Есть ли ограничение на одновременно активные точки доступа Wi-Fi в одной области?

Я пишу API для управления внешним устройством. Часть этого API имеет сканирование устройства для точек доступа Wi-Fi. API будет реализован на многих типах устройств с различным объемом памяти. Я хочу знать, могу ли я просто выделить буфер для найденных точек доступа и затем забыть об этом, или мне нужно обрабатывать это с помощью динамического выделения памяти.

Чтобы принять это решение, мне нужно знать, сколько разных сетей / точек доступа Wi-Fi может быть доступно в данной области.

На работе, когда я делаю сканирование Wi-Fi, я выбираю 16 различных сетей Wi-Fi. Даже если большинство из этих сетей Wi-Fi плохо доступны, я все же хочу взять их с помощью сканирования Wi-Fi.

Есть ли ограничение на одновременно активные точки доступа Wi-Fi в одной области? Точнее, есть ли ограничение на одновременно активные сети Wi-Fi в одной области? Если так, что произойдет, если вы пройдете через это?

То, что я пробовал (Исследования)
Я пробовал поискать в Google, но единственное, что мне кажется, это ограничение количества устройств на точку доступа . Различные поиски («ограничение точки доступа», «точка доступа wifi max») не дали мне результата, который я искал.

Затем я попытался использовать разные условия поиска, пытаясь выяснить, как работает сканирование Wi-Fi. Я узнал, что они работают, отправляя пакет, который в основном говорит «привет», а затем прослушивает, сколько приветов они получают .
Это, кажется, указывает мне, что нет кепки; Теоретически я мог бы купить много удлинителей, подключить множество точек доступа Wi-Fi (возможно, все они подключены к одному большому маршрутизатору, чтобы они были подключены к Интернету, возможно, нет), выполнить сканирование Wi-Fi и найти много точек доступа при условии, что у них разные SSID. (Я не планирую делать это; даже если бы я это сделал, не было бы никакого способа узнать, ограничен ли я протоколом или сканером.)
Это правильно? Нет ли ограничения на точки доступа Wi-Fi? Будет ли указанный теоретический сценарий работать на практике?

Стандарт Wi-Fi 802.11 (и его варианты) не предусматривает технического ограничения на количество активных идентификаторов SSID в любой заданной области. Фактически, многие новые маршрутизаторы и точки доступа могут транслировать несколько идентификаторов SSID и управлять несколькими виртуальными сетями. Таким образом, вы можете иметь десятки, даже сотни SSID, работающих и «видимых» в данной области. Кроме того, когда становятся доступными новые технологии и полосы, полоса пропускания используется лучше, что позволяет более насыщенному спектру в данной области без значительных помех.

Если вы действительно должны иметь возможность хранить информацию обо всех них, а не о лучших доступных сигналах X, то вам нужно будет использовать динамическое распределение.

На активных устройствах Wi-Fi нет ограничения. Однако слишком много точек доступа Wi-Fi (WAP) может привести к тому, что некоторые из них не будут отображаться на вашем устройстве из-за ограничений устройства. Если два WAP используют один и тот же канал, будут помехи, что приведет к пропаданию сигнала.

Фактические точки доступа Wi-Fi будут работать, и если на устройстве нет ограничений, вы можете отсканировать и вернуть столько WAP, сколько доступно.

Задний план

каналы

В Нидерландах, как и в большинстве стран, каналы 1–13 доступны для использования Wifi в «стандартной» полосе 2,4 ГГц, как это используется в стандартах Wifi B, G & N. Кажется, это стандарт CCITT. Все страны Северной и Южной Америки (Северная, Центральная, Южная), похоже, используют только каналы с 1 по 11, что, по-видимому, является стандартом FCC. Я считаю, что канал 14 также доступен в Японии, но только для B & G, а не для N. Wifi A использовал полосу 5 МГц, как и Wifi "N двухполосный" (параллельно с полосой 2,4 ГГц) , Wi-Fi A в значительной степени устарел - он предлагал 54 МБ по сравнению с только 11 МБ для B, но имел низкое энергопотребление, малую дальность и никогда не был «популярным» - тогда он устарел в G, который предлагал 54 МБ в диапазоне 2,4 ГГц, и поэтому был легко передается / совместимо с B.

SSID-х

Остерегайтесь, один и тот же SSID может быть повторно использован многими точками доступа Wi-Fi, обычно в одной и той же общей области, таким образом, что несколько / многие могут быть видны одновременно. Это не ошибка, это сделано специально. Такие многочисленные WAP с одним и тем же SSID могут потенциально вызвать большие ночные кошмары, если у них у всех разный пароль / шифрование - но они не будут, как раз наоборот: крупные организации размещают несколько WAP по всему офисному пространству с одинаковым SSID и одинаковым паролем / шифрованием, поэтому что мобильные устройства могут переключаться с одного WAP на другой в зависимости от уровня сигнала. Это произойдет автоматически, когда перемещение вызывает разрыв существующего соединения. Затем устройство попытается восстановить соединение, обычно с тем же SSID, и, таким образом, выберите самый сильный доступный WAP с тем же старым SSID - он даже не заметит, что это не тот же самый (обычно BSSID WAP, который будет его аппаратным или MAC-адресом, никогда не указывается). Однако, поскольку WPA2 (протокол безопасности) в 2004 году стал доступен для устройства, чтобы войти в «новый» WAP, хотя он все еще подключен к «старому» WAP, он может перейти к использованию «нового». , отпишитесь от «старого» и снова начните искать «следующий новый» WAP. Таким образом, мобильные устройства могут переключаться на лучший доступный WAP, всегда с одним и тем же SSID, не прерывая текущую связь. Это важно для мобильных устройств, потому что даже при высокой пропускной способности процедура входа в систему все еще относительно медленная или, возможно, по какой-то причине не удалась (плохая настройка?). Отсюда и идея «предварительно идентифицировать». Предположительно, устройство, которому предоставлен выбор, (сначала) выберет WAP с самым сильным сигналом как «лучший», но может также предпочесть изолированный WAP (то есть не делить свой канал с другими сигналами WAP) или что-то еще, а затем попытаться другие WAP, если / когда не удается войти в первый.

Перекрытие и столкновение

Если 2 или более WAP используют один и тот же канал, то для использования можно сказать, что существует перекрытие сигнала. Однако, поскольку «эфир» заполняется радиосигналами только по мере необходимости, с довольно низкими несжимаемыми накладными расходами (вход в систему, поддержание связи в рукопожатии, случайные трансляции и их ответы), тогда фактическое столкновение сигналов может быть проблема только иногда. Постоянный интенсивный трафик (даже на одной WAP) определенно вызовет коллизии и, таким образом, потерянные пакеты или «выпадение», если они находятся на том же канале, что и 1 или более других WAP, особенно если они имеют аналогичные или более высокие уровни сигнала. Чтобы быть справедливым, «выпадение» уже является риском для изолированного WAP, если трафик слишком высок, поскольку уже существует конкуренция между несколькими клиентскими устройствами. В теории, даже изолированный WAP с одним клиентским устройством может пострадать от столкновения и потери! Так что это все вероятности, со случайными и широко варьируемыми результатами, в основном с риском «выпадания» в случае интенсивного трафика. Соседние каналы также создают помехи друг другу, поскольку фактическое спектральное распределение, «занятое» одним каналом или «центральной частотой», перекрывается с меньшими и меньшими степенями с соседними каналами с каждой стороны до примерно 4-го удаленного (помехи снижаются только до умеренных при +/- 3, а затем слабый на +/- 4, учитывая аналогичные уровни сигнала). Риск фактических коллизий и потерь при пропадании является вопросом статистики, поскольку помехи от соседних каналов все меньше и меньше вероятны по сравнению с помехами того же канала. со случайными и широко варьируемыми исходами, в основном с риском «отсева» в случае интенсивного движения. Соседние каналы также создают помехи друг другу, поскольку фактическое спектральное распределение, «занятое» одним каналом или «центральной частотой», перекрывается с меньшими и меньшими степенями с соседними каналами с каждой стороны до примерно 4-го удаленного (помехи снижаются только до умеренных при +/- 3, а затем слабый на +/- 4, учитывая аналогичные уровни сигнала). Риск фактических коллизий и потерь при пропадании является вопросом статистики, поскольку помехи от соседних каналов все меньше и меньше вероятны по сравнению с помехами того же канала. со случайными и широко варьируемыми исходами, в основном с риском «отсева» в случае интенсивного движения. Соседние каналы также создают помехи друг другу, поскольку фактическое спектральное распределение, «занятое» одним каналом или «центральной частотой», перекрывается с меньшими и меньшими степенями с соседними каналами с каждой стороны до примерно 4-го удаленного (помехи снижаются только до умеренных при +/- 3, а затем слабый на +/- 4, учитывая аналогичные уровни сигнала). Риск фактических коллизий и потерь при пропадании является вопросом статистики, поскольку помехи от соседних каналов все меньше и меньше вероятны по сравнению с помехами того же канала.

Нижняя граница

Вы никогда не найдете никакого стандарта или спецификации относительно того, сколько WAP может присутствовать в одной и той же видимой области, на одном и том же канале, рекламируя один и тот же SSID и / или любую их комбинацию. Не смотри, ты только тратишь свое время. На практике, если когда-либо будет так много трафика / помех, что пригодный для использования Wi-Fi станет ненадежным, только тогда люди будут искать (лечебное) решение. Как правило, добавляя еще больше WAP (с тем же SSID)! И так же увеличатся помехи. За исключением случаев, когда клиентское устройство достаточно умен, чтобы всегда подключаться к самому сильному доступному WAP для его целевого SSID - тогда вы можете смеяться до самого банка, так как трафик будет эффективно распределяться вокруг, и помехи не будут вызывать фактическое «выпадение», пока «хороший» сигнал значительно сильнее, чем «все остальные».

Практический ответ?

Я бы сказал, просто на ровном месте, что вам стоит беспокоиться, скажем, о 10 самых сильных сигналах на одном и том же канале Wifi. Это делает максимально полезную панель из 130 точек доступа со списком. При сканировании вы должны держать список WAP, видимый для каждого канала, включая некоторую информацию об уровне сигнала и, конечно, BSSID, так что вы сохраняете только топ-10 сигналов (и не делаете дубликаты с тем же BSSID). Конечно, вы можете подумать, что 10 - это слишком много на одном и том же канале, возможно, достаточно 3 или 5 или что-то еще (это ваш звонок). С другой стороны, если у вас уже есть целевой SSID (возможно, вы уже подключены), вы можете перечислить небольшое количество WAP для того же SSID на любом найденном канале, независимо от того, насколько плохой уровень сигнала, но все же лучший доступный сигнал из тех WAP с тем же SSID (т.е. для каждого канала сохраняйте половину списка WAP верхнего уровня с любым SSID, плюс еще один список WAP самого высокого уровня с тем же целевым SSID). Затем вы можете осознанно выбрать лучший доступный WAP для того же целевого SSID, зная, есть ли другие WAP на том же / соседнем канале, и их относительная сила. Вам, вероятно, потребуется установить некоторый порог абсолютной силы как «минимальный для разумного шанса на успех», а затем искать какой-то компромисс между WAP с наилучшей изоляцией и наиболее сильным сигналом. И ты будешь счастливым туристом (тоже на работе). зная, есть ли другие WAP на том же / соседнем канале, и есть относительная сила. Вам, вероятно, потребуется установить некоторый порог абсолютной силы как «минимальный для разумного шанса на успех», а затем искать какой-то компромисс между WAP с наилучшей изоляцией и наиболее сильным сигналом. И ты будешь счастливым туристом (тоже на работе). зная, есть ли другие WAP на том же / соседнем канале, и есть относительная сила. Вам, вероятно, потребуется установить некоторый порог абсолютной силы как «минимальный для разумного шанса на успех», а затем искать какой-то компромисс между WAP с наилучшей изоляцией и наиболее сильным сигналом. И ты будешь счастливым туристом (тоже на работе).

Это немного длинно для комментария и менее технично, чем остальные. Но вот математический способ думать о проблеме.

Предположим, что в данной области разрешена только одна точка доступа. Один из простых способов получить устройство, чтобы увидеть два, - это расположить две точки доступа далеко друг от друга, а устройство посередине. Устройство находится в зоне действия обоих, но точки доступа не находятся в зоне действия друг друга, поэтому они не могут знать, что есть проблема :

Это обобщает легко.

Если nв области разрешены только точки доступа, вы можете поместить n+1точки доступа в круг так, чтобы антиподальные точки доступа находились вне зоны действия. Тогда ни одна точка доступа не видит больше, чем n-1другие точки доступа, но устройство в середине видит все n+1. Вот прогрессия от трех до одиннадцати точек доступа. Обратите внимание, что, пока ни одна из точек доступа не находится в самой темной области, ни одна из них не знает, что есть проблема!

Эти изображения пришли из быстрой программы, которую я только что написал.

• Простая версия: http://pastebin.com/4TVsVfMq
• Версия с автоматическим выводом изображения: http://pastebin.com/u6fKB6nV

[РЕДАКТИРОВАТЬ: обновлено с некоторыми лучшими фотографиями!]

Теория
2.4G Wi-Fi имеет 11 каналов. 13 в некоторых странах. Однако каналы не являются отдельными, они мешают друг другу, поэтому есть только 3-5 отдельных каналов. Точки доступа на одном и том же канале могут сосуществовать, однако, если одна из них отправляет много данных, это приводит к серьезной потере скорости, а не просто к разделению полосы пропускания. Фактическая потеря зависит от качества устройств и их конфигурации. Они согласны с общим графиком временных интервалов, но на практике им трудно следовать, особенно клиентам. Когда 2 устройства отправляют пакет на пересекающихся каналах одновременно, оба пакета теряются, и устройства должны ждать своей очереди, чтобы отправить их повторно. Наличие старого WiFi-клиента на канале является грандиозным шоу-стопом, потому что у них есть и используются разные расписания.
Обратите внимание, что устройства Wi-Fi не являются единственными пользователями этих 3 каналов. Беспроводные устройства, телефоны DECT, микроволновые печи, пульты управления автомобилем используют те же 3 канала и еще хуже создают помехи. Я на самом деле знаю случай, когда скорость Wi-Fi в офисе с открытым пространством выросла почти в 2 раза после того, как одна беспроводная мышь была найдена и выключена. Это была очень плохо спроектированная мышь. Когда одно устройство предоставляет несколько идентификаторов SSID или группа ретрансляторов работает вместе на одном и том же SSID, они не создают значительных помех для себя, поскольку согласовывают общий график. Они должны, по крайней мере.
Ответ
Таким образом, если на одном канале есть две точки доступа, они должны совместно использовать 15-75% ширины полосы одного. Накладные расходы зависят от многочисленных значений, качества как точек доступа, так и их клиентов. Я бы не ожидал, что даже 3 высоконагруженные сети будут работать нормально. Не существует установленного ограничения на количество незагруженных сетей в одном и том же пространстве, но не следует ожидать, что более 10 различных устройств будут сосуществовать мирно.