Wählen Sie WiFi-Kanäle mit vielen schwachen oder wenigen starken Konkurrenten?

Diese Frage hat etwas mit zu tun. Ist es besser, einen überfüllten WiFi-Kanal oder einen mit einem starken Konkurrenten zu wählen? und 2,4-GHz-WLAN-Kanalauswahl, wenn alle nicht überlappenden Kanäle überfüllt sind , diese jedoch bestimmte Aspekte auslassen, die meines Erachtens für mein Szenario relevant sind. Obwohl ich mein Setup spezifisch beschreibe, interessiere ich mich hauptsächlich für die allgemeine Frage "Wenige starke Konkurrenten auf demselben Kanal oder viele schwache".

Ich versuche, eine mittelgroße WiFi-Installation zu optimieren, die aus 18 AccessPoints besteht. Es gelten folgende Einschränkungen / Parameter:

5 GHz ist nicht möglich (Abdeckung unter Berücksichtigung der Wanddurchdringung sowie alter Hardware)
Die Kanäle 1, 6, 11 müssen verwendet werden
alle APs haben das gleiche Aktivitätsmuster (starke Aktivität während der Abendstunden, alle APs sind ähnlich aktiv mit ~ 6-8 verbundenen Stationen)
Positionen von APs können nicht geändert werden
empfangene Signalstärken zwischen den APs sind mir bekannt
Nahezu keine externen Störungen (Mikrowellenherde, Fremd-APs usw.)
Ich hätte gerne 50-100 Stationen unter meiner Kontrolle, um die Leistung selbst zu testen, was nicht möglich ist. Vorschläge willkommen!
Die Antennen sind vertikal ausgerichtet, um die Signalausbreitung zwischen verschiedenen Stockwerken zu minimieren und die horizontale Abdeckung zu maximieren. Als Nebeneffekt erhöht dies offensichtlich die Kanalüberlastung zwischen Zugangspunkten auf derselben Etage.
Ich habe aktuelle Messungen der empfangenen Signalstärken zwischen Zugangspunkten und anderen Parametern wie verbundenen Stationen

Die APs sind in Fluren montiert. Infolgedessen empfangen APs ziemlich stark und von vielen verschiedenen APs gegenseitig Signale. Die Stationen befinden sich meist in Räumen entlang der Flure und erhalten aufgrund der Wandstärke nur die nächstgelegenen 1-3 APs.

Wie bei den obigen Fragen bin ich gespannt auf die optimale Kanalauswahl für alle APs. Mit einem Optimierungsalgorithmus mit unterschiedlichen Heuristiken konnte ich mehrere Setups ermitteln.

Setup 1:
Isolierte "Inseln", auf denen APs denselben Kanal haben. Wenn ein AP denselben Kanal wie einer seiner Nachbarn verwendet, wird jedoch sichergestellt, dass der Nachbar tatsächlich in der Nähe ist (mit hoher Empfangssignalstärke). Auf demselben Kanal befinden sich keine Nachbarn mit sehr geringer Empfangssignalstärke. Die Gesamtzahl der widersprüchlichen Kanäle ist recht gering, aber wenn es einen Konflikt gibt, ist es ein schwerer. Ich bin der Meinung, dass dies nicht allzu schlimm ist, da Stationen auf einem in Konflikt stehenden Kanal für APs leichter zu "sehen" sind (weniger versteckte Terminalprobleme) und die Gesamtzahl der in Konflikt stehenden Stationen möglicherweise geringer ist.

Erläuternde Grafik:

Setup 2:
Halten Sie APs auf dem gleichen Kanal so weit wie möglich entfernt. Insgesamt gibt es mehr Konflikte (und pro AP), aber die Konflikte haben eine geringere Signalstärke. Starke Empfangssignale werden niemals auf demselben Kanal empfangen. Dieses Setup entspricht eher dem allgemeinen Vorschlag "Wähle den Kanal, bei dem die konkurrierenden Signale nicht zu stark sind", den ich in einigen Foren gelesen habe. Ich habe jedoch das Gefühl, dass dieses Setup auf Probleme mit versteckten / exponierten Terminals stößt und aufgrund von RTS / CTS-Nachrichten viel Sendezeit verschwendet wird.

Erläuternde Grafik:

Mir ist bewusst, dass für eine endgültige Antwort weitere Informationen erforderlich sind. Hier geht es jedoch nicht nur um mein Setup, sondern auch um das Verständnis, wie WLAN in einem solchen Szenario funktioniert (vorausgesetzt, es treten keine externen Störungen auf, was in meinem Fall tatsächlich zutrifft).

Haben Sie also Vorschläge, welches der Setups vorzuziehen ist? Sind meine Annahmen zu den Setups vernünftig?

Mir ist gerade aufgefallen, dass ich in meiner vorherigen TL einige Vereinfachungen vorgenommen habe;

Die überarbeitete TL; DR ist also eher eine neue Art, die Frage zu formulieren, verwendet jedoch das oben angegebene Beispiel: Sollte ich für einen bestimmten Zugangspunkt eine Optimierung für eine geringe Anzahl von APs durchführen, die eine Gleichkanalstörung verursachen, x ODER sollte ich eine Optimierung für eine Reduzierung durchführen RSSI benachbarter APs? Da dies ein Kompromiss ist, würde Lösung 2 tatsächlich die Anzahl benachbarter APs erhöhen, die auf demselben Kanal stören.

— Slizzered
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Wow, das ist gut, einige davon passen gut zu den Bildern, die die Frage erklären. Ich bin gespannt auf die Antworten, die dies hoffentlich hervorbringen wird!

— djsmiley2k - CoW

Ich bin mir nicht sicher, ob es sich lohnt, sich Sorgen zu machen. Dies hängt von den tatsächlichen Störungen ab, die Sie nicht sehen können. Sie könnten es versuchen, aber selbst dann ändert sich die Situation, wenn Clients sich bewegen und APs die Frequenzen wechseln. Etwas Geld in 5 GHz zu investieren, kann fruchtbarer sein.

— eckes

Vielen Dank für Ihren Kommentar! Wie in der Liste der Einschränkungen angegeben: 5 GHz ist in diesem Gebäude einfach nicht möglich. > 100 APs wären erforderlich (wir haben die Wanddurchdringung getestet). APs schalten die Frequenzen nicht selbstständig um. Kunden sind auf ihre einzelnen Zimmer beschränkt. Abgesehen von diesen Einschränkungen interessieren mich auch die theoretischen Aspekte sehr.

— Slizzered

Antworten:

WiFi 802.11b / g / n-Funkgeräte können im 2,4-GHz-Band mit insgesamt vierzehn verfügbaren Kanälen senden (nicht alle sind legal). Die folgende Abbildung zeigt eine Spektrumanalysatoransicht des von diesen vierzehn Kanälen belegten Frequenzraums. Bitte beachten Sie, dass im 2,4-GHz-Band nur drei Kanäle einen nicht überlappenden Frequenzraum haben: Kanal eins , sechs und elf .

Wenn Sie also einen WLAN-Router oder Access Point (AP) auf Kanal 6 einstellen, werden tatsächlich die Kanäle 4 bis 8 verwendet.

Wi-Fi ist nur Halbduplex, daher verursachen APs, die sich auf demselben Kanal befinden, einen mittleren Konkurrenzaufwand. WiFi verwendet eine "Listen-before-you-talk" -Technologie, die als "Clear Channel Assessment" (CCA) bezeichnet wird, um sicherzustellen, dass immer nur ein Funkgerät auf demselben Kanal senden kann.

Wenn ein AP auf Kanal 6 sendet, verschieben alle in der Nähe befindlichen Zugangspunkte und Clients auf den Kanälen 4 bis 8 die Übertragung. Dies hat zur Folge, dass der Durchsatz beeinträchtigt wird: In der Nähe befindliche APs und Clients müssen viel länger auf die Übertragung warten, weil sie an die Reihe kommen müssen. Der unnötige Mehraufwand für Medienkonflikte, der auftritt, weil sich alle APs auf demselben Kanal befinden, wird als CCI (Co-Channel Interference) bezeichnet.

Beim Entwerfen eines WLAN (Wireless LAN) ist eine überlappende Zellenabdeckung erforderlich, um nahtloses Roaming zu gewährleisten. Die überlappenden Versorgungszellen sollten jedoch keinen überlappenden Frequenzraum haben.

Fazit: Setup 2 ist das richtige Setup und verwendet nur die Kanäle eins, sechs und elf.

Quellen: source1 und source2 .

— Harrymc
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Sehr nette Quellen, danke! Sind Sie sicher, dass die APs auf den Kanälen 4-8 den Betrieb einstellen, während Kanal 6 sendet? Wie ich es verstanden habe, berücksichtigt CCA nur den tatsächlichen Kanal des AP und Signale auf nahe gelegenen Kanälen werden als Rauschen behandelt. Ein AP auf Kanal 4 würde also immer noch senden, aber möglicherweise eine niedrigere Übertragungsrate erfordern, um das höhere Grundrauschen zu berücksichtigen. Wie beschrieben, benutze ich bereits nur die Kanäle 1,6,11, daher ist dies nicht allzu relevant, sondern eine interessante Beobachtung.

— Slizzered

Wie ich sehe, verursacht Lösung2 MEHR Wartezeit aufgrund von CCA, da sich mehr APs und Clients auf demselben Kanal sehen können (wenn auch mit geringerer Signalstärke. Sie können sich trotzdem sehen / hören, sodass sie auf das warten Übertragung zu Ende sein, oder?)

— Slizzered

Sie haben richtig angenommen, dass die Kreisfarben Kanäle darstellen. Störungen sind durch rote Linien (sowohl gepunktet als auch durchgezogen!) Und Nichtstörungen durch schwarze Linien gekennzeichnet. Ich stimme Ihnen zu, wenn es darum geht, das Signal schwächer zu machen und die Überlappung zu verringern. Aber in meinem Fall geht es um den Kompromiss. Ich habe wenige (2-4) starke Überlappungen auf jedem AP gegenüber vielen (5-6) Überlappungen mit schwachem Signal, aber nicht so schwach, wie sie ignoriert werden können (-75dB bis -85dB).

— Slizzered

@Slizzered: Wenn Kreisfarben Kanäle bedeuten, verursacht solution2 die schwächste Störung und solution1 ist einfach schlecht. Ihre Karte scheint anzuzeigen, dass bei Verwendung von nur 3 Kanälen keine Störung topologisch unmöglich ist. Die Regel sollte darin bestehen, Überlappungshäufigkeiten so weit wie möglich zu vermeiden. Wenn Überlappungen unvermeidbar sind, sollten sie so schwach wie möglich sein, damit sie mit etwas Glück ignoriert werden. Sie können versuchen, festzustellen, ob Sie mehr als 3 Kanäle verwenden können, indem Sie die Tatsache verwenden, dass die Übertragung auf Kanal 1 Kanal 3 weniger beeinflusst als Kanal 2.

— Harrymc

Ich zähle 5 Störungen in Lösung 1, wobei jeder AP höchstens auf einen anderen AP auf demselben Kanal trifft. Lösung 2 zeigt 7 Interferenzen, bei denen die APs "D", "H" und "I" zwei problematische Nachbarn haben und der AP "F" sogar drei Nachbarn auf demselben Kanal. Wenn man bedenkt, dass alle APs 10 Clients bedienen, sollte dies laut CCA zu einer längeren Wartezeit beim Zugriff auf den Kanal führen.

— Slizzered

Vorausgesetzt, Sie steuern alle in Frage kommenden APs - das mag verrückt klingen, aber es kann sinnvoll sein, alle APs mit niedrigeren Signalstärken senden zu lassen . Ich hatte damit überraschend gute Erfolge in einer Umgebung mit starker WLAN-Überlastung.

Auf diese Weise stören sie sich nicht (was eine bessere Signalqualität in einer kürzeren Reichweite bedeutet), die Übergaben sind sauberer und Sie nutzen die verfügbaren Kanäle besser aus. Ich würde mich dann für die zweite Option entscheiden

Ich würde dringend eine empirische Herangehensweise an das Problem an dieser Stelle fordern . Ändern Sie bestimmte APs, bei denen es auf eine schwächere Signalstärke ankommt. Ein Telefon mit einem WLAN-Scanner ist dafür fantastisch . In vielen Fällen wirkt sich die Architektur auf die Signalqualität aus, was Sie ohne teure Ausrüstung nicht so einfach erklären können

Einer der SE-Systemadministratoren hat eine großartige Serie über die praktischen Aspekte ( Teil 1 und Teil 2 ) gemacht, die es wert ist, gelesen zu werden.

Ich habe etwas Ähnliches mit einem 2 AP + Extender-Setup gemacht.

— Geselle Geek
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Ich habe diese Blog-Beiträge tatsächlich gelesen, bevor ich die Frage gestellt habe. Vielen Dank, dass Sie sie hier verlinkt haben. Dies ist eine gute Informationsquelle. Und dem stimme ich voll und ganz zu. Es klingt nicht verrückt, die Sendeleistung zu reduzieren. Leider habe ich das schon getan, um möglichst gering zu werden (gemessen mit meinem Handy und der "Wifi Analyzer" -App), um die notwendige Wanddurchdringung zu gewährleisten. Sie würden also immer noch Solution2 vorschlagen, obwohl es mehr störende Kanäle und Geräte geben wird?

— Slizzered

Jep. Das würde ich hier tun

— Geselle Geek

Was mich genau zu meiner Frage bringt: WARUM sollte das besser sein? Praktisch alle Quellen, die ich finden konnte, beginnen damit, dass Sie Kanäle auswählen sollten, um die Anzahl der überlappenden Kanäle zu minimieren.

— Slizzered

Nun, wenn die APs auf demselben Kanal weit voneinander entfernt und relativ schwach sind, sollte die Interferenz zwischen ihnen minimiert werden.

— Geselle Geek

Aber ich dachte, 802.11g hätte Methoden wie CCA und RTS / CTS, die den Kanal belegen / reservieren würden. Davon wären auch relativ schwache APs betroffen, solange sie noch ein gültiges Signal erhalten, das besagt, dass der Kanal besetzt ist. Ich würde Ihnen auf der Grundlage einer reinen Funkübertragung sehr zustimmen, aber ich befasse mich mit den Protokollen, die mit dem tatsächlichen WIFI zusammenhängen.

— Slizzered

Eine andere Sache, die sich auf Ihre Frage auswirkt, aber nicht definiert ist, ist die tatsächliche physische Anordnung der Zugangspunkte.

Wenn die Antennen richtig konfiguriert und in vertikaler Ausrichtung ausgerichtet sind, befinden sich Zugangspunkte direkt über oder direkt unter einem bestimmten Zugangspunkt in einem Nullbereich für die Übertragung dieses Zugangspunkts. Je höher der Antennengewinn ist, den Sie dafür verwenden, desto stärker ist das Signal in der Ebene senkrecht zur Antennenausrichtung und desto geringer sind die Störungen von Stockwerk zu Stockwerk im Gebäude. Abhängig von der Gebäudeausrichtung können Sie möglicherweise einige Zugriffspunkte entfernen und dadurch die kanalübergreifenden Interferenzen ähnlicher Frequenzen reduzieren.

Das Problem, das ich bei vielen Bereitstellungen gesehen habe, ist die falsche Antennenausrichtung, da der Installateur die Antennen und die Signalausbreitung nicht verstand.

— Rowan Hawkins
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Vielen Dank für die Berücksichtigung dieses Faktors. Ich werde die entsprechenden Informationen in meine Frage einfügen. Leider habe ich einige Erfahrungen mit der Signalausbreitung und habe die Antennen bereits wie beschrieben eingerichtet. Es ist also nicht mehr viel Headroom vorhanden (außer für den Kauf von Antennen mit höherer Verstärkung). Da Ihre Antwort eher ein Kommentar zu anderen Verbesserungen als eine Antwort auf die Frage des

— Kanalwettbewerbs ist

Das ist in Ordnung. Ich wusste nur, dass ich all das aufgrund der Zeichenbeschränkung nicht in einen Kommentar schreiben kann.

— Rowan Hawkins

Vergessen Sie nicht, dass eine große Menge von drahtlosen Daten von den Clients gesendet wird, die ohne Richtantenne überall unterwegs sind. Es sind nicht nur die Zugangspunkte. Für jeden übertragenen Wi-Fi-Frame muss eine kurze Antwort zurückgesendet werden.

— Alex Cannon