Wybierz kanały WiFi z wieloma słabymi lub kilkoma silnymi konkurentami?

19

To pytanie jest nieco związane z tym, czy lepiej wybrać bardziej zatłoczony kanał WiFi lub kanał z silnym konkurentem? oraz wybór kanału WiFi 2,4 GHz, gdy wszystkie nie nakładające się kanały są zatłoczone, ale pomijają one pewne aspekty, które moim zdaniem są istotne dla mojego scenariusza. Chociaż szczegółowo opisuję moją konfigurację, najbardziej interesuje mnie ogólne pytanie „niewielu silnych konkurentów na tym samym kanale lub wielu słabych”.

Próbuję zoptymalizować instalację WiFi średniej wielkości składającą się z 18 punktów AccessPoints. Obowiązują następujące ograniczenia / parametry:

  • 5GHz nie jest możliwe (zasięg w przypadku penetracji ścian oraz starego sprzętu)
  • należy użyć kanałów 1, 6, 11
  • wszystkie AP mają ten sam wzór aktywności (silna aktywność w godzinach wieczornych, wszystkie AP podobnie aktywne z ~ 6-8 połączonymi stacjami)
  • pozycji AP nie można zmienić
  • siły odbieranego sygnału między punktami dostępowymi są mi znane
  • prawie brak zewnętrznych zakłóceń (kuchenki mikrofalowe, obce AP itp.)
  • Potrzebuję 50-100 stacji pod moją kontrolą, aby samemu przetestować wydajność, co nie jest możliwe. Sugestie mile widziane!
  • anteny są ustawione pionowo, aby zminimalizować propagację sygnału między różnymi piętrami i zmaksymalizować zasięg poziomy. Efektem ubocznym jest oczywiście zwiększenie przeciążenia kanału między punktami dostępu na tej samej podłodze.
  • Mam aktualne pomiary siły odbieranego sygnału między punktami dostępu a innymi parametrami, takimi jak podłączone stacje

AP są montowane na korytarzach. W rezultacie punkty dostępowe odbierają sobie sygnały dość silnie i z wielu różnych punktów dostępowych. Stacje znajdują się głównie w pokojach wzdłuż korytarzy i ze względu na grubość ścian otrzymują tylko najbliższe 1-3 AP.

Podobnie jak w przypadku powyższych pytań, jestem ciekawy najbardziej optymalnego wyboru kanału dla wszystkich punktów dostępowych. Korzystając z algorytmu optymalizacji o różnych heurystykach, byłem w stanie określić wiele ustawień.

Konfiguracja 1:
Izolowane „wyspy”, na których punkty AP mają ten sam kanał. Jeśli AP używa tego samego kanału co jeden z jego sąsiadów, ale zapewnione jest, że sąsiad jest rzeczywiście blisko (z wysoką siłą odbieranego sygnału). Na tym samym kanale nie ma sąsiadów o bardzo niskiej sile odbieranego sygnału. Ogólna liczba sprzecznych kanałów jest dość niska, ale JEŻELI wystąpi konflikt, jest to poważny. Wydaje mi się, że to nie może być takie złe, ponieważ stacje w kanale będącym w konflikcie są łatwiej „dostrzegalne” dla punktów dostępowych (mniej ukrytych problemów z terminalami), a ogólna liczba stacji w konflikcie może być niższa.

Grafika wyjaśniająca: Konfiguracja 1.  Litery są identyfikatorami AP.  Kolory punktów dostępowych kodują kanał.  sprzeczni sąsiedzi są oznaczeni czerwoną krawędzią

Konfiguracja 2:
Utrzymuj punkty dostępowe na tym samym kanale jak najdalej. W sumie jest więcej konfliktów (i na AP), ale konflikty mają mniejszą siłę sygnału. Silne odbierane sygnały nigdy nie są na tym samym kanale. Ta konfiguracja jest bardziej zgodna z ogólną sugestią „wybierz kanał, na którym konkurencyjne sygnały nie są zbyt silne”, którą przeczytałem na niektórych forach. Jednak wydaje mi się, że ta konfiguracja napotka problemy z ukrytymi / odsłoniętymi terminalami i dużo czasu antenowego zostanie zmarnowane z powodu komunikatów RTS / CTS.

Grafika wyjaśniająca: Setup2

Wiem, że ostateczna odpowiedź wymagałaby więcej informacji, ale nie chodzi tylko o moją konfigurację, ale także o zrozumienie, w jaki sposób WiFi działa w takim scenariuszu (przy założeniu braku zakłóceń zewnętrznych, co faktycznie ma zastosowanie w moim przypadku).

Czy masz sugestie co do tego, która konfiguracja jest lepsza? Czy moje założenia dotyczące konfiguracji są uzasadnione?


Właśnie zdałem sobie sprawę, że wprowadziłem pewne uproszczenia w mojej poprzedniej TL; DR, które lekko wypaczyły cel pytania, przepraszam za to.

Tak więc zmieniony TL; DR jest bardziej nowym sposobem sformułowania pytania, ale korzysta z przykładu podanego powyżej: Czy dla danego punktu dostępu powinienem zoptymalizować pod kątem małej liczby AP powodujących interferencje międzykanałowe x LUB czy powinienem zoptymalizować dla zredukowanego RSSI sąsiednich AP? Ponieważ jest to kompromis, rozwiązanie 2 faktycznie zwiększyłoby liczbę sąsiednich AP, które zakłócają ten sam kanał.

Zaskoczony
źródło
1
Wow, dobrze, że dobrze jest z obrazami wyjaśniającymi pytanie. Jestem podekscytowany odpowiedziami, które mam nadzieję wygenerują!
djsmiley2k - CoW
Nie jestem pewien, czy warto się martwić. To zależy od faktycznych zakłóceń, których nie widać. Możesz spróbować, ale nawet wtedy sytuacja się zmienia, gdy klienci poruszają się i AP zmieniają częstotliwości. Inwestowanie pieniędzy w 5GHz może być bardziej owocne.
eckes
Dzięki za komentarz! Jak podano na liście ograniczeń: 5 GHz nie jest po prostu możliwe w tym budynku. Wymagane byłoby> 100 AP (testowaliśmy penetrację ściany). Punkty dostępowe nie będą same zmieniać częstotliwości. Klienci są ograniczeni do swoich indywidualnych pokoi. Oprócz tych ograniczeń bardzo interesują mnie również aspekty teoretyczne.
Zamglony

Odpowiedzi:

4

Radiotelefony WiFi 802.11b / g / n mogą nadawać w paśmie 2,4 GHz z łącznie czternastoma dostępnymi kanałami (nie wszystkie są legalne). Poniższy rysunek przedstawia widok analizatora widma przestrzeni częstotliwości zajmowanej przez te czternaście kanałów. Należy pamiętać, że w paśmie 2,4 GHz tylko trzy kanały mają nie nakładającą się przestrzeń częstotliwości: kanały 1 , 6 i 11 .

mapa częstotliwości

Oznacza to, że jeśli ustawisz router bezprzewodowy lub punkt dostępowy (AP) na kanał 6, faktycznie używa on kanałów 4-8.

Wi-Fi jest tylko w połowie dupleksowy, więc punkty dostępowe na tym samym kanale spowodują narzut średni rywalizacji. Wi-Fi wykorzystuje technologię odsłuchu przed rozmową, zwaną przejrzystą oceną kanału (CCA), aby zapewnić, że tylko jedno radio może nadawać w tym samym kanale w danym momencie.

Jeśli AP na kanale 6 transmituje, wszystkie pobliskie punkty dostępu i klienci na kanałach 4-8 odroczą transmisję. W rezultacie niekorzystnie wpływa to na przepustowość: pobliskie punkty dostępowe i klienci muszą czekać znacznie dłużej na transmisję, ponieważ muszą wykonać swoją kolej. Niepotrzebny narzut związany z rywalizacją o medium, który występuje, ponieważ wszystkie AP są w tym samym kanale, nazywa się interferencją międzykanałową (CCI).

Podczas projektowania bezprzewodowej sieci LAN (WLAN) konieczne jest nakładanie się zasięgu komórki, aby zapewnić bezproblemowy roaming. Jednak pokrywające się komórki zasięgu nie powinny mieć nakładającej się przestrzeni częstotliwości.

Wniosek: Konfiguracja 2 to poprawna konfiguracja, wykorzystująca tylko kanały 1, 6 i 11.

Źródła: source1 i source2 .

harrymc
źródło
Bardzo ładne źródła, dziękuję! Czy jesteś pewien, że AP na kanałach 4-8 przestanie działać, gdy kanał 6 transmituje? Jak rozumiem, CCA uwzględnia tylko rzeczywisty kanał AP, a sygnały na kanałach w pobliżu są traktowane jako szum. Tak więc AP na kanale 4 nadal nadawałby, ale prawdopodobnie wymagałby niższej prędkości transmisji, aby uwzględnić wyższy poziom szumu. Jak opisano, używam już tylko kanałów 1,6,11, więc nie jest to zbyt istotne, ale raczej ciekawa obserwacja.
Zamglony
Jak widzę, rozwiązanie 2 tworzy WIĘCEJ czasu oczekiwania dzięki CCA, ponieważ więcej punktów dostępowych i klientów może zobaczyć się na tym samym kanale (choć przy mniejszej długości sygnału. Ale nadal mogą się widzieć / słyszeć, więc będą czekać na transmisja się skończy, prawda?)
Slizzered
Miałeś rację zakładając, że kolory kół reprezentują kanały. Zakłócenia są zaznaczone czerwonymi liniami (zarówno kropkowanymi, jak i ciągłymi!), Podczas gdy brak zakłóceń jest oznaczony czarnymi liniami. Zgadzam się z tobą, aby uczynić sygnał najsłabszym i zmniejszyć nakładanie się. Ale w moim przypadku chodzi o kompromis. Mam kilka (2-4) silnych nakładek na każdym AP w porównaniu z wieloma (5-6) nakładkami ze słabym sygnałem, ale nie tak słabym, jak można je zignorować (-75dB do -85dB).
Zaskoczony
@Slizzered: Jeśli kolory kół oznaczają kanały, wówczas rozwiązanie2 powoduje najsłabsze zakłócenia, a rozwiązanie1 jest po prostu złe. Twoja mapa wydaje się wskazywać, że przy użyciu tylko 3 kanałów żadna interferencja nie jest topologicznie niemożliwa. Zasadą powinno być unikanie nakładania się częstotliwości tak bardzo, jak to możliwe, a jeśli nakładanie się jest nieuniknione, należy uczynić je najsłabszymi możliwymi, więc przy odrobinie szczęścia można je zignorować. Możesz spróbować sprawdzić, czy możesz użyć więcej niż 3 kanałów, wykorzystując fakt, że transmisja na kanale 1 wpływa na kanał 3 mniej niż na kanał 2.
harrymc
1
Liczę 5 zakłóceń w rozwiązaniu 1, w którym każdy AP napotyka co najwyżej jeden AP na tym samym kanale. Rozwiązanie 2 pokazuje 7 zakłóceń, w których punkty AP „D”, „H” i „I” mają 2 problematycznych sąsiadów, a AP „F” nawet 3 sąsiadów na tym samym kanale. Biorąc pod uwagę, że wszystkie punkty dostępowe obsługują 10 klientów, zgodnie z CCA powinno to prowadzić do dłuższego czasu oczekiwania na dostęp do kanału.
Zaskoczony
4

Zakładając, że kontrolujesz wszystkie AP, o których mowa - może to zabrzmieć szalenie, ale sensowne może być, aby wszystkie AP nadawały przy niższej sile sygnału . Miałem zaskakująco dobry sukces w środowisku z dużym obciążeniem sieci Wi-Fi.

W ten sposób nie przeszkadzają sobie nawzajem (co oznacza lepszą jakość sygnału w krótszym zakresie), przełączenia są starsze i lepiej wykorzystujesz dostępne kanały. Następnie wybrałbym drugą opcję

W tym miejscu nalegam na empiryczne podejście do problemu. Poruszaj się, dostosowuj konkretne AP, w których problemem jest słabsza siła sygnału. Telefon ze skanerem Wi-Fi jest do tego niesamowity . W wielu przypadkach architektura wpływa na jakość sygnału, a tak naprawdę nie można łatwo wytłumaczyć bez drogiego sprzętu

Jeden z administratorów SE napisał niesamowitą serię na temat praktycznych aspektów tego ( część 1 i część 2 ), które warto przeczytać.

Zrobiłem coś podobnego z konfiguracją 2 AP + przedłużacza.

Journeyman Geek
źródło
Właściwie czytam te posty na blogu, zanim zadam pytanie. Dziękujemy za połączenie ich tutaj, jest to dobre źródło informacji. I całkowicie się zgadzam. Redukcja mocy nadawania nie jest szalona. Niestety, już to zrobiłem, aby uzyskać jak najniższą wartość (mierzoną moim telefonem i aplikacją „Wifi Analyzer”), aby zapewnić niezbędną penetrację ściany. Więc nadal sugerowałbyś Solution2, chociaż będzie miał więcej przeszkadzających kanałów i urządzeń?
Zamglony
tak. Właśnie tak bym tutaj zrobił
Journeyman Geek
Co prowadzi mnie dokładnie do mojego pytania: DLACZEGO mogłoby być lepiej? Praktycznie wszystkie źródła, które mogłem znaleźć, zaczynają od stwierdzenia, że ​​należy wybrać kanały, aby ZMINIMALIZOWAĆ liczbę nakładających się kanałów.
Zaskoczony
Pomysł polega na tym, że jeśli AP na tym samym kanale są daleko od siebie i stosunkowo słabe, interferencje między nimi powinny zostać zminimalizowane.
Journeyman Geek
Ale myślałem, że 802.11g ma metody takie jak CCA i RTS / CTS, które zajmują / rezerwują kanał. Co wpłynęłoby również na stosunkowo słabe punkty dostępowe, o ile nadal będą one odbierać prawidłowy sygnał informujący, że kanał jest zajęty. Bardzo bym się z tobą zgodził w oparciu o czystą transmisję radiową, ale martwię się protokołami związanymi z rzeczywistą siecią WIFI.
Zamglony
3

Inną rzeczą, która ma wpływ na twoje pytanie, ale nie jest zdefiniowana, jest faktyczny fizyczny układ punktów dostępu.

Jeśli anteny są odpowiednio skonfigurowane i ustawione w orientacji pionowej, punkty dostępu bezpośrednio powyżej lub bezpośrednio pod danym punktem dostępu znajdują się w obszarze zerowym dla transmisji tego punktu dostępu. Im wyższy zysk anteny, której użyjesz do tego celu, zarówno zwiększy siłę sygnału w płaszczyźnie prostopadłej do orientacji anteny, jak i zmniejszy zakłócenia od podłogi do podłogi w budynku. W zależności od orientacji budynku możesz być w stanie wyeliminować niektóre punkty dostępu, aw rezultacie zmniejszyć interferencje międzykanałowe o podobnych częstotliwościach.

Problem, który widziałem podczas wielu wdrożeń, to niewłaściwa orientacja anteny, ponieważ instalator nie rozumiał anten i propagacji sygnału.

Rowan Hawkins
źródło
Dzięki za rozważenie tego czynnika. Dodam odpowiednie informacje do mojego pytania. Niestety mam pewne doświadczenie z propagacją sygnału i już skonfigurowałem anteny zgodnie z opisem. Nie ma więc zbyt wiele miejsca (z wyjątkiem zakupu anten o większym zysku). Ponieważ twoja odpowiedź jest raczej komentarzem na temat innych ulepszeń zamiast odpowiedzi na pytanie o konkurs kanału, nie mogę go wybrać jako poprawnej odpowiedzi :(
Slizzered
W porządku, po prostu wiedziałem, że nie będę w stanie tego wszystkiego zamieścić w komentarzu z powodu limitu postaci.
Rowan Hawkins
Nie zapominaj, że duża ilość danych bezprzewodowych jest wysyłana przez klientów, którzy wędrują wszędzie bez żadnej anteny kierunkowej. To nie tylko punkty dostępu. Każda przesyłana ramka Wi-Fi wymaga odesłania krótkiej odpowiedzi.
Alex Cannon