Question Pourquoi les routeurs WiFi font-ils un si mauvais travail de sélection de canaux?


La congestion Wi-Fi, en particulier dans la gamme des 2,4 GHz, constitue un grave problème dans certaines régions. Il est assez répandu qu'il existe de nombreux guides pour choisir un canal moins encombré. Par exemple. https://www.howtogeek.com/197268/how-to-find-the-best-wi-fi-channel-for-your-router-on-any-operating-system/

Étant donné que la plupart des routeurs choisissent automatiquement leur canal par défaut et que le matériel semble capable de détecter les réseaux en conflit, pourquoi ne font-ils pas un meilleur travail de sélection des canaux?


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2018-04-05 18:22


origine


Solution. Utilisez 5 GHz pas 2.4. - Tetsujin
@Tetsujin C'est un peu brutal, pas vraiment une solution. - Ultrasonic54321
Le problème est que l'environnement peut continuer à changer et que cela dépend du point d'accès à quelle fréquence il vérifie le meilleur canal. S'il est juste au démarrage et que le périphérique n'est pas souvent redémarré, il peut s'écouler des mois entre la configuration du meilleur canal. Cela dépend donc de l'appareil. - HelpingHand
@ Ultrasonic54321 - ça résout à peu près tout. Si vous vivez dans un environnement urbain à forte densité, vérifiez simplement le nombre de points d’accès sur le 2.4 et le nombre de points sur 5. Ici, le ratio est de 50: 1. Je suis la seule personne en "vue" sur 5, les 50 autres que je peux voir d'ici ne l'ont jamais changé de 2,4. - Tetsujin
Tout le monde a une situation différente. Vos remarques ne sont pas fausses, mais elles ne sont pas bonnes non plus. - Ultrasonic54321


Réponses:


L'échec des points d'accès Wi-Fi à choisir des canaux à 2,4 GHz se résume à une poignée de problèmes:

  • La plupart ne choisissent qu'un canal au démarrage, mais un canal qui était bon lors du dernier redémarrage de l'AP est peut-être devenu un mauvais choix des jours, des semaines ou des mois plus tard.
  • La plupart ne veulent pas retarder le démarrage en passant suffisamment de temps pour évaluer réellement chaque canal. Ils utilisent donc des méthodes heuristiques médiocres, comme "choisissez simplement le canal où nous voyons le moins de points d'accès", ce qui ne correspond pas nécessairement au meilleur débit. et la fiabilité. Pire encore, ces heuristiques simplifiées peuvent causer des problèmes, par exemple, choisir un canal qui chevauche partiellement les canaux sur lesquels les autres points d'accès sont activés, ce qui entraînera des interférences entre les points d'accès sans pouvoir coopérer. canal.
  • La plupart n'ont même pas le matériel d'analyse de spectre nécessaire pour évaluer véritablement les interférences RF sur chaque canal. Ils ont des radios Wi-Fi et se concentrent sur les interférences des autres périphériques Wi-Fi, et ignorent les interférences causées par des périphériques autres que Wi-Fi tels que Bluetooth, fours à micro-ondes, téléphones sans fil, moniteurs, caméras sans fil, et plus.
  • Créer un AP qui dispose du matériel et des algorithmes pour bien choisir les canaux, pas seulement au démarrage, mais continuer à réévaluer les choix de canaux plus tard et changer de canal quand cela serait avantageux, est à la fois coûteux et interopérable problèmes. Tous les clients ne parviennent pas à honorer les annonces de changement de canal du point d'accès, de sorte qu'un point d'accès qui change de chaîne à la volée risque de faire tomber les clients du réseau chaque fois qu'il le fait.

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2018-04-05 19:25



Et les développeurs de micrologiciels sont trop enclins à bloquer les choix au 1/6/11. - chrylis
Ajoutez à cela que l'encombrement du canal où se trouve le routeur peut différer de l'encombrement du canal où se trouve votre terminal. - Gary
@detly 1/6/11 sont les seuls canaux que vous devriez utiliser car ce sont les canaux qui ne se chevauchent pas du tout. Si, par exemple, vous choisissez 3 parce qu'il y a beaucoup de personnes au 1 et au 6, vous êtes maintenant en train de tout encombrer entre 1 et 6. Je pense. - Matt M.
@CaptainMan Chaque fois que les piles sont mortes dans mon Gameboy alors que j'étais dans la voiture, je finirais par lire cette étiquette encore et encore. - Adonalsium
Vous devez raccourcir les jours à «la prochaine fois que vous avez une coupure de courant». Pensez à ce qui se passe quand 80 points d'accès démarrent tous après une coupure de courant, tous voient que le canal 3 est complètement libre et décident alors de l'utiliser jusqu'à la prochaine coupure de courant;) - djsmiley2k


Le problème primordial ici est que la bande de 2,4 GHz est complètement saturée dans toute zone modérément peuplée. De plus, il n'y a que 14 canaux disponibles, selon les pays. Sur ces 14 canaux, seuls 3 canaux ne se chevauchent pas et interfèrent les uns avec les autres. Et cela n'est vrai que si le périphérique n'utilise que 20 MHz de bande passante et non la bande passante de 40 MHz disponible sur certains points d'accès.

Tous les routeurs Wi-Fi correctement configurés doivent uniquement utiliser les canaux 1, 6 ou 11 à une bande passante de 20 MHz. Un point d'accès piétine les signaux de tous les points d'accès proches pour au moins 2 canaux plus haut et 2 canaux plus bas. Pire si c'est sur une bande passante de 40 MHz.

Lorsque les points d'accès peuvent se voir, sur le même canal, ils coopèrent et partagent l'espace aérien. Si deux points d'accès utilisent des canaux proches, mais différents, ils se chevauchent et chaque collision entraîne la perte de données.

Malheureusement, pour la simplicité, la plupart des routeurs Wi-Fi modernes utilisent par défaut la sélection automatique des canaux. Cependant, ils ne respectent pas la règle 1, 6 ou 11. Au lieu de cela, ils utilisent un algorithme propriétaire qui est probablement basé sur l'utilisation de chaque canal. Cela provoque des interférences graves et inévitables des réseaux à proximité, ce qui rend pratiquement la bande de 2,4 GHz inutile dans certaines zones. De plus, les sélections de canaux automatiques ne se produisent généralement que lors d'un redémarrage ou rarement du tout. Ainsi, la sélection des canaux peut rapidement devenir obsolète, car les points d’accès à proximité permettent également de sauter des canaux et de rivaliser pour trouver le canal le plus propre. Pour aggraver les choses, la sélection des canaux est basée sur ce que l'entendeur entend et non sur ce que le client entend, qui peut être plus proche d'un autre ensemble de points d'accès.

Donc, le problème n'est pas le mécanisme de sélection, mais le fait que la bande 2,4 GHz soit complètement saturée. Non seulement par des points d’accès Wi-Fi, mais aussi par des téléphones sans fil, des micro-ondes, Bluetooth, des moniteurs pour bébé, des caméras sans fil et un grand nombre d’autres technologies.

La réponse est d'utiliser la bande 5 GHz. Il existe des dizaines de canaux de 5 GHz disponibles. Aucun de ces éléments ne chevauche les autres si le paramètre de bande passante standard de 20 MHz est utilisé. Cela signifie que tous les appareils utilisant la bande 5 GHz peuvent coopérer sans interférer. Malheureusement, Wireless-N et surtout Wireless-AC permettent des canaux plus larges qui se chevauchent dans le but de fournir un meilleur débit. Ainsi, même dans la bande des 5 GHz, vous devez être conscient des interférences entre les canaux et choisir judicieusement vos paramètres, plutôt que d'utiliser la sélection automatique des canaux.

Dans une zone densément peuplée, l’utilisation de canaux larges ne procurera que peu d’avantages, voire aucun, et pourrait même aggraver les choses.


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2018-04-05 19:04



Suggérer aux gens d'utiliser de minuscules canaux de 20 MHz en 5 GHz est un mauvais conseil à moins que vous ne les avertissiez qu'ils réduiront leurs performances 802.11ac à moins du quart de ce qu'ils pourraient être. - Spiff
En outre, ce que l'AP voit / entend est différent de ce que les clients AP utilisent ici. Il prend donc des décisions sur des informations légèrement fausses. - davidgo
@davidgo d'accord. La sélection des canaux doit être planifiée. La sélection automatique ne cause que des problèmes. Cependant, la bande 5Ghz en élimine beaucoup. - Appleoddity
@Spiff J'apprécie que cela puisse réduire les performances. Mais minimiser les interférences dans le même canal est l’un des principaux objectifs de la planification du wifi. Dans toute zone urbaine ou modérément peuplée, cela signifie utiliser des canaux de bande passante de 20 MHz. Tenter d'utiliser quelque chose de plus aggravera les choses ou ne fera pas grand-chose. Le 802.11AC peut utiliser des décisions de bande passante par image pour éviter les interférences dans le même canal, mais il est rendu inutile par les périphériques sans fil N. En fin de compte, vous verrez peu de différence en essayant d'utiliser des canaux à plus grande largeur de bande dans les zones denses. - Appleoddity
Les sources sont en panne. Il semble très prudent d'utiliser un espacement de 25 MHz, lorsque le canal actuel utilise 16,25, le reste étant déjà une bande de garde. La réalité est différente, où 1,5,9,13 est réellement utilisable. Les autres sources dans ce paragraphe sont soit anciennes (Cisco utilisant 22 MHz), soit indisponibles ou ne testent pas des canaux 1,5 (ou similaires). - user3549596


Comme mentionné par Spiff, la sélection des canaux n’est généralement effectuée que pendant le démarrage, car la réévaluation périodique de l’utilisation de canaux alternatifs nécessite du matériel supplémentaire ou de meilleure qualité. Il y a aussi pas de norme acceptée sur la manière dont les points d'accès devraient coopérer lors de la sélection de leur canal. Que se passerait-il si tous les points d'accès d'une zone voient soudainement que le canal 6 est moins utilisé que les canaux 1 et 11? Droite. Quelques secondes plus tard, le canal 6 est devenu inutilisable et chaque AP revient aux canaux 1 et 11, laissant le canal 6 ouvert comme cible principale pour la prochaine invasion AP.

Dans la bande 5 GHz, la sélection dynamique de fréquence (DFS) peut être requise pour certains canaux (canaux 52-64 et 100-140 en Allemagne et aux États-Unis). Ceci est cependant ne vise pas à améliorer la coopération des points d'accès, mais pour empêcher les AP d'affecter les radars météorologiques. Un AP utilisant DFS doit constamment surveiller le canal pour le radar météorologique et, s'il détecte quelque chose qui pourrait être un radar météorologique, doit quitter ce canal immédiatement (en passant généralement à un canal de 36 à 48, ceux-ci n'étant pas utilisés pour les radars météorologiques et ne nécessitant pas de DFS ... en d'autres termes, l'AP ne sélectionne pas le meilleur canal alternatif être à l'abri des radars météorologiques).

Il est possible que certains fabricants de points d'accès disposent d'algorithmes permettant d'optimiser l'affectation de canal lorsqu'une zone est couverte par un certain nombre de leurs points d'accès (et seulement de ceux-ci). Un "point d'accès non fiable" (qui ne participe pas à ce processus d'optimisation) peut perturber considérablement le réseau. Certaines entreprises effectuent périodiquement des chasses pour les points d'accès non autorisés dans leurs locaux.


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2018-04-06 12:05





Il suffit d'ajouter une représentation visuelle de l'encombrement 2,4 GHz par rapport à la bande 5 GHz aux réponses déjà excellentes.

Je vis dans une capitale européenne avec une forte utilisation d'Internet et du Wifi.

De plus, la plupart des opérateurs locaux ajoutent également un réseau d'itinérance par défaut, et c'est souvent au moins SSIDx2 par foyer / voisin. N'oubliez pas qu'en plus des signaux de diffusion des points d'accès, les clients diffusent également.

Donc, à titre d'exemple, n'écoutez qu'avec un ordinateur portable normal sans aucune amplification dans un point fixe de ma chambre, sans pour autant en marchant à la maison, je peux voir au moins 136 SSID (environ 70-90 AP). Ce ne serait pas une longue période qui m'a conduit à penser que je pourrais avoir autour de moi aprox. 200 équipements (APs + clients) émettant des signaux dans la bande 2,4 GHz.

Comparez les graphiques dans le côté gauche, 2,4 GHz, avec le côté droit, dans la bande 5 GHz.

wifi


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2018-04-08 22:24



Ce graphique est cool - comment est-il fait? - krubo
@ krubo C'est WiFi Explorer dans MacOS - Rui F Ribeiro
dans le côté droit, 2,4 Ghz devrait être sur le côté gauche - une modification est en attente pour cette réponse, pouvez-vous l'intégrer dans? - Leon Adler
@LeonAdler fait, merci. - Rui F Ribeiro
@krubo Je voudrais essayer InSSIDer (devrait être libre d'utiliser) - Jan Ivan


Dans une zone à forte congestion où il existe des dizaines de points d'accès sur les canaux 1, 6 et 11 à 2,4 GHz, j'obtiens parfois une connexion plus fiable en forçant 802.11b (le mode le plus lent), en particulier sur les canaux moins utilisés comme 4 et 8. le diagramme de chevauchement de la bande passante de wikipedia (ci-dessous) suggère des indices alléchants expliquant pourquoi cela pourrait fonctionner, car le profil de bande passante ronde de la norme 802.11b (DSSS) donne à penser qu’il se préoccuperait le plus du milieu de son propre canal même si des canaux se chevauchant étaient présents. Bien sûr, cette approche est trop loufoque pour le routeur. Votre kilométrage peut varier.

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2018-04-08 23:16





La vraie raison est que 2,4 GHz est une bande indésirable et qu’elle n’aurait jamais dû être utilisée pour rien. Et la raison en est que c'est une bande indésirable, c'est que c'est la même fréquence que la molécule d'eau, elle résonne. C'est la raison pour laquelle les radioastronomes utilisent la bande de manière extensive à la recherche d'exoplanètes et de nébuleuses. Corporate n'a pas voulu le groupe parce qu'ils savaient que c'était inutile. Ainsi, grâce à la stratégie d'entreprise de la FCC, 2.4ghZ est devenu le domaine public par défaut. Un peu comme le dépotoir de la ville en train d’être créé en tant que parc de la ville, mais sans les améliorations.

Le problème de la molécule d'eau ne peut pas être sous-estimé. Tout ce qui est humide peut interférer, y compris les humains, les chiens, les plantes d'intérieur, les fours à micro-ondes, les aquariums, les conduites d'eau en plastique et en neige. Les transmetteurs concurrents provoquent des "bulles d'interférence" qui se propagent au cours des minutes. Il n'y a pas de solution à cette errance, sa part de la résonance de 2,4 avec la molécule d'eau. Les émetteurs les plus compétitifs dans votre voisinage, le pire devient l'errance.

Désolé de le dire, mais la seule solution est de passer à 5.6.


-5
2018-04-06 16:26



En fait, le 2,4 GHz a été largement choisi parce qu’il s’agissait déjà d’une bande ISM et que sa fréquence était suffisamment basse pour rendre les chipsets RF bon marché. Le problème de l’eau n’est pas vrai, l’eau ayant de nombreux modes de résonance, la plupart assez bas Q. Les bandes d’absorption ne deviennent un problème majeur que si vous atteignez l’oxygène à environ 60 GHz, ce qui peut vous coûter 15 dB par km pertes de parcours. 2.4GHz était un compromis basé sur la taille du magnétron, des considérations harmoniques et quelques expériences de pénétration dans les denrées alimentaires dans les années 1940. Un four fonctionne parfaitement entre 1 et 20 GHz. - Dan Mills
Il est utile d'avoir des bandes absorbées. L'intérêt d'avoir des points d'accès de faible puissance dans un tel groupe est qu'ils n'interféreront pas trop avec les autres. Malheureusement, il y a une tonne de choses dans ce groupe. - Brad
Permettez-moi de vérifier rapidement la fréquence de résonance de la vapeur d'eau non condensée ... à droite ...: "Le pic est de 10 GHz à 50 GHz en fonction de la température." Je pense que la fréquence de résonance à la température ambiante est d'environ 22 GHz. Cette résonance n'affecte pas beaucoup le WiFi, mais ... elle affecte les signaux à 5 GHz de plus de 2,4 GHz. Pire encore pour 5,6 GHz et plus, évidemment. Notez que le WiFi 5GHz a (à la même puissance de sortie) une plage plus petite que le WiFi 2.4GHz. Cependant, la portée limitée du WiFi 2,4 et 5 GHz est bénéfique ... car une portée plus longue signifierait que vous choisissez plus interférence des voisins. - Klaws