Почему WiFi-роутеры так плохо выбирают каналы?

Почему WiFi-роутеры так плохо выбирают каналы?

Перегрузка Wi-Fi, особенно в диапазоне 2,4 ГГц, является серьезной проблемой в некоторых областях. Она настолько распространена, что существует множество руководств по выбору менее загруженного канала. Напримерhttps://www.howtogeek.com/197268/как-найти-лучший-канал-wi-fi-для-вашего-маршрутизатора-на-любой-операционной-системе/

Учитывая, что большинство маршрутизаторов по умолчанию автоматически выбирают свой канал, а оборудование, по-видимому, способно обнаруживать конфликтующие сети, почему бы им не сделать выбор канала более эффективным?

решение1

Неспособность точек доступа Wi-Fi правильно выбирать каналы 2,4 ГГц объясняется несколькими проблемами:

  • Большинство из них выбирают канал только во время загрузки, но канал, который был хорош при последней перезагрузке точки доступа, может стать плохим выбором спустя несколько дней, недель или месяцев.
  • Большинство не хотят откладывать загрузку, тратя достаточно времени на то, чтобы по-настоящему оценить каждый канал, поэтому они используют плохие эвристики, такие как «просто выберите канал, где мы видим наименьшее количество точек доступа», что не обязательно коррелирует с тем, какой канал обеспечит наилучшую пропускную способность и надежность. Хуже того, эти упрощенные эвристики могут вызывать проблемы, такие как выбор канала, который частично перекрывает каналы, на которых находятся другие точки доступа, что приведет к тому, что точки доступа будут мешать друг другу, не имея возможности взаимодействовать друг с другом так, как если бы они находились на одном и том же канале.
  • У большинства из них даже нет необходимого оборудования для анализа спектра, чтобы по-настоящему оценить радиопомехи на каждом канале; у них есть радиомодули Wi-Fi, и они сосредоточены на помехах от других устройств Wi-Fi и совершенно не осведомлены о помехах, создаваемых устройствами, не поддерживающими Wi-Fi, такими как Bluetooth, микроволновые печи, беспроводные телефоны, беспроводные сабвуферы, радионяни, беспроводные камеры и многое другое.
  • Создание точки доступа, которая имеет оборудование и алгоритмы для выбора каналов не только при загрузке, но и для повторной оценки выбора каналов позже и смены каналов, когда это было бы выгодно, является и дорогим, и чревато потенциальными проблемами взаимодействия. Не все клиенты хорошо выполняют объявления о переключении каналов от точки доступа, поэтому точка доступа, которая меняет каналы на лету, рискует, что клиенты будут отключаться от сети каждый раз, когда она это делает.

решение2

Основная проблема здесь в том, что диапазон 2,4 ГГц полностью заполнен в любой умеренно населенной местности. Кроме того, в зависимости от страны, доступно только 14 каналов. Из этих 14 только 3 канала не перекрываются и не мешают друг другу. И это верно только в том случае, если устройство использует только 20 МГц полосы пропускания, а не 40 МГц полосы пропускания, доступные на некоторых точках доступа.

Все правильно настроенные маршрутизаторы Wi-Fi должны использовать только каналы 1, 6 или 11 с полосой пропускания 20 МГц. Точка доступа подавляет сигналы любых соседних точек доступа как минимум на 2 канала выше и 2 канала ниже себя. Хуже, если она на полосе пропускания 40 МГц.

Когда точки доступа могут видеть друг друга на одном канале, они будут сотрудничать и делить эфирное пространство. Если две точки доступа используют соседние, но разные каналы, то они давят друг на друга, и каждое столкновение приводит к потере данных.

К сожалению, большинство современных маршрутизаторов Wi-Fi для простоты по умолчанию используют автоматический выбор канала. Однако они не придерживаются правила 1, 6 или 11. Вместо этого они используют собственный алгоритм, который, вероятно, основан на использовании каждого канала. Это вызывает серьезные и неизбежные помехи близлежащих сетей, практически делая диапазон 2,4 ГГц бесполезным в некоторых областях. Кроме того, автоматический выбор канала обычно происходит только во время перезагрузки или вообще редко. Таким образом, выбор канала может быстро устареть, поскольку близлежащие точки доступа также перескакивают с канала на канал и конкурируют за поиск «самого чистого» канала. Чтобы сделать ситуацию еще хуже, выбор канала основан на том, что слышит точка доступа, а не на том, что слышит клиент, который может быть ближе к другому набору точек доступа.

Итак, проблема не в механизме выбора, а в том, что диапазон 2,4 ГГц просто полностью насыщен. Не только точками доступа Wi-Fi, но и беспроводными телефонами, микроволновками, Bluetooth, радионянями, беспроводными камерами и множеством других технологий.

Ответ — использовать диапазон 5 ГГц. Доступны десятки каналов 5 ГГц. Ни один из них не перекрывается другими, если используется стандартная настройка полосы пропускания 20 МГц. Это означает, что все устройства, использующие диапазон 5 ГГц, могут взаимодействовать друг с другом, не мешая друг другу. К сожалению, Wireless-N и особенно Wireless-AC допускают более широкие каналы, которые перекрываются в попытке обеспечить большую пропускную способность. Поэтому даже в диапазоне 5 ГГц вы должны помнить о помехах между каналами и выбирать настройки с умом, а не использовать автоматический выбор канала.

В густонаселенных районах использование широких каналов не принесет никакой пользы и даже может ухудшить ситуацию.

решение3

Просто добавляю визуальное представление о загруженности диапазона 2,4 ГГц по сравнению с диапазоном 5 ГГц к уже превосходным ответам.

Я живу в европейской столице с высоким уровнем проникновения Интернета и Wi-Fi на рынок.

Кроме того, большинство местных интернет-провайдеров также добавляют дополнительный роуминговый SSID/сеть по умолчанию в своих маршрутизаторах/модемах/CPE, и поэтому часто это как минимум 1 SSIDx2 на дом/соседа. Помните, что помимо сигналов, транслируемых точками доступа, транслируют также и клиенты.

Так, например, прослушивание только с помощью обычного ноутбука без какого-либо усиления в фиксированной точке в моей спальне,безПрогуливаясь по дому, я вижу не менее 136 SSID (около 70-90 точек доступа). Это не заставило бы меня долго подозревать, что вокруг меня может быть около 200 устройств (точки доступа + клиенты), передающих сигналы в диапазоне 2,4 ГГц.

Сравните графики слева, 2,4 ГГц, с графиками справа, в диапазоне 5 ГГц.

Wi-Fi

решение4

В зоне высокой загруженности, где на каналах 1, 6 и 11 с частотой 2,4 ГГц расположены десятки точек доступа, я иногда получаю более надежное соединение, принудительно используя 802.11b (самый медленный режим), особенно на менее используемых каналах, таких как 4 и 8.диаграмма перекрытия полосы пропускания из википедии(ниже) предлагает заманчивые подсказки, почему это может работать, поскольку круглый профиль пропускной способности 802.11b (DSSS) создает впечатление, что он больше всего заботится о середине своего канала, даже если присутствуют перекрывающиеся каналы. Конечно, этот подход слишком безумен для маршрутизатора, чтобы сделать его самостоятельно. Ваш пробег может отличаться.

введите описание изображения здесь

Связанный контент