Escolha canais WiFi com muitos concorrentes fracos ou poucos fortes?


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Essa pergunta está um pouco relacionada a: É melhor escolher um canal WiFi mais cheio ou com um forte concorrente? e seleção de canal WiFi de 2,4 GHz quando todos os canais não sobrepostos estão lotados, mas esses omitem certos aspectos que eu acredito serem relevantes para o meu cenário. Embora eu descreva minha configuração especificamente, estou principalmente interessado na questão geral de "poucos concorrentes fortes no mesmo canal ou muitos fracos".

Estou tentando otimizar uma instalação WiFi de tamanho médio que consiste em 18 AccessPoints. As seguintes restrições / parâmetros se aplicam:

  • 5GHz não é possível (cobertura ao considerar a penetração na parede, bem como hardware antigo)
  • canais 1, 6, 11 devem ser usados
  • todos os APs têm o mesmo padrão de atividade (atividade intensa durante a noite, todos os APs igualmente ativos com ~ 6-8 estações conectadas)
  • as posições dos APs não podem ser alteradas
  • as forças de sinal recebidas entre os APs são conhecidas por mim
  • quase nenhuma interferência externa (fornos de microondas, APs estrangeiros, etc.)
  • Eu precisaria de 50 a 100 estações sob meu controle para testar o desempenho, o que não é possível. Sugestões são bem-vindas!
  • as antenas são orientadas verticalmente, para minimizar a propagação do sinal entre diferentes pisos e maximizar a cobertura horizontal. Como efeito colateral, obviamente isso aumenta o congestionamento do canal entre os pontos de acesso no mesmo andar.
  • Tenho medições atualizadas reais das intensidades do sinal recebido entre pontos de acesso e outros parâmetros, como estações conectadas

Os APs são montados nos corredores. Como resultado, os APs recebem sinais um do outro com muita força e de muitos APs diferentes. As estações estão localizadas principalmente em salas ao longo dos corredores e recebem apenas os APs 1-3 mais próximos devido à espessura da parede.

Como nas perguntas acima, estou curioso sobre a seleção de canal mais ideal para todos os APs. Usando um algoritmo de otimização com diferentes heurísticas, eu pude determinar várias configurações.

Instalação 1:
"Ilhas" isoladas, onde os APs têm o mesmo canal. Se um AP usa o mesmo canal que um de seus vizinhos, mas é garantido que o vizinho esteja realmente próximo (com alta intensidade do sinal recebido). Não há vizinhos no mesmo canal com força de sinal recebido muito baixa. O número geral de canais conflitantes é bastante baixo, mas, se houver um conflito, ele será forte. Eu sinto que isso pode não ser tão ruim, já que as estações em um canal conflitante são mais fáceis de "ver" para APs (problemas terminais menos ocultos) e o número geral de estações conflitantes pode ser menor.

Gráfico explicativo: Configuração1.  Letras são identificadores de ponto de acesso.  As cores dos APs codificam o canal.  vizinhos conflitantes são indicados por uma borda vermelha

Configuração 2:
mantenha os pontos de acesso no mesmo canal o mais longe possível. Existem mais conflitos no total (e por AP), mas os conflitos têm menor intensidade de sinal. Sinais fortes recebidos nunca estão no mesmo canal. Essa configuração está mais de acordo com a sugestão geral de "escolher o canal onde os sinais concorrentes não são muito fortes", que li em alguns fóruns. No entanto, sinto que esta configuração encontrará problemas com terminais ocultos / expostos e muito tempo de antena é desperdiçado devido a mensagens RTS / CTS.

Gráfico explicativo: Configuração2

Estou ciente de que uma resposta definitiva exigiria mais informações, mas isso não é apenas sobre minha configuração, mas sobre como o WiFi funciona em um cenário como esse (assumindo que não haja interferência externa, o que realmente se aplica no meu caso).

Então, você tem sugestões sobre qual das configurações é preferível? Minhas suposições sobre as configurações são razoáveis?


Acabei de perceber que fiz algumas simplificações no meu TL; DR anterior que distorceu ligeiramente a intenção da pergunta, desculpe por isso.

Portanto, o TL; DR revisado é mais uma nova maneira de formular a pergunta, mas usa o exemplo dado acima: Para um determinado ponto de acesso, devo otimizar para um baixo número de APs que causam interferência de co-canal x OU devo otimizar para redução RSSI de APs vizinhos? Como se trata de uma troca, a solução 2 aumentaria o número de APs vizinhos que interferem no mesmo canal.


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Uau, isso é bom com as imagens que explicam a pergunta, estou empolgado com as respostas que esperamos gerar!
djsmiley2k - vaca

Não tenho certeza se vale a pena se preocupar. Depende das interferências reais que você não pode ver. Você pode tentar, mas mesmo assim a situação muda à medida que os clientes se movimentam e os pontos de acesso trocam de frequência. Investir algum dinheiro em 5GHz pode ser mais proveitoso.
Eckes 5/05

Obrigado por seu comentário! Conforme declarado na lista de restrições: 5 GHz simplesmente não é possível naquele prédio. > 100 APs seriam necessários (testamos a penetração na parede). Os pontos de acesso não trocam frequências por si próprios. Os clientes são restritos a seus quartos individuais. Além dessas restrições, também estou muito interessado nos aspectos teóricos.
Slizzered

Respostas:


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Os rádios WiFi 802.11b / g / n podem transmitir na faixa de 2,4 GHz com um total de quatorze canais disponíveis (nem todos são legais). A figura abaixo mostra uma visão do analisador de espectro do espaço de frequência ocupado por esses quatorze canais. Observe que na faixa de 2,4 GHz, apenas três canais têm espaço de frequência não sobreposto: canais um , seis e onze .

mapa de frequência

Isso significa que, se você definir um roteador sem fio ou ponto de acesso (AP) no canal 6, ele realmente usará os canais 4-8.

O Wi-Fi é apenas half-duplex; portanto, os APs que estiverem no mesmo canal causarão contenção média. O WiFi usa uma tecnologia de ouvir antes de falar, chamada CCA (Clear Channel Assessment), para garantir que apenas um rádio possa transmitir no mesmo canal a qualquer momento.

Se um AP no canal 6 estiver transmitindo, todos os pontos de acesso e clientes próximos nos canais 4-8 adiarão as transmissões. O resultado é que a taxa de transferência é afetada adversamente: pontos de acesso e clientes próximos precisam esperar muito mais para serem transmitidos, porque precisam tomar sua vez. A sobrecarga de contenção média desnecessária que ocorre porque todos os APs estão no mesmo canal é chamada de interferência de co-canal (CCI).

Ao projetar uma LAN sem fio (WLAN), a cobertura de célula sobreposta é necessária para fornecer roaming contínuo. No entanto, as células de cobertura sobrepostas não devem ter espaço de frequência sobreposto.

Conclusão: A instalação 2 é a configuração correta, usando apenas os canais um, seis e onze.

Fontes: source1 e source2 .


Muito boas fontes, obrigado! Você tem certeza de que os pontos de acesso nos canais 4-8 cessarão a operação enquanto o canal 6 estiver transmitindo? Pelo que entendi, o CCA considera apenas o canal real do AP e os sinais nos canais próximos são tratados como ruído. Portanto, um ponto de acesso no canal 4 ainda transmitiria, mas possivelmente exigiria uma taxa de transmissão mais baixa para explicar o nível mais alto de ruído. Como descrito, eu já uso apenas os canais 1,6,11, portanto isso não é muito relevante, mas uma observação interessante.
Slizzered

Na minha opinião, a solução2 cria MAIS tempo de espera devido ao CCA, à medida que mais APs e clientes podem se ver no mesmo canal (embora com menor intensidade de sinal. Mas eles ainda podem se ver / ouvir um ao outro para esperar pelo transmissão terminou, certo?)
Slizzered

Você estava certo ao assumir que as cores do círculo representavam canais. A interferência é marcada por linhas vermelhas (pontilhada e sólida!), Enquanto a não interferência é marcada por linhas pretas. Concordo com você em tornar o sinal a sobreposição mais fraca e reduzida. Mas no meu caso, trata-se da troca. Eu tenho poucas (2-4) sobreposições fortes em cada AP contra muitas (5-6) sobreposições com sinal fraco, mas não tão fracas quanto podem ser ignoradas (-75dB a -85dB).
Slizzered

@ Slizzered: Se as cores do círculo significam canais, a solução2 gera a interferência mais fraca e a solução1 é simplesmente ruim. Seu mapa parece indicar que, ao usar apenas 3 canais, nenhuma interferência é topologicamente impossível. A regra deve evitar a sobreposição de frequência, tanto quanto possível, e se as sobreposições forem inevitáveis, torne-as o mais fraco possível, para que, com sorte, elas possam ser ignoradas. Você pode tentar para ver se você pode usar mais de 3 canais usando o fato de que a transmissão no canal 1 afeta o canal 3 a menos do que o canal 2.
harrymc

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Estou contando 5 interferências na solução1, em que cada AP, no máximo, encontra um outro AP no mesmo canal. A solução 2 mostra 7 interferências, em que os pontos de acesso "D", "H" e "I" têm 2 vizinhos problemáticos e o ponto de acesso "F" até 3 vizinhos no mesmo canal. Considerando que todos os APs atendem a 10 clientes, de acordo com a CCA, isso deve levar a mais tempo de espera ao acessar o canal.
Slizzered

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Supondo que você controle todos os pontos de acesso em questão - isso pode parecer uma loucura, mas pode fazer sentido fazer com que todos os pontos de transmissão sejam transmitidos com forças de sinal mais baixas . Eu tive um sucesso surpreendentemente bom com isso em um ambiente com congestionamentos pesados ​​de wifi.

Dessa forma, eles não interferem entre si (o que significa melhor qualidade de sinal em um alcance menor), as transferências são mais limpas e você faz melhor uso dos canais disponíveis. Eu iria então para a segunda opção

Eu recomendaria uma abordagem empírica para o problema - neste momento. Ande por aí, ajuste APs específicos em que a força do sinal é mais fraca. Um telefone com um scanner wifi é incrível para isso. Em muitos casos, a arquitetura afeta a qualidade do sinal, e isso é algo que você realmente não pode explicar facilmente sem equipamentos caros

Um dos administradores do SE fez uma série impressionante sobre os aspectos práticos disso ( parte 1 e parte 2 ), que vale a pena ler.

Eu fiz algo semelhante com uma configuração de extensor 2 AP +.


Na verdade, eu li essas postagens no blog antes de fazer a pergunta. Obrigado por vinculá-los aqui, é uma boa fonte de informação. E eu concordo completamente. Não parece loucura reduzir a potência de transmissão. Infelizmente, eu já fiz isso para ficar o mais baixo possível (medido com meu telefone e o aplicativo "Wifi Analyzer") para garantir a penetração necessária na parede. Então você ainda sugeriria a Solução2, embora ela tenha mais canais e dispositivos interferentes?
Slizzered

Sim. É isso que eu faria aqui
Journeyman Geek

O que me leva exatamente à minha pergunta: por que isso seria melhor? Praticamente todas as fontes que eu pude encontrar começam dizendo que você deve selecionar canais para MINIMIZAR o número de canais sobrepostos.
Slizzered

Bem, a idéia é que, se os APs no mesmo canal estiverem distantes e relativamente fracos, a interferência entre eles deve ser minimizada.
Journeyman Geek

Mas eu pensei que o 802.11g tinha métodos como CCA e RTS / CTS que ocupariam / reservariam o canal. O que afetaria APs relativamente fracos da mesma forma, desde que eles ainda recebam um sinal válido que indique que o canal está ocupado. Eu concordo muito com você com base em pura transmissão de rádio, mas estou preocupado com os protocolos envolvidos no WIFI real.
Slizzered

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Outra coisa que influencia sua pergunta, mas não está definida, é o layout físico real dos pontos de acesso.

Se as antenas estiverem configuradas e alinhadas corretamente em uma orientação vertical, os pontos de acesso diretamente acima ou diretamente abaixo de um determinado ponto de acesso estarão em uma área nula para a transmissão desse ponto de acesso. Quanto maior o ganho de antena usado para isso, aumentará a força do sinal no plano perpendicular à orientação da antena e reduzirá a interferência de um andar para o outro no edifício. Dependendo da orientação do edifício, você pode eliminar alguns pontos de acesso e, como resultado, reduzir a interferência entre canais de frequências semelhantes.

O problema que eu vi em muitas implantações é a orientação inadequada da antena, porque o instalador não entendeu as antenas e a propagação do sinal.


Obrigado por considerar esse fator. Vou adicionar as informações apropriadas na minha pergunta. Infelizmente, tenho alguma experiência com propagação de sinal e já configurei as antenas conforme descrito. Portanto, não resta muito espaço (exceto para a compra de antenas de maior ganho). Como sua resposta é mais um comentário sobre outras melhorias, em vez de uma resposta à questão da concorrência de canais, não posso selecioná-la como a resposta correta :(
Slizzered 15/17

Tudo bem, eu sabia que não seria capaz de colocar tudo isso em um comentário por causa do limite de caracteres.
Rowan Hawkins

Não se esqueça de que uma grande quantidade de dados sem fio é enviada pelos clientes que estão em roaming por toda parte sem nenhum tipo de antena direcional. Não são apenas os pontos de acesso. Todo quadro Wi-Fi transmitido exige que uma resposta curta seja enviada de volta.
Alex Cannon
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