittenfrequenzen 5 kHz voneinander entfernt sind, aber 22 MHz breite Durchlassbänder haben. Normalerweise gibt es in einem Radiofrequenzzuteilungsplan beispielsweise ein 12,5-kHz-Durchlassband und Kanäle auf Mittenfrequenzen alle 12,5 kHz. Störungen benachbarter Kanäle bedeuten normalerweise, dass Sie jeden anderen Kanal in einem lokalen Bereich zuweisen, es sei denn, das Spektrum wird überfüllt.

Aufgrund der enormen Überlappung bei 802.11 können Sie in einem engen Bereich, beispielsweise einem Lagerhaus, nur die Kanäle 1, 6 und 11 verwenden, ohne dass es zu Störungen durch benachbarte Kanäle kommt. Weiter unten in der Straße, wo das Signal abfällt, könnte jemand anderes gleichzeitig die Kanäle 2 und 7 verwenden, etwas weiter 3 und 8 und so weiter.

Was den Grund für die Überschneidung angeht, vermute ich, dass sie zu viel Vertrauen in ihr Spread-Spectrum-Modulationsschema hatten, das sie bei der Erstellung der Spezifikationen verwendeten.

Answer 2

IEEE 802.11-Signale sind so konzipiert, dass sie sich teilweise überlappen!

Also los, nutzen Sie diese anderen Kanäle!

Zunächst einmal ist es wichtig festzustellen, dassDas zitierte Cisco-Dokument gilt nur für eine einzelne Organisation, die alle IEEE 802.11-Signale innerhalb eines Gebäudes steuert.Dies gilt nicht für die unzähligen WLAN-Signale, auf die Sie möglicherweise stoßen, wenn Sie Ihre Nachbarschaft scannen.„WLAN in der freien Wildbahn“sozusagen, ist eine andere Geschichte.

VielDie Leute betrachten IEEE 802.11-Signale fälschlicherweise als feste Autos auf einer mehrspurigen AutobahnSie sehen es nicht gerne, wenn Leute die Linien überfahren, die teilweise mehr als eine Spur belegen.

Jedoch,WLAN-Signale ähneln eher farbigen Rauchwolken.Entlang der offenen Fahrbahnen dürfen sich die Farbfahnen vermischen. Solange ich am Ende der Straße noch die Farbe meiner Rauchfahne erkennen kann, ist alles in Ordnung. Die teilweise Überlappung der verschiedenfarbigen Fahnen wirkt dann wie ein grauer Rauschnebel auf mein Signal. Diese Technik, die 802.11b verwendet, heißtbreites Spektrum, oder eherDirektsequenz-Spreizspektrum (DSSS)um genau zu sein. Der Fachbegriff für"Rauchwolke"in DSSS istPseudorauschen-Code (PN-Code)802.11g umgeht In-Channel-Rauschen durchOrthogonales Frequenzmultiplex (OFDM)einer Vielzahl schmaler (und daher langsamer, aber zuverlässigerer) Träger.

Aus diesem Grund hat man in mäßig befahrenen Vierteln eine sehr gute Chance,profitieren vonnichtFesthalten am vorgeschlagenen 1-6-11-Kanalschema. Sich nicht an 1-6-11 zu halten, wirdVerhindern Sie, dass Ihre Geräte stumm geschaltet werdenbis zumIEEE 802.11 RTS/CTS/ACK (Sendeanforderung / Sendebereitschaft / Bestätigung)von fremden Geräten auf demselben Kanal. Wenn Sie sich also nicht an das 1-6-11-Kanalschema halten, kann dies in vielen Fällen Ihren Datendurchsatz effektiv erhöhen. Sie müssenProbier es auszu einer geschäftigen Tageszeit, um es sicher zu wissen.

AuchBerücksichtigen Sie die BandkantenDies kann Schutz vor Überlappungen auf einer Seite des Spread-Spectrum-Kanals bieten. Hier in Belgien habe ich das Glück, dass ich Kanal 13 mit 2,472 GHz verwenden kann. In manchen Regionen kann man sogar Kanal 14 mit 2,484 GHz verwenden, der überhaupt keine Überlappungen mit den Kanälen 1-6-11 aufweist! Die meisten Geräte sind jedoch für die Verwendung in den USA vorkonfiguriert, wo die verfügbaren 2,4-GHz-Kanäle auf Kanal 12 beschränkt sind.

Wenn Sie außerhalb der USA leben, teilen Sie dies (allen) Ihren Geräten mit. Dadurch werden weitere Kanäle freigeschaltet.Auf GNU/Linux-Rechnern ist dies ganz einfach mit dem folgenden Befehl möglich, BEwobeiISO 3166-1 Alpha-2 Zweistelliger Ländercodefür Belgien.

$ sudo iw reg set BE

Der folgende Befehl gibt Ihnen eine Liste der verfügbaren Kanäle (hier für eine andere geografische Region angezeigt):

$ sudo iwlist wlan0 freq
wlan0     14 channels in total; available frequencies :
      Channel 01 : 2.412 GHz
      Channel 02 : 2.417 GHz
      Channel 03 : 2.422 GHz
      Channel 04 : 2.427 GHz
      Channel 05 : 2.432 GHz
      Channel 06 : 2.437 GHz
      Channel 07 : 2.442 GHz
      Channel 08 : 2.447 GHz
      Channel 09 : 2.452 GHz
      Channel 10 : 2.457 GHz
      Channel 11 : 2.462 GHz
      Channel 12 : 2.467 GHz
      Channel 13 : 2.472 GHz
      Channel 14 : 2.484 GHz

Und was noch wichtiger ist: Vergessen Sie nicht, auch Ihre Basisstation richtig zu konfigurieren (siehe Handbuch).

Answer 3

Das liegt daran, dass andere Leute diese Kanäle nutzen, und daher ist es besser, einen überlappenden, aber weniger überfüllten Kanal zu haben, als denselben Kanal wie jemand anderes zu haben. Es würde einige Konflikte geben, aber nicht so viele

Answer 4

Sie sollten die „anderen“ WLAN-Kanäle wirklich nicht verwenden. Hier sind jedoch einige Gründe, warum Sie sie verwenden können, sowie einige allgemeine Informationen zu 802.11-Kanälen und Störungen.

Wenn ich von Zuverlässigkeit spreche, meine ich eine drahtlose Verbindung, die eine konstante Mindestgeschwindigkeit liefert, was für Dinge wie VoIP und Videokonferenzen sehr wichtig ist. Geschwindigkeit bezieht sich auf den durchschnittlichen Durchsatz, der für Downloads wichtig ist.

In den USA können Sie die Kanäle 1 bis 11 (oder 1 bis 9) verwenden, wodurch Sie drei nicht überlappende 22-MHz- (oder 20-MHz-)Kanäle erhalten. In Europa können die Kanäle 1 bis 13 verwendet werden, wodurch Sie vier nicht überlappende 20-MHz-Kanäle oder zwei nicht störende 40-MHz-N-Modus-Kanäle erhalten. Jeder Kanal ist 5 MHz breit und Wi-Fi benötigt einen Abstand von 20 MHz. 11b DSSS/CCK Wi-Fi verwendet tatsächlich 22 MHz, was zu dem idealeren empfohlenen Abstand von 25 MHz zwischen den Kanälen 1, 6 und 11 führt. Das ist größtenteils veraltet, aber selbst g-Netzwerke greifen bei ihren niedrigsten Bitraten auf DSSS zurück, sodass 25 MHz immer noch ein wenig hilfreich sein können.

Das 5-GHz-Band verfügt über neun sich nicht überlappende 20-MHz-Kanäle (beachten Sie den Abstand von 4), wobei einige der neueren Geräte 4 oder mehr Kanäle hinzufügen.

Grund 1: Alle Ihre WLAN-Clientgeräte bleiben immer in der Nähe Ihres Zugangspunkts und Sie kümmern sich nicht darum, andere zu stören oder eine zuverlässige Verbindung weiter weg zu haben. Sie haben beispielsweise Nachbarn mit Netzwerken auf den Kanälen 1, 6 und 11, aber als Sie einen Geschwindigkeitstest in der Nähe Ihres Zugangspunkts durchgeführt haben, haben Sie festgestellt, dass die Verwendung eines Zwischenkanals wie Kanal 3 am schnellsten ist. Der Grund dafür ist, dass Ihre drahtlosen Geräte Störungen vermeiden, indem sie nicht senden, wenn sie anderen WLAN-Verkehr erkennen, der auf demselben Kanal übertragen wird. Durch die Verwendung von Kanal 3 wird diese Funktion effektiv deaktiviert und Ihre Geräte können keinen Verkehr mehr aus den Netzwerken Ihrer Nachbarn sehen. Ihre Geräte arbeiten dann mit voller Geschwindigkeit, da keine Störungen erkannt werden. Solange Ihre Geräte in der Nähe Ihres Zugangspunkts bleiben, sind die Störungen Ihrer Nachbarn auf den Kanälen 1 und 6 nicht stark genug, um Sie zu stören. Aber jetzt haben die Benutzer auf den Kanälen 1, 3 oder 6 eine schreckliche Zuverlässigkeit, wenn sie sich weiter entfernen, wenn zwei der sich überlappenden Kanäle gleichzeitig verwendet werden.

Grund 2: Sie verwenden 11b-DSSS-Modi, die toleranter gegenüber Überlappungen sind. Da es sich hierbei um Spread Spectrum handelt, verschlechtert ein Kanal, der sich etwas überlappt, nur die Qualität der Verbindung, was zu einer geringeren möglichen Bitrate oder Reichweite führt. Möglicherweise können Sie 4 Kanäle in den Bereich von Kanal 1 bis 11 quetschen und eine höhere Leistung erzielen. 11b ist längst veraltet und es gibt wirklich keinen Grund, dies zu tun, wenn Sie 3 nicht störende 54-MBit/s-OFDM-Kanäle (oder 4 in Europa) haben können. Haben Sie jemals gesehen, dass Ihre Wi-Fi-Karte im 2-, 5,5- oder 11-MBit/s-DSSS-Modus (11b) sendet, wenn 6-MBit/s-OFDM (11g) eine bessere Reichweite bieten sollten als 2-MBit/s-DSSS? Dies kann daran liegen, dass DSSS gegenüber einem teilweise überlappenden Kanal toleranter ist als OFDM.

Grund 3: Sie verwenden immer noch sehr alte drahtlose Geräte, die vor dem 11b-Standard hergestellt wurden, oder Sie verwenden einen speziellen schmalbandigen 5-MHz-Funkkanal, oder Sie versuchen, Störungen durch ein schmalbandiges Gerät wie ein Babyphone oder eine Mikrowelle zu vermeiden. In diesem Fall könnten Sie die Kanäle 1, 5 und 9 verwenden und das obere Ende des Bandes (über Kanal 11) für die anderen Geräte frei lassen.

Bei korrekter Konfiguration soll Wi-Fi nur minimale Störungen verursachen. Jeder drahtlose Frame enthält einen Header, der mit der langsamsten Geschwindigkeit gesendet wird. Er enthält die Präambel und die Paketlänge. Die Hochgeschwindigkeitsdaten folgen danach. Dies wird gemacht, damit alle Knoten in der Umgebung den Frame-Header empfangen und nicht senden können, bis dieser Frame gesendet wurde. Wenn Knoten zu weit voneinander entfernt sind, um die Header der anderen zu sehen, wechselt das Netzwerk in den RTS/CTS-Modus, damit alle Knoten ein Signal vom Zugriffspunkt erhalten, ruhig zu bleiben, während ein Knoten außerhalb der Reichweite sendet. Dies gilt auch für gemischte 11b- und 11g-Geräte, da 11b-Geräte keine 11g-Frame-Header empfangen können. Wenn ein Zugriffspunkt auf einen überlappenden Zwischenkanal eingestellt ist, fällt das alles auseinander.

In den 7 Jahren seit der Veröffentlichung dieser Frage hat sich viel geändert. Billige 11n-Geräte mit doppelter Kanalbreite sind mittlerweile alltäglich. In jüngster Zeit sind auch 11ac-Geräte alltäglich geworden, die bis zu 8 der 9 oder mehr verfügbaren Kanäle zu einem superbreiten Hochgeschwindigkeitskanal im 5-GHz-Band kombinieren können.

Anders als die ältere 108-MBit/s-Hardware von Atheros, die den zweiten Kanal nur bei Bedarf und wenn sie erkennt, dass er nicht belegt ist, verwendet, bietet der neue 11n-Standard keine so gute Interferenzreduzierung. Er arbeitet immer im doppelt breiten Kanalmodus, wenn der 40-MHz-Kanalmodus aktiviert ist. Das ist so schlimm, dass die meisten Leute den 40-MHz-N-Modus in jeder städtischen Umgebung vollständig deaktivieren.

In einigen Antworten wurde gesagt, man solle auf 5 GHz umsteigen. Da 11ac immer üblicher wird, ist es möglicherweise nicht mehr so ​​einfach, auch nur einen einzigen (20 MHz) Kanal zu finden, wenn in der Nähe 4 oder 8 Kanäle breites 11ac verwendet wird. 11ac soll besser darin sein, keine Störungen auf den gebündelten Kanälen zu erzeugen, wenn diese bereits verwendet werden, aber ich weiß nicht, wie gut das funktioniert. Viele der 5-GHz-Clients, die sich mit den neuen 11ac-Zugangspunkten verbinden, sind eigentlich b/g/a/n-Clients, die sich im n-Modus verbinden, und sie erzeugen dieselben Störungen wie n auf 2,4 GHz.

Wenn Sie Ihre Geschwindigkeit erhöhen möchten, ohne mehr Störungen zu erzeugen und zu empfangen, verwenden Sie am besten MiMO-Modi, um 2 oder sogar 3 Datenströme aus einem einzigen 20-MHz-Kanal zu erhalten. Leider unterstützen die ultrakompakten Mobilgeräte normalerweise keine mehreren MiMO-Streams.

Falsch konfigurierte Access Points, billige Channel-Bonding-Access Points ohne MiMO und Streaming rund um die Uhr haben die Zuverlässigkeit von WLANs deutlich verschlechtert, als sie es noch vor 10 Jahren war. Ich hoffe, diese Informationen helfen weiter.

Detaillierte Informationen zum Wi-Fi-Frame-Format: http://rfmw.em.keysight.com/wireless/helpfiles/n7617a/ofdm_signal_structure.htm