Выбираете WiFi каналы со многими слабыми или несколькими сильными конкурентами?

19

Этот вопрос в некоторой степени связан с тем, лучше ли выбирать более загруженный канал Wi-Fi или канал с сильным конкурентом? и выбор канала Wi-Fi 2,4 ГГц, когда все неперекрывающиеся каналы переполнены, но они не учитывают некоторые аспекты, которые, по моему мнению, имеют отношение к моему сценарию. Хотя я описываю свои настройки конкретно, меня больше всего интересует общий вопрос «мало сильных конкурентов на одном канале или много слабых».

Я пытаюсь оптимизировать установку WiFi среднего размера, состоящую из 18 точек доступа. Применяются следующие ограничения / параметры:

  • 5 ГГц невозможна (покрытие с учетом проникновения в стену, а также старого оборудования)
  • каналы 1, 6, 11 должны быть использованы
  • все точки доступа имеют одинаковую активность (высокая активность в вечерние часы, все точки доступа одинаково активны с ~ 6-8 подключенными станциями)
  • позиции AP не могут быть изменены
  • мне известны уровни принимаемого сигнала между точками доступа
  • практически нет внешних помех (микроволновые печи, зарубежные точки доступа и т. д.)
  • Мне нужно было бы 50-100 станций под моим контролем, чтобы самому проверить производительность, что невозможно. Предложения приветствуются!
  • антенны ориентированы вертикально, чтобы минимизировать распространение сигнала между различными этажами и максимизировать горизонтальное покрытие. Как побочный эффект, это, очевидно, увеличивает перегруженность канала между точками доступа на одном этаже.
  • У меня есть актуальные актуальные измерения уровня принимаемого сигнала между точками доступа и другими параметрами, такими как подключенные станции

AP установлены в коридорах. В результате AP получают сигналы друг друга довольно сильно и от множества различных AP. Станции в основном расположены в комнатах вдоль коридоров и принимают только ближайшие 1-3 точки доступа из-за толщины стен.

Как и в случае с вопросами, приведенными выше, мне любопытно, какой из каналов идеально подходит для всех точек доступа. Используя алгоритм оптимизации с различной эвристикой, я смог определить несколько установок.

Установка 1:
Изолированные «Острова», где точки доступа имеют одинаковый канал. Если точка доступа использует тот же канал, что и один из ее соседей, но при этом гарантируется, что сосед фактически находится близко (с высокой интенсивностью принимаемого сигнала). На том же канале нет соседей с очень низким уровнем принимаемого сигнала. Общее количество конфликтующих каналов довольно мало, но если конфликт существует, он серьезный. Я чувствую, что это может быть не так уж и плохо, поскольку станции на конфликтующем канале легче «увидеть» для точек доступа (меньше скрытых проблем с терминалами), а общее количество конфликтующих станций может быть меньше.

Пояснительная графика: Setup1.  Буквы являются идентификаторами AP.  Цвета точек доступа кодируют канал.  конфликтующие соседи обозначены красным краем

Настройка 2:
Держите точки доступа на том же канале как можно дальше. Есть больше конфликтов в общей сложности (и для каждой точки доступа), но конфликты имеют более низкий уровень сигнала. Сильные принятые сигналы никогда не находятся на одном канале. Эта установка более соответствует общему предложению «выбрать канал, где конкурирующие сигналы не слишком сильны», которое я читал на некоторых форумах. Тем не менее, я чувствую, что эта установка столкнется с проблемами со скрытыми / открытыми терминалами, и много эфирного времени теряется из-за сообщений RTS / CTS.

Пояснительная графика: Setup2

Я знаю, что для окончательного ответа потребуется больше информации, но это касается не только моей настройки, но и понимания того, как работает WiFi в таком сценарии (при условии отсутствия внешних помех, что на самом деле применимо в моем случае).

Итак, у вас есть предложения относительно того, какая из установок предпочтительнее? Являются ли мои предположения о настройках разумными?


Я только что понял, что сделал несколько упрощений в моем предыдущем TL; DR, который немного исказил смысл вопроса, извините за это.

Таким образом, пересмотренный TL; DR является более новым способом формулировки вопроса, но использует приведенный выше пример: для данной точки доступа следует ли оптимизировать для небольшого числа точек доступа, вызывающих помехи в совмещенном канале, x ИЛИ следует оптимизировать для уменьшения RSSI соседних точек доступа? Поскольку это компромисс, решение 2 фактически увеличит количество соседних точек доступа, которые создают помехи на одном и том же канале.

Slizzered
источник
1
Вау, это хорошо, хорошо с изображениями, поясняющими вопрос, я рад получить ответы, которые мы надеемся получить!
djsmiley2k - CoW
Я не уверен, стоит ли беспокоиться об этом. Это зависит от реальных помех, которые вы не видите. Вы можете попробовать это, но даже тогда ситуация меняется, когда клиенты перемещаются и точки доступа переключаются. Вложение денег в 5 ГГц может быть более плодотворным.
Экес
Спасибо за ваш комментарий! Как указано в списке ограничений: 5 ГГц просто невозможно в этом здании. > 100 точек доступа потребуются (мы проверили проникновение в стену). AP не будут переключать частоты самостоятельно. Клиенты ограничены их отдельными комнатами. Помимо этих ограничений, меня также очень интересуют теоретические аспекты.
Slizzered

Ответы:

4

Радиостанции WiFi 802.11b / g / n могут передавать в диапазоне 2,4 ГГц с четырнадцатью доступными каналами (не все являются законными). На рисунке ниже показан анализатор спектра частотного пространства, занимаемого этими четырнадцатью каналами. Обратите внимание, что в диапазоне 2,4 ГГц только три канала имеют неперекрывающееся частотное пространство: каналы один , шесть и одиннадцать .

частотная карта

Это означает, что если вы установите беспроводной маршрутизатор или точку доступа (AP) на канал 6, он фактически использует каналы 4-8.

Wi-Fi является только полудуплексом, поэтому точки доступа, находящиеся на одном и том же канале, будут вызывать среднюю конкуренцию. Wi-Fi использует технологию прослушивания до разговора, называемую оценкой четкого канала (CCA), чтобы гарантировать, что только одна радиостанция может передавать по одному и тому же каналу в любой момент времени.

Если AP на канале 6 передает, все близлежащие точки доступа и клиенты на каналах 4-8 будут откладывать передачи. В результате на пропускную способность оказывается отрицательное влияние: близлежащие точки доступа и клиенты вынуждены ждать гораздо дольше для передачи, потому что им приходится выполнять свою очередь. Ненужные издержки конкуренции в среде, возникающие из-за того, что все точки доступа находятся на одном и том же канале, называются внутриканальными помехами (CCI).

При проектировании беспроводной локальной сети (WLAN) необходимо обеспечить перекрывающуюся сотовую связь для обеспечения бесперебойного роуминга. Однако перекрывающиеся ячейки покрытия не должны иметь перекрывающегося частотного пространства.

Вывод: настройка 2 является правильной настройкой, используя только каналы один, шесть и одиннадцать.

Источники: источник1 и источник2 .

harrymc
источник
Очень хорошие источники, спасибо! Вы уверены, что точки доступа на каналах 4-8 перестанут работать во время передачи по каналу 6? Как я понял, CCA рассматривает только фактический канал AP, а сигналы на соседних каналах рассматриваются как шум. Таким образом, точка доступа на канале 4 будет по-прежнему передавать, но, возможно, потребуется более низкая скорость передачи для учета более высокого минимального уровня шума. Как описано, я уже использую только каналы 1,6,11, так что это не слишком актуально, а скорее интересное наблюдение.
Slizzered
На мой взгляд, solution2 создает БОЛЬШЕ времени ожидания из-за CCA, так как все больше точек доступа и клиентов могут видеть друг друга на одном и том же канале (хотя и с более низким уровнем сигнала. Но они все равно могут видеть / слышать друг друга, поэтому они будут ждать передача будет закончена, верно?)
Slizzered
Вы были правы, предполагая, что цвета круга представляют каналы. Помехи отмечены красными линиями (пунктирными и сплошными!), А помехи помечены черными линиями. Я согласен с вами в том, чтобы сделать сигнал самым слабым и уменьшить перекрытие. Но в моем случае речь идет о компромиссе. У меня есть несколько (2-4) сильных перекрытий на каждой точке доступа по сравнению со многими (5-6) перекрытиями со слабым сигналом, но не настолько слабыми, как их можно игнорировать (от -75 дБ до -85 дБ).
Slizzered
@Slizzered: Если круговые цвета означают каналы, то решение2 создает самые слабые помехи, а решение1 просто плохо. Ваша карта, кажется, указывает, что при использовании только 3 каналов, никакие помехи вообще топологически невозможны. Правило должно по возможности избегать перекрывающихся частот, и если перекрытия неизбежны, сделайте их максимально слабыми, поэтому, если повезет, их можно будет игнорировать. Вы можете попытаться выяснить, можете ли вы использовать более 3 каналов, используя тот факт, что передача по каналу 1 влияет на канал 3 меньше, чем на канал 2.
harrymc
1
Я рассчитываю на 5 помех в решении1, где каждая точка доступа не может встретить еще одну точку доступа на том же канале. Решение2 показывает 7 помех, где AP «D», «H» и «I» имеют 2 проблемных соседей, а AP «F» и 3 соседа на одном канале. Учитывая, что все точки доступа обслуживают 10 клиентов, согласно CCA это должно привести к увеличению времени ожидания при доступе к каналу.
Slizzered
4

Предполагая, что вы контролируете все AP, о которых идет речь, это может показаться странным, но может иметь смысл заставить все AP передавать с более низким уровнем сигнала . Я имел удивительно хороший успех с этим в среде с сильной перегрузкой Wi-Fi.

Таким образом, они не мешают друг другу (что означает лучшее качество сигнала в более коротком диапазоне), хэндоверы аккуратнее, и вы лучше используете доступные каналы. Я бы тогда пошел на второй вариант

Я хотел бы призвать эмпирический подход к проблеме - на данный момент. Обходите, настраивайте конкретные точки доступа, где ваш слабый уровень сигнала является проблемой. Телефон с помощью сканера Wi - Fi является удивительным для этого. Во многих случаях архитектура влияет на качество сигнала, и это невозможно объяснить без дорогостоящего оборудования.

Один из системных администраторов SE сделал потрясающую серию практических аспектов этого ( часть 1 и часть 2 ), которую стоит прочитать.

Я сделал нечто подобное с настройкой 2 AP + экстендер.

Подмастерье Компьютерщик
источник
Я действительно прочитал эти сообщения в блоге, прежде чем задать вопрос. Спасибо, что связали их здесь, это хороший источник информации. И я полностью согласен. Это не звучит безумно, чтобы уменьшить мощность передачи. К сожалению, я уже сделал это, чтобы получить как можно более низкое значение (измеренное моим телефоном и приложением "Wifi Analyzer"), чтобы обеспечить необходимое проникновение через стену. Таким образом, вы все еще предлагаете решение2, хотя оно будет иметь больше мешающих каналов и устройств?
Slizzered
Ага. Это то, что я бы сделал здесь
Мастер-подмастерье
Что приводит меня именно к моему вопросу: ПОЧЕМУ это могло быть лучше? Практически все источники, которые я мог найти, начинаются с заявления о том, что вы должны выбрать каналы, чтобы минимизировать количество перекрывающихся каналов.
Slizzered
Ну, идея в том, что если точки доступа на одном и том же канале находятся далеко друг от друга и относительно слабы, помехи между ними должны быть сведены к минимуму.
Подмастерье Компьютерщик
Но я думал, что 802.11g имеет такие методы, как CCA и RTS / CTS, которые будут занимать / резервировать канал. Который также повлияет на относительно слабые точки доступа, если они все еще получают действительный сигнал, который сообщает им, что канал занят. Я бы очень согласился с вами, основываясь на чистой радиопередаче, но меня интересуют протоколы, используемые в реальном WIFI.
Slizzered
3

Еще одна вещь, которая имеет отношение к вашему вопросу, но не определена, это фактическая физическая структура точек доступа.

Если антенны правильно настроены и выровнены в вертикальной ориентации, то точки доступа непосредственно над или непосредственно под данной точкой доступа находятся в нулевой области для передачи этой точки доступа. Чем выше коэффициент усиления антенны, который вы используете для этого, то вы увеличите уровень сигнала в плоскости, перпендикулярной ориентации антенны, и уменьшите помехи от пола до пола в здании. Вы можете, в зависимости от ориентации здания, иметь возможность устранить некоторые точки доступа и в результате уменьшить межканальные помехи схожих частот.

Проблема, с которой я столкнулся во многих случаях, заключается в неправильной ориентации антенны, поскольку установщик не понимает антенны и распространение сигнала.

Роуэн Хокинс
источник
Спасибо за рассмотрение этого фактора. Я добавлю соответствующую информацию в мой вопрос. К сожалению, у меня есть некоторый опыт распространения сигналов, и я уже настроил антенны, как описано. Таким образом, запас мощности невелик (за исключением покупки антенн с более высоким усилением). Поскольку ваш ответ - это скорее комментарий к другим улучшениям, а не ответ на вопрос о конкурсе каналов, я не могу выбрать его как правильный ответ :(
Slizzered
Это прекрасно, я просто знал, что я не смогу поместить все это в комментарий из-за ограничения по количеству символов.
Роуэн Хокинс
Не забывайте, что большое количество беспроводных данных отправляется клиентами, которые перемещаются повсюду без какой-либо направленной антенны. Это не просто точки доступа. Каждый передаваемый кадр Wi-Fi требует отправки короткого ответа.
Алекс Кэннон