WiFi 라우터가 왜 그렇게 나쁜 채널 선택 작업을 수행합니까?

특히 2.4GHz 범위에서 Wi-Fi 혼잡은 일부 지역에서 심각한 문제입니다. 덜 혼잡 한 채널을 선택하기위한 많은 가이드가있을 정도로 널리 퍼져 있습니다. 예 : https://www.howtogeek.com/197268/how-to-find-the-best-wi-fi-channel-for-your-router-on-any-operating-system/

대부분의 라우터가 기본적으로 자동으로 채널을 선택하고 하드웨어가 충돌하는 네트워크를 감지 할 수있는 것처럼 보이면 더 나은 채널 선택 작업을 수행하지 않는 이유는 무엇입니까?

Wi-Fi AP가 2.4GHz 채널을 선택하지 못하는 데는 몇 가지 작은 문제가 있습니다.

• 대부분은 부팅시 채널 만 선택하지만 AP를 마지막으로 재부팅했을 때 양호한 채널은 며칠, 몇 주 또는 몇 개월 후에 선택이 잘못되었을 수 있습니다.
• 대부분은 모든 채널을 진정으로 평가하기에 충분한 시간을 소비하여 부팅을 지연시키고 싶지 않기 때문에 "가장 적은 AP를 볼 수있는 채널을 선택하십시오"와 같은 빈약 한 휴리스틱을 사용합니다. 이는 어떤 채널이 최상의 처리량을 제공하는지는 상관 없습니다. 그리고 신뢰성. 더 나쁘게, 이러한 지나치게 단순화 된 휴리스틱은 다른 AP가있는 채널과 부분적으로 겹치는 채널을 선택하는 것과 같은 문제를 야기 할 수 있으며, 이로 인해 AP가 서로 동일하게 작동하는 것처럼 서로 협력하지 않고 서로 간섭 할 수 있습니다. 채널.
• 대부분의 경우 각 채널의 RF 간섭을 실제로 평가하는 데 필요한 스펙트럼 분석기 하드웨어가 없습니다. Wi-Fi 라디오를 사용하고 다른 Wi-Fi 장치의 간섭에 중점을두고 Bluetooth, 전자 레인지, 무선 전화기, 무선 서브 우퍼, 베이비 모니터, 무선 카메라, 그리고 더.
• 부팅 할 때뿐만 아니라 채널을 잘 선택할 수있는 하드웨어와 알고리즘을 가진 AP를 만드는 것이 아니라 나중에 채널 선택을 다시 평가하고, 이점이있을 때 채널을 변경하면 비용이 많이 들고 잠재적 인 interop이 발생합니다. 문제. 모든 클라이언트가 AP의 채널 스위치 발표를 존중하는 것은 아니기 때문에 즉석에서 채널을 변경하는 AP는 클라이언트가 그렇게 할 때마다 네트워크에서 떨어질 위험이 있습니다.

여기서 가장 중요한 문제는 2.4GHz 대역이 적당히 채워진 영역에서 완전히 포화된다는 것입니다. 또한 국가에 따라 사용할 수있는 채널이 14 개뿐입니다. 이 14 개 중 3 개의 채널 만 겹치지 않으며 서로 간섭하지 않습니다. 장치가 일부 액세스 포인트에서 사용 가능한 40MHz 대역폭이 아닌 20MHz 대역폭 만 사용하는 경우에만 해당됩니다.

올바르게 구성된 모든 Wi-Fi 라우터는 20MHz 대역폭에서 채널 1, 6 또는 11 만 사용해야합니다. 액세스 포인트는 2 개 이상의 채널에서 2 개는 더 낮은 채널에서 근처의 모든 액세스 포인트의 신호를 스톰 핑합니다. 그것이 40MHz 대역폭에 있다면 더 나쁘다.

액세스 포인트가 동일한 채널에서 서로를 볼 수있을 때 서로 협력하여 공역을 공유합니다. 두 개의 액세스 포인트가 근처에 있지만 서로 다른 채널을 사용하는 경우 서로 충돌하며 각 충돌로 인해 데이터가 손실됩니다.

불행히도, 대부분의 최신 Wi-Fi 라우터는 단순성을 위해 기본적으로 자동 채널 선택입니다. 그러나 1, 6 또는 11 규칙을 따르지 않습니다. 대신 그들은 아마도 각 채널의 사용에 기반한 독점 알고리즘을 사용합니다. 이로 인해 인근 네트워크에 심각하고 피할 수없는 간섭이 발생하여 일부 지역에서는 실제로 2.4GHz 대역을 사용할 수 없게됩니다. 또한 자동 채널 선택은 일반적으로 재부팅하는 동안 또는 거의 발생하지 않습니다. 따라서 근처 액세스 포인트가 채널을 점프하고 "가장 깨끗한"채널을 찾기 위해 경쟁하기 때문에 채널 선택이 빠르게 무효화 될 수 있습니다. 설상가상으로, 채널 선택은 클라이언트가 듣는 것이 아니라 AP가 듣는 것에 기초하여, 다른 AP 세트에 더 가까울 수 있습니다.

따라서 문제는 선택 메커니즘이 아니라 2.4GHz 대역이 완전히 포화되어 있다는 사실입니다. Wi-Fi 액세스 포인트뿐만 아니라 무선 전화기, 전자 레인지, Bluetooth, 베이비 모니터, 무선 카메라 및 기타 여러 기술에 의한 것입니다.

답은 5GHz 대역을 사용하는 것입니다. 사용 가능한 수십 개의 5GHz 채널이 있습니다. 표준 20MHz 대역폭 설정을 사용하는 경우 어느 것도 다른 것과 겹치지 않습니다. 이는 5GHz 대역을 사용하는 모든 장치가 간섭없이 서로 협력 할 수 있음을 의미합니다. 불행하게도, Wireless-N 및 특히 Wireless-AC는 더 큰 처리량을 제공하기 위해 겹치는 더 넓은 채널을 허용합니다. 따라서 5GHz 대역에서도 자동 채널 선택을 사용하지 않고 동일 채널 간섭을 인식하고 설정을 현명하게 선택해야합니다.

인구 밀도가 높은 지역에서는 넓은 채널을 사용하면 이점이 거의 없으며 실제로 상황을 악화시킬 수 있습니다.

이미 훌륭한 답변에 2.4GHz 혼잡 대 5GHz 대역에 대한 시각적 표현을 추가하면됩니다.

저는 인터넷과 Wi-Fi 시장이 활발한 유럽의 수도에 살고 있습니다.

또한 대부분의 로컬 ISP는 기본적으로 라우터 / 모뎀 / CPE에 추가 ​​로밍 SSID / 네트워크를 추가하므로 가정 / 이웃 당 적어도 1 개의 SSIDx2입니다. AP 브로드 캐스트 신호 외에 클라이언트도 브로드 캐스트한다는 점을 명심하십시오.

예를 들어, 침실에서 정해진 지점에서 증폭없이 일반 노트북으로 만 집을 돌아 다니지 않고 듣는 것만 으로도 적어도 136 개의 SSID (약 70-90 AP)를 볼 수 있습니다. 내가 내 주위를 앞당길지도 모른다는 의심을 품은 것은 오래 걸리지 않았다. 2.4GHz 대역에서 200 개의 장비 (AP 및 클라이언트) 브로드 캐스팅 신호.

5GHz 대역에서 왼쪽의 2.4Ghz 그래픽과 오른쪽의 그래픽을 비교하십시오.

Spiff가 언급했듯이 대체 채널 사용률을 주기적으로 재평가하려면 추가 또는 더 나은 하드웨어가 필요하므로 일반적으로 채널 선택은 부팅 시간 동안 만 수행됩니다. 또한 채널을 선택할 때 AP가 어떻게 협력해야하는지에 대한 표준 은 인정되지 않습니다 . 영역의 모든 AP가 채널 6이 채널 1 및 11보다 활용도가 낮다는 것을 갑자기 보게되면 어떻게됩니까? 권리. 몇 초 후에 채널 6을 사용할 수 없게되었고, 모든 AP는 채널 1과 11로 다시 점프하고 있습니다. 채널 6은 다음 AP 침입의 주요 대상으로 남아 있습니다.

5GHz 대역에서 일부 채널 (독일 및 미국의 채널 52-64 및 100-140)에는 동적 주파수 선택 (DFS)이 필요할 수 있습니다. 그러나 이는 AP의 협력을 개선하기위한 것이 아니라 AP가 기상 레이더에 영향을 미치지 않도록하기위한 것입니다. DFS를 사용하는 AP는 날씨 레이더에 대해 채널을 지속적으로 모니터링해야하며 날씨 레이더가 될 수있는 것을 감지하면 해당 채널을 즉시 떠나야 합니다 (일반적으로 날씨에 사용되지 않으므로 36에서 48로 채널을 전환해야 함) 레이더 및 DFS가 필요하지 않습니다. 즉, AP는 최상의 대체 채널을 선택하는 것이 아니라 기상 레이더로부터 안전하다고 보장되는 채널 만 선택합니다).

AP의 일부 제조업체는 영역이 여러 AP에 의해 커버 될 때 채널 할당을 최적화 할 수있는 알고리즘을 가질 수 있습니다. "최적화 프로세스에 참여하지 않는"로그 액세스 포인트 "는 네트워크를 크게 방해 할 수 있습니다. 일부 회사는 정기적으로 Rogue AP에 대한 헌트를 수행합니다.

2.4GHz 채널 1, 6 및 11에 수십 개의 AP가있는 혼잡 한 지역에서는 802.11b (가장 느린 모드), 특히 4 및 8과 같이 덜 사용되는 채널을 강제로 연결하여 더 안정적인 연결을 얻을 수 있습니다. wikipedia 의 대역폭 오버랩 다이어그램 (아래)은 802.11b (DSSS)의 라운드 대역폭 프로파일이 겹치는 채널이 존재하더라도 자신의 채널 중간을 가장 중요하게 생각하는 것처럼 보이기 때문에 이것이 왜 효과가 있는지에 대한 힌트를 제공합니다. . 물론이 접근 방식은 라우터가 자체적으로 수행하기에는 너무 정숙합니다. 귀하의 마일리지가 다를 수 있습니다.

실제 이유는 2.4gHZ가 정크 밴드이기 때문에 어떤 용도로도 사용되어서는 안됩니다. 그리고 그것은 정크 밴드이기 때문에 그것이 물 분자와 같은 주파수이기 때문에 공명합니다. 이것이 라디오 천문학 자들이 외계 행성과 성운을 광범위하게 검색하는 대역을 사용하는 이유입니다. 회사는 밴드가 쓸모 없다는 것을 알고 있었기 때문에 밴드를 원하지 않았습니다. 따라서 FCC의 기업 편견 덕분에 기본적으로 2.4ghZ가 공개 도메인이되었습니다. 도시 덤프처럼 도시 덤프가 시작되었지만 개선은 없었습니다.

물 분자의 문제는 과소 평가 될 수 없다. 사람, 개, 집 식물, 전자 레인지, 수족관, 눈 및 플라스틱 수도관을 포함하여 젖은 물건이 있으면 방해 할 수 있습니다. 경쟁 송신기는 "간섭 기포"를 일으켜 몇 분 동안 돌아 다닙니다. 이 방황에 대한 해결책은 없으며 물 분자와 2.4의 공명 부분입니다. 이웃의 송신기가 많을수록 방황이 심해집니다.

유감스럽게도 유일하게 해결책은 스펙트럼을 5.6으로 올리는 것입니다.