Tại sao các bộ định tuyến WiFi làm một công việc tồi tệ như vậy trong việc lựa chọn kênh?

Sự tắc nghẽn Wi-Fi, đặc biệt là trong phạm vi 2.4GHz, là một vấn đề nghiêm trọng ở một số khu vực. Nó đủ rộng để có nhiều hướng dẫn để chọn kênh ít tắc nghẽn hơn. Ví dụ: https://www.howtogeek.com/197268/how-to-find-the-best-wi-fi-channel-for-your-router-on-any-operating-system/

Vì hầu hết các bộ định tuyến mặc định tự động chọn kênh của họ và phần cứng dường như có khả năng phát hiện các mạng xung đột, tại sao họ không làm tốt hơn việc chọn kênh?

Sự thất bại của các AP Wi-Fi trong việc chọn các kênh 2.4GHz cũng dẫn đến một số vấn đề nhỏ:

• Hầu hết chỉ chọn một kênh khi khởi động, nhưng một kênh tốt khi AP được khởi động lại lần cuối có thể đã trở thành một lựa chọn tồi trong vài ngày, vài tuần hoặc vài tháng sau đó.
• Hầu hết không muốn trì hoãn việc khởi động bằng cách dành đủ thời gian để đánh giá thực sự mọi kênh, vì vậy họ sử dụng phương pháp phỏng đoán kém như "chỉ chọn kênh mà chúng tôi thấy ít AP nhất", không nhất thiết tương quan với kênh nào sẽ cung cấp thông lượng tốt nhất và độ tin cậy. Thậm chí tệ hơn, các heuristic đơn giản hóa này có thể gây ra các vấn đề như chọn kênh trùng lặp một phần với các kênh AP khác, điều này sẽ khiến các AP can thiệp lẫn nhau mà không thể hợp tác với nhau như khi chúng giống hệt nhau. kênh.
• Hầu hết thậm chí không có phần cứng máy phân tích phổ cần thiết để thực sự đánh giá nhiễu RF trên mỗi kênh; chúng có radio Wi-Fi và tập trung vào nhiễu từ các thiết bị Wi-Fi khác và khá thờ ơ với nhiễu do các thiết bị không có Wi-Fi như Bluetooth, lò vi sóng, điện thoại không dây, loa siêu trầm không dây, màn hình bé, camera không dây, và nhiều hơn nữa.
• Tạo một AP có phần cứng và thuật toán để chọn các kênh tốt không chỉ khi khởi động mà còn tiếp tục đánh giá lại các lựa chọn kênh sau đó và thay đổi các kênh khi có lợi ích, vừa tốn kém vừa có tiềm năng. các vấn đề. Không phải tất cả khách hàng đều tuyệt vời trong việc tôn vinh các thông báo chuyển đổi kênh từ AP, do đó, một AP thay đổi các kênh có nguy cơ khiến khách hàng rơi ra khỏi mạng mỗi khi nó xảy ra.

Vấn đề bao trùm ở đây là băng tần 2.4GHz hoàn toàn bão hòa ở bất kỳ khu vực đông dân cư vừa phải. Ngoài ra, chỉ có 14 kênh, tùy theo quốc gia, có sẵn để sử dụng. Trong số 14 kênh đó, chỉ có 3 kênh không chồng chéo và can thiệp lẫn nhau. Và điều đó chỉ đúng nếu thiết bị chỉ sử dụng băng thông 20 MHz chứ không phải băng thông 40 MHz có sẵn trên một số điểm truy cập.

Tất cả các bộ định tuyến Wi-Fi được định cấu hình đúng chỉ nên sử dụng kênh 1, 6 hoặc 11 ở băng thông 20 MHz. Một điểm truy cập dậm chân trên các tín hiệu của bất kỳ điểm truy cập gần đó nào cho ít nhất 2 kênh cao hơn và 2 kênh thấp hơn từ chính nó. Tệ hơn nếu đó là trên băng thông 40 MHz.

Khi các điểm truy cập có thể nhìn thấy nhau, trên cùng một kênh, họ sẽ hợp tác và chia sẻ không gian trên không. Nếu hai điểm truy cập đang sử dụng gần đó, nhưng các kênh khác nhau, thì chúng sẽ dẫm lên nhau và mỗi điểm va chạm dẫn đến mất dữ liệu.

Thật không may, hầu hết các bộ định tuyến Wi-Fi hiện đại, để đơn giản, mặc định cho lựa chọn kênh tự động. Tuy nhiên, họ không tuân thủ quy tắc 1, 6 hoặc 11. Thay vào đó, họ sử dụng một thuật toán độc quyền có thể dựa trên việc sử dụng từng kênh. Điều này gây ra sự can thiệp nghiêm trọng và không thể tránh khỏi của các mạng gần đó, thực tế khiến băng tần 2.4GHz trở nên vô dụng ở một số khu vực. Ngoài ra, các lựa chọn kênh tự động thường chỉ xảy ra trong quá trình khởi động lại hoặc hiếm khi xảy ra. Vì vậy, việc lựa chọn kênh có thể nhanh chóng trở nên cũ kỹ vì các điểm truy cập gần đó cũng nhảy các kênh và cạnh tranh để tìm ra kênh sạch nhất. Để làm cho mọi thứ tồi tệ hơn, việc lựa chọn kênh dựa trên những gì AP nghe được chứ không phải những gì khách hàng nghe thấy, có thể gần với một nhóm AP khác.

Vì vậy, vấn đề không phải là cơ chế lựa chọn, mà thực tế là băng tần 2.4GHz hoàn toàn bão hòa. Không chỉ bởi các điểm truy cập Wi-Fi, mà còn bằng điện thoại không dây, lò vi sóng, Bluetooth, màn hình bé, máy ảnh không dây và bất kỳ công nghệ nào khác.

Câu trả lời là sử dụng băng tần 5GHz. Có hàng tá kênh 5GHz có sẵn. Không có phần nào trùng lặp với phần khác nếu cài đặt băng thông 20 MHz tiêu chuẩn được sử dụng. Điều này có nghĩa là tất cả các thiết bị sử dụng băng tần 5GHz có thể hợp tác với nhau mà không can thiệp. Thật không may, Wireless-N và đặc biệt là Wireless-AC cho phép các kênh rộng hơn trùng lặp trong nỗ lực cung cấp thông lượng lớn hơn. Vì vậy, ngay cả trong băng tần 5GHz, bạn nên có ý thức về nhiễu đồng kênh và chọn cài đặt của mình một cách khôn ngoan, thay vì sử dụng lựa chọn kênh tự động.

Trong một khu vực đông dân cư, việc sử dụng các kênh rộng sẽ cung cấp rất ít, nếu có bất kỳ lợi ích nào và thực sự có thể làm cho mọi thứ tồi tệ hơn.

Chỉ cần thêm một đại diện trực quan về tắc nghẽn 2.4GHz so với băng tần 5GHz vào các câu trả lời đã xuất sắc.

Tôi sống ở một thủ đô châu Âu với sự thâm nhập thị trường Internet và Wifi mạnh mẽ.

Hơn nữa, hầu hết các ISP địa phương cũng thêm một SSID / mạng chuyển vùng bổ sung theo mặc định trong bộ định tuyến / modem / CPE của họ và do đó, thường là ít nhất 1 SSIDx2 mỗi nhà / neighboor. Hãy nhớ rằng bên cạnh các tín hiệu phát AP, khách hàng cũng phát sóng.

Vì vậy, ví dụ, chỉ nghe bằng một cuốn sổ tay bình thường mà không có bất kỳ sự khuếch đại nào ở một điểm cố định trong phòng ngủ của tôi, không đi bộ quanh nhà, tôi có thể thấy ít nhất 136 SSID (khoảng 70-90 AP). Nó sẽ không kéo dài quá lâu khiến tôi nghi ngờ tôi có thể có xung quanh mình aprox. 200 thiết bị (AP + máy khách) tín hiệu phát trong băng tần 2.4GHz.

So sánh đồ họa ở phía bên trái, 2,4 GHz, với bên phải, ở dải tần 5GHz.

Như Spiff đã đề cập, việc lựa chọn kênh thường chỉ được thực hiện trong thời gian khởi động, vì việc đánh giá lại định kỳ việc sử dụng các kênh thay thế đòi hỏi phần cứng bổ sung hoặc tốt hơn. Cũng không có tiêu chuẩn được chấp nhận về cách các AP nên hợp tác khi chọn kênh của họ. Điều gì sẽ xảy ra nếu tất cả các AP trong một khu vực đột nhiên thấy rằng kênh 6 đang được sử dụng ít hơn so với các kênh 1 và 11? Đúng. Một vài giây sau, kênh 6 trở nên không sử dụng được và mọi AP sẽ quay trở lại kênh 1 và 11 ... để kênh 6 mở làm mục tiêu chính cho cuộc xâm lược AP tiếp theo.

Trong băng tần 5GHz, Lựa chọn tần số động (DFS) có thể được yêu cầu cho một số kênh (kênh 52-64 và 100-140 ở Đức và Hoa Kỳ). Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là để cải thiện sự hợp tác của các AP , mà là để ngăn chặn các AP ảnh hưởng đến radar thời tiết. Một AP sử dụng DFS phải liên tục theo dõi kênh về radar thời tiết và, nếu phát hiện ra thứ gì đó có thể là radar thời tiết, phải rời khỏi kênh đó ngay lập tức (thường chuyển sang kênh từ 36 đến 48, vì chúng không được sử dụng cho thời tiết radar và không yêu cầu DFS ... nói cách khác, AP không chọn kênh thay thế tốt nhất, mà chỉ là kênh được đảm bảo an toàn trước radar thời tiết).

Có thể một số nhà sản xuất AP có thuật toán có thể tối ưu hóa việc gán kênh khi một khu vực được bao phủ bởi một số AP (và chỉ của họ). "Điểm truy cập Rogue" (không tham gia vào quá trình tối ưu hóa này) có thể gây nhiễu đáng kể cho mạng. Một số công ty định kỳ thực hiện các cuộc săn lùng Rogue AP tại cơ sở của họ.

Trong khu vực tắc nghẽn cao, nơi có hàng tá AP trên các kênh 2.4GHz 1, 6 và 11, đôi khi tôi có được kết nối đáng tin cậy hơn bằng cách buộc 802.11b (chế độ chậm nhất), đặc biệt là trên các kênh ít sử dụng như 4 và 8. các sơ đồ băng thông chồng chéo từ wikipedia (dưới đây) cho thấy manh mối trêu ngươi tại sao điều này có thể làm việc, kể từ khi hồ sơ băng thông vòng 802.11b (DSSS) làm cho nó trông giống như nó sẽ quan tâm nhất đến giữa kênh riêng của mình ngay cả khi các kênh truyền hình chồng chéo đã có mặt . Tất nhiên cách tiếp cận này là quá zany cho bộ định tuyến để tự làm. Số dặm của bạn có thể thay đổi.

Lý do thực sự là 2.4gHZ là một ban nhạc rác và nó không bao giờ nên được sử dụng cho bất cứ điều gì. Và lý do là nó là một ban nhạc rác là nó có cùng tần số với phân tử nước, nó cộng hưởng. Đó là lý do tại sao các nhà thiên văn vô tuyến sử dụng ban nhạc để tìm kiếm các ngoại hành tinh và tinh vân. Corporate không muốn ban nhạc vì họ biết nó vô dụng. Vì vậy, nhờ vào sự mờ ám của công ty của FCC, 2.4ghZ đã trở thành miền công cộng theo mặc định. Giống như bãi rác của thị trấn bị vô hiệu hóa như một công viên thành phố, nhưng không có sự cải tiến.

Vấn đề của phân tử nước không thể được tiết lộ. Bất cứ điều gì ẩm ướt sẽ can thiệp, bao gồm cả con người, chó, cây nhà, lò vi sóng, bể cá, tuyết và ống nước bằng nhựa. Các máy phát cạnh tranh gây ra các bong bóng giao thoa trên mạng khác mà đi lang thang trong vài phút. Không có giải pháp cho sự lang thang này, một phần của sự cộng hưởng 2,4 với phân tử nước. Càng nhiều máy phát cạnh tranh trong khu phố của bạn, tình trạng lang thang càng trở nên tồi tệ.

Rất tiếc phải nói điều đó nhưng giải pháp duy nhất là thực sự tăng phổ lên 5,6.