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WiFiルーターはなぜチャンネル選択のような悪い仕事をするのですか?

特に2.4GHz帯でのWi-Fi輻輳は、一部の地域では深刻な問題です。混雑の少ないチャンネルを選択するためのガイドがたくさんあることは十分に広まっています。例えば。 https://www.howtogeek.com/197268/how-to-find-the-best-wi-fi-channel-for-your-router-on-any-operating-system /

ほとんどのルータはデフォルトで自動的にチャネルを選択するようになっており、ハードウェアは競合するネットワークを検出することができるように思われるので、なぜチャネル選択のよりよい仕事をしないのでしょうか。

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insysion

Wi-Fi APが2.4GHzチャンネルを選択できなかったことは、ほんの一握りの問題に帰着します。

  • ほとんどは起動時にチャネルを選択するだけですが、APが最後に再起動されたときに良好であったチャネルは、数日、数週間、または数ヶ月後には不適切な選択になる可能性があります。
  • ほとんどのユーザーは、すべてのチャンネルを真に評価するのに十分な時間をかけて起動を遅らせることを望まないため、「最も少ないAPが表示されるチャンネルを選択する」などの不十分なヒューリスティックを使用します。そして信頼性。さらに悪いことに、これらの単純化し過ぎたヒューリスティックは、他のAPがオンになっているチャネルと部分的に重なるチャネルを選択するなどの問題を引き起こす可能性があります。チャネル。
  • ほとんどの人は、各チャンネルのRF干渉を真に評価するために必要なスペクトラムアナライザハードウェアさえ持っていません。彼らはWi-Fiラジオを持っていて他のWi-Fiデバイスからの干渉に焦点を合わせており、そしてBluetooth、電子レンジ、コードレス電話、ワイヤレスサブウーファー、ベビーモニター、ワイヤレスカメラなどの非Wi-Fiデバイスによって引き起こされる干渉をほとんど知らない。もっと。
  • 起動時だけでなく、後でチャネルの選択を再評価し、必要に応じてチャネルを変更するためのハードウェアとアルゴリズムを備えたAPを作成することは、コストがかかり、相互運用の可能性があります。問題があります。すべてのクライアントがAPからのチャネル切り替えアナウンスを尊重するのに優れているわけではないので、チャネルをその場で変更するAPは、そのたびにクライアントがネットワークから外れる危険性があります。
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Spiff

ここでの最も重要な問題は、2.4GHz帯がどの人口密度の高い地域でも完全に飽和していることです。さらに、使用可能な国によっては、利用可能なチャンネルは14チャンネルのみです。これらの14チャンネルのうち、3つのチャンネルだけが重複して互いに干渉し合うことはありません。デバイスが20MHzの帯域幅しか使用せず、一部のアクセスポイントで利用可能な40MHzの帯域幅を使用しない場合にのみ当てはまります。

適切に設定されたすべてのWi-Fiルーターは、20MHzの帯域幅でチャンネル1、6、または11のみを使用します。アクセスポイントは、近くにあるアクセスポイントの信号を少なくとも2チャネル上および2チャネル下から傍受します。 40MHz帯域幅の場合はさらに悪い。

アクセスポイントが同じチャネル上でお互いを見ることができる場合、それらは協力して空間を共有します。 2つのアクセスポイントが近くではあるが異なるチャネルを使用している場合、それらは互いに干渉し、衝突するたびにデータが失われます。

残念ながら、最近のほとんどのWi-Fiルーターは、簡単にするために、デフォルトでは自動チャンネル選択になっています。ただし、それらは1、6、または11の規則に従いません。代わりに彼らはおそらく各チャンネルの使用法に基づいている独自のアルゴリズムを使用します。これは近くのネットワークの深刻で避けられない干渉を引き起こし、2.4GHz帯域を実際にはある地域では役に立たなくします。さらに、自動チャネル選択は通常、再起動中にのみ行われるか、またはめったに行われません。そのため、近くのアクセスポイントもチャネルをジャンプして「最もクリーンな」チャネルを見つけるために競合するため、チャネルの選択はすぐに古くなります。さらに悪いことに、チャネル選択は、クライアントが聞いているものではなく、APが聞いているものに基づいています。これは、異なるAPセットに近い可能性があります。

したがって、問題は選択メカニズムではなく、2.4GHz帯が完全に飽和しているという事実です。 Wi-Fiアクセスポイントだけでなく、コードレス電話、電子レンジ、Bluetooth、ベビーモニター、ワイヤレスカメラ、その他さまざまなテクノロジによるもの。

答えは5GHz帯を使用することです。利用可能な5GHzチャネルが何十もあります。標準の20MHz帯域幅設定が使用されている場合、どれも他のものと重複しません。これは、5GHz帯を使用しているすべての機器が干渉することなく互いに連携できることを意味します。残念ながら、Wireless-N、特にWireless-ACでは、より大きなスループットを提供するためにオーバーラップするより広いチャネルを使用できます。したがって、5GHz帯でも、自動チャンネル選択を使用するのではなく、同一チャンネルの干渉を意識して設定を慎重に選択する必要があります。

人口の密集した地域では、広いチャンネルを使用しても少しの利益しか得られず、実際には状況が悪化する可能性があります。

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Appleoddity

2.4GHzの輻輳と5GHzの帯域に関する視覚的表現を、すでに優れた回答に追加するだけです。

私はヨーロッパの首都に住んでいて、インターネットとWifiの市場への浸透は激しいです。

さらに、ほとんどのローカルISPは、ルータ/モデム/ CPEにデフォルトで追加のローミングSSID /ネットワークを追加しているため、ホーム/ネイバーごとに少なくとも1つのSSID×2が必要です。 APが信号をブロードキャストするだけでなく、クライアントもブロードキャストすることに注意してください。

たとえば、私の寝室の定点では増幅せずに通常のノートパソコンで聴くだけで、なしで歩くと、少なくとも136のSSIDが表示されます。 70-90 AP)それは私が私の近くにいるかもしれないと疑うように私を導いた長いストレッチではないでしょう。 2.4GHz帯の信号を放送する200の機器(AP +クライアント)。

5GHz帯で、左側の2.4GHzのグラフィックと右側のグラフィックを比較します。

wifi

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Rui F Ribeiro

Spiff氏が述べたように、代替チャネルの利用率を定期的に再評価するには追加のまたはより優れたハードウェアが必要となるため、チャネル選択は通常ブート時にのみ行われます。また、APがチャネルを選択するときにどのように連携する必要があるかについて、承認された標準もありません。あるエリア内のすべてのAPが、チャネル6がチャネル1および11よりも使用率が低いことに突然気付いた場合はどうなりますか。右。数秒後、チャネル6は使用できなくなり、すべてのAPはチャネル1と11に戻ります。次のAP侵入の主なターゲットとしてチャネル6を開いたままにします。

5GHz帯域では、動的周波数選択(DFS)がいくつかのチャネル(ドイツおよび米国ではチャネル52〜64および100〜140)に必要とされ得る。しかし、これはAPの協力を改善することを意味するのではなく、APが気象レーダーに影響を与えるのを防ぐことを意味します。 DFSを使用するAPは、気象レーダーのチャネルを常に監視する必要があり、気象レーダーの可能性がある何かを検出した場合は、すぐにそのチャネルを離れる必要があります (天気レーダーには使用されず、DFSを必要としないため、通常36〜48のチャンネルに切り替えます。言い換えれば、APは最良の代替チャンネルを選択するのではなく、気象レーダーから安全であること。

APの製造元によっては、エリアが多数の(そしてその唯一の)APでカバーされている場合にチャネル割り当てを最適化できるアルゴリズムを使用している可能性があります。 「不正アクセスポイント」(この最適化プロセスには関与していません)は、ネットワークを著しく妨害する可能性があります。一部の企業は、自社の施設で定期的にRogue APの探索を実行しています。

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Klaws

2.4GHzのチャネル1、6、11に何十ものAPがある輻輳の激しい地域では、802.11b(最も遅いモード)を強制することで、特に4や8のような使用頻度の低いチャネルで、信頼性の高い接続が得られることがあります。 wikipediaの 帯域幅オーバーラップ図 (下記)は、802.11b(DSSS)のラウンド帯域幅プロファイルがそれを次のようにするので、なぜこれがうまくいくのか手がかりを示唆します。たとえ重複するチャンネルが存在していても、それはそれ自身のチャンネルの真ん中について最も気にするでしょう。もちろん、このアプローチはルータが自分自身でやるには余りにも厄介です。あなたのマイレージは異なる場合があります。

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krubo