IEEE 802.11 訊號設計為部分重疊!

IEEE 802.11 訊號設計為部分重疊!

Wifi 頻道 1、6 和 11 不重疊。

然而,它們之間的任何通道都可以。

https://i.stack.imgur.com/GVjVb.jpg

例如,通道 3 將使用通道 1 和 6 的部分頻段,通道 9 將使用通道 6 和 11 的部分頻段。

如果是這種情況,為什麼要選擇使用 1、6 或 11 以外的頻道呢?

答案1

思科有一個部署頁面說明了這一點。問題來自於中心頻率間隔 5kHz,但通頻寬 22MHz。通常,在射頻分配計劃中,您會有一個 12.5kHz 通帶和每 12.5kHz 中心頻率上的通道。相鄰頻道幹擾通常意味著您分配局部區域中的所有其他頻道,除非頻譜開始變得擁擠。

由於 802.11 上的重疊量驚人,在較近的區域(例如倉庫),您只能使用 1、6、11,而不會產生相鄰頻道幹擾。在訊號減弱的街道上,其他人可以同時使用通道 2 和 7,再遠一點,使用通道 3 和 8,依此類推。

至於重疊的原因,我猜測他們對創建規範時使用的擴頻調變方案過於信任。

答案2

IEEE 802.11 訊號設計為部分重疊!

所以,繼續使用其他管道吧!

首先,需要注意的是引用的思科論文僅適用於控制一棟建築物內所有 IEEE 802.11 訊號的單一組織。它不適用於您在掃描鄰居時可能遇到的無數 WiFi 訊號。“野外無線網路”可以說,這是一個不同的故事。

很多人們錯誤地將 IEEE 802.11 訊號視為多車道高速公路上的實心汽車。他們對越線、部分佔用不只一條車道的人表示不滿。

然而,Wifi 訊號就像彩色的煙霧。沿著開放的車道,彩色羽毛可以混合在一起。只要我還能分辨出路盡頭煙霧的顏色,一切都很好。不同顏色羽流的部分重疊對於我的訊號來說就像是灰色的噪音霧。 802.11b 所採用的這項技術稱為擴頻, 更確切地說直接序列擴頻 (DSSS)準確地說。技術術語為“一縷青煙”在 DSSS 中是偽噪音 (PN) 碼。 802.11g 透過以下方式規避通道內噪音正交頻分複用 (OFDM)由眾多狹窄(因此速度較慢但較可靠)的載體組成。

出於同樣的原因,在適度擁擠的社區中,人們很有可能從。不是堅持建議的 1-6-11 通道方案。不遵守 1-6-11 將防止您的裝置靜音IEEE 802.11 RTS/CTS/ACK(請求發送/清除發送/確認)同一頻道上的外來設備。因此,在許多情況下,不堅持使用 1-6-11 通道方案可能會有效提高資料吞吐量。您將需要測試一下在一天中的繁忙時間可以肯定地知道。

考慮帶邊緣這可以在擴頻通道的一側提供重疊保護。在比利時,我很幸運可以使用以 2.472 GHz 為中心的頻道 13。在某些地區,您甚至可以使用以 2.484 GHz 為中心的通道 14,該通道與任何 1-6-11 通道完全沒有重疊!不過,大多數裝置都經過預先配置,適合在美國使用,其中可用的 2.4GHz 頻道僅限於頻道 12。

如果您居住在美國境外,請告知您的(所有)設備。這將開闢更多的管道。在 GNU/Linux 機器上,可以使用以下命令輕鬆完成此操作,BE其中ISO 3166-1 alpha-2 兩個字母的國家代碼對於比利時。

$ sudo iw reg set BE

以下命令將為您提供可用頻道的清單(此處顯示的是不同地理位置的頻道):

$ 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

更重要的是,不要忘記正確配置您的基地台(查閱手冊)。

答案3

這是因為其他人使用這些管道,因此,擁有重疊但不太擁擠的管道比與其他人擁有相同的管道更好。會有一些爭議,但不會那麼嚴重

答案4

您確實不應該使用「其他」Wi-Fi 通道,但以下是使用它們的一些原因,以及有關 802.11 通道和乾擾的一些一般資訊。

當我談論可靠性時,我指的是提供恆定最低速度的無線鏈路,這對於 VoIP 和視訊會議等業務非常重要。速度是指平均吞吐量,這對於下載很重要。

在美國,您可以使用頻道1 至11(或1 至9),為您提供3 個非重疊22MHz(或20MHz)頻道,在歐洲,您可以使用頻道1 至13,提供4 個非重疊20MHz 頻道,或兩個無幹擾的 40MHz N 模式通道。每個通道的寬度為 5MHz,而 Wi-Fi 需要 20MHz 的間隔。 11b DSSS/CCK Wi-Fi 實際上使用22MHz,從而導致通道1、6 和11 的更理想的25MHz 建議間隔。 25MHz 仍然可以提供幫助一點。

5GHz 頻段有 9 個不重疊的 20MHz 頻道(注意它們如何跳過 4 個),一些較新的設備添加了 4 個或更多頻道。

原因 1:您的所有 Wi-Fi 用戶端裝置始終距離您的存取點非常近,您也不關心對其他人造成乾擾或在更遠的地方擁有可靠的連線。例如,您的鄰居的網路位於通道 1、6 和 11 上,但在距離您的存取點非常近的情況下進行速度測試時,您發現使用中間通道(例如通道 3)速度最快。原因是您的無線裝置在偵測到同一頻道上傳輸的其他 Wi-Fi 流量時不會進行傳輸,以避免產生幹擾。透過使用通道 3,此功能將被有效停用,您的裝置將無法再看到來自鄰居網路的流量。然後,您的裝置將全速運行,因為沒有偵測到干擾。只要您的裝置距離存取點非常近,頻道 1 和 6 上鄰居的干擾就不會強到足以對您造成乾擾。但現在,如果同時使用兩個重疊的頻道,則頻道 1、3 或 6 上的使用者如果移動得更遠,可靠性就會很差。

原因 2:您使用的 11b DSSS 模式更能容忍重疊。由於這些是擴頻,因此稍微重疊的通道只會降低鏈路質量,導致可能的位元率或範圍降低。您可以將 4 個通道壓縮到通道 1 到 11 範圍內,並獲得更高的效能。 11b 早已過時,當您可以擁有 3 個無幹擾的 54mbps OFDM 通道(或在歐洲為 4 個)時,確實沒有理由這樣做。您是否看過您的 Wi-Fi 卡以 2、5.5 或 11mbps DSSS (11b) 模式傳輸,而 6mbps OFDM (11g) 應提供比 2mbps DSSS 更好的範圍?這可能是因為 DSSS 比 OFDM 更能容忍部分重疊的頻道。

原因 3:您仍在使用一些早於 11b 標準的非常舊的無線設備,或者您正在使用特殊的窄帶 5MHz 無線通道,或者您正在嘗試避免來自窄帶設備(例如嬰兒監視器或微波爐。在這種情況下,您可以使用通道 1、5 和 9,為其他裝置保留頻段的頂端(通道 11 上方)。

Wi-Fi 旨在正確配置時產生最小的干擾。每個無線幀包含一個以最慢的速度廣播的報頭。它包含前導碼和資料包長度。高速數據緊跟其後。這樣做是為了使該區域中的所有節點都可以接收幀頭,並且在該幀完成廣播之前不會進行傳輸。當節點離太遠而無法看到彼此的標頭時,網路會切換到 RTS/CTS 模式,以便所有節點從存取點接收訊號,以便在超出範圍的節點正在傳輸時保持安靜。這也適用於混合 11b 和 11g 設備,因為 11b 設備無法接收 11g 幀頭。當接入點設定在通道之間的重疊上時,所有這些都會崩潰。

自從這個問題發布以來的 7 年裡發生了很多變化。廉價的雙通道寬度 11n 裝置已變得司空見慣。最近,11ac 設備可以組合 9 個或更多可用通道中的多達 8 個,在 5GHz 頻段形成超寬高速通道,這種設備正變得越來越普遍。

與舊的 108mbps Atheros 硬體不同,舊的 108mbps Atheros 硬體僅在需要時以及檢測到不忙時才使用第二個通道,而新的 11n 標準沒有如此好的干擾減少功能。當 40MHz 通道模式啟用時,它始終工作在雙寬通道模式。糟糕的是,大多數人在任何城市環境中都完全停用 40MHz N 模式。

一些回應稱要轉向 5GHz。隨著 11ac 變得越來越普遍,如果附近使用 4 或 8 通道寬的 11ac,找到可用的 (20MHz) 通道可能不再那麼容易。 11ac 應該能夠更好地在已使用的綁定通道上不產生幹擾,但我不知道效果如何。許多連接到新 11ac 接入點的 5GHz 用戶端實際上是以 n 模式連接的 b/g/a/n 用戶端,它們產生的干擾與 n 在 2.4GHz 上產生的干擾相同。

如果您想提高速度而不產生和接收更多幹擾,最好使用 MIMO 模式從單一 20MHz 頻道中取得 2 個甚至 3 個資料流。遺憾的是,超緊湊型行動裝置通常不支援多個 MIMO 串流。

配置不當的接入點、不帶 MiMO 的廉價通道綁定接入點以及全天候串流媒體使得 Wi-Fi 可靠性比 10 年前差很多。我希望這個訊息幫助。

Wi-Fi幀格式的詳細資訊: http://rfmw.em.keysight.com/wireless/helpfiles/n7617a/ofdm_signal_struct.htm

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