Choisissez des canaux WiFi avec de nombreux concurrents faibles ou peu puissants?

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Cette question est quelque peu liée à Est-il préférable de choisir un canal WiFi plus fréquenté ou un canal avec un concurrent fort? et la sélection de canaux WiFi 2,4 GHz lorsque tous les canaux qui ne se chevauchent pas sont saturés, mais ceux-ci omettent certains aspects qui, selon moi, sont pertinents pour mon scénario. Bien que je décrive ma configuration spécifiquement, je m'intéresse principalement à la question générale de "peu de concurrents forts sur le même canal ou de nombreux faibles".

J'essaie d'optimiser une installation WiFi de taille moyenne composée de 18 points d'accès. Les restrictions / paramètres suivants s'appliquent:

  • 5 GHz n'est pas possible (couverture si l'on considère la pénétration dans le mur ainsi que l'ancien matériel)
  • les canaux 1, 6, 11 doivent être utilisés
  • tous les AP ont le même schéma d'activité (forte activité pendant les heures du soir, tous les AP sont également actifs avec environ 6-8 stations connectées)
  • les positions des points d'accès ne peuvent pas être modifiées
  • les forces de signal reçues entre les points d'accès me sont connues
  • presque aucune interférence externe (fours à micro-ondes, points d'accès étrangers, etc.)
  • J'aurais besoin de 50 à 100 stations sous mon contrôle pour tester moi-même les performances, ce qui n'est pas possible. Bienvenue suggestions!
  • les antennes sont orientées verticalement, pour minimiser la propagation du signal entre les différents étages et maximiser la couverture horizontale. Comme effet secondaire, cela augmente évidemment l'encombrement des canaux entre les points d'accès au même étage.
  • J'ai des mesures actuelles et à jour des intensités du signal reçu entre les points d'accès et d'autres paramètres comme les stations connectées

Les AP sont montés dans les couloirs. En conséquence, les AP reçoivent les uns les autres des signaux assez fortement et provenant de nombreux AP différents. Les stations sont principalement situées dans des pièces le long des couloirs et ne reçoivent que les 1-3 points d'accès les plus proches en raison de l'épaisseur des parois.

Comme pour les questions ci-dessus, je suis curieux de savoir quelle sélection de canaux est la plus idéale pour tous les points d'accès. En utilisant un algorithme d'optimisation avec différentes heuristiques, j'ai pu déterminer plusieurs configurations.

Configuration 1:
"îles" isolées où les points d'accès ont le même canal. Si un AP utilise le même canal que l'un de ses voisins, mais il est garanti que le voisin est réellement proche (avec une force de signal reçue élevée). Il n'y a aucun voisin sur le même canal avec une très faible intensité du signal reçu. Le nombre total de canaux en conflit est assez faible, mais s'il y a un conflit, il est fort. Je pense que cela pourrait ne pas être trop mauvais, car les stations sur un canal en conflit sont plus faciles à "voir" pour les points d'accès (problèmes de terminal moins cachés) et le nombre total de stations en conflit peut être plus faible.

Graphique explicatif: Configuration 1.  Les lettres sont des identifiants AP.  Les couleurs des points d'accès codent le canal.  les voisins en conflit sont indiqués par un bord rouge

Configuration 2:
Gardez les points d'accès sur le même canal aussi loin que possible. Il y a plus de conflits au total (et par AP), mais les conflits ont une puissance de signal plus faible. Les signaux reçus forts ne sont jamais sur le même canal. Cette configuration est plus conforme à la suggestion générale de "choisir le canal où les signaux concurrents ne sont pas trop forts" que j'ai lu dans certains forums. Cependant, j'ai l'impression que cette configuration rencontrera des problèmes avec les terminaux cachés / exposés et que beaucoup de temps d'antenne est gaspillé en raison des messages RTS / CTS.

Graphique explicatif: Configuration2

Je suis conscient qu'une réponse définitive nécessiterait plus d'informations, mais il ne s'agit pas seulement de ma configuration, mais de la compréhension du fonctionnement du WiFi dans un tel scénario (en supposant qu'aucune interférence externe, ce qui s'applique réellement dans mon cas).

Alors, avez-vous des suggestions quant à laquelle des configurations est préférable? Mes hypothèses sur les configurations sont-elles raisonnables?


Je viens de réaliser que j'ai fait quelques simplifications dans mon précédent TL; DR qui a légèrement faussé l'intention de la question, désolé pour cela.

Ainsi, le TL; DR révisé est plus une nouvelle façon de formuler la question, mais utilise l'exemple donné ci-dessus: pour un point d'accès donné, dois-je optimiser pour un faible nombre de points d'accès provoquant des interférences dans le même canal x OU dois-je optimiser pour réduire RSSI des points d'accès voisins? Comme il s'agit d'un compromis, la solution 2 augmenterait en fait le nombre de points d'accès voisins qui interfèrent sur le même canal.

Slizzered
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Wow, c'est bien, ça va bien avec les images expliquant la question, je suis excité pour les réponses que cela va générer, espérons-le!
djsmiley2k - CoW
Je ne sais pas si cela vaut la peine de s'inquiéter. Cela dépend des interférences réelles que vous ne pouvez pas voir. Vous pouvez l'essayer, mais même dans ce cas, la situation change à mesure que les clients se déplacent et que les points d'accès changent de fréquence. Investir un peu d'argent à 5 GHz peut être plus fructueux.
2017 à 11h58
Merci pour votre commentaire! Comme indiqué dans la liste des restrictions: 5 GHz n'est tout simplement pas possible dans ce bâtiment. > 100 PA seraient nécessaires (nous avons testé la pénétration dans les murs). Les points d'accès ne changeront pas de fréquences seuls. Les clients sont limités à leurs chambres individuelles. En dehors de ces restrictions, je m'intéresse également beaucoup aux aspects théoriques.
Slizzered

Réponses:

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Les radios WiFi 802.11b / g / n peuvent transmettre dans la bande 2,4 GHz avec un total de quatorze canaux disponibles (tous ne sont pas légaux). La figure ci-dessous représente une vue d'analyseur de spectre de l'espace de fréquence occupé par ces quatorze canaux. Veuillez noter que dans la bande des 2,4 GHz, seuls trois canaux ont un espace de fréquence qui ne se chevauche pas: les canaux un , six et onze .

carte des fréquences

Cela signifie que si vous définissez un routeur sans fil ou un point d'accès (AP) sur le canal 6, il utilise en fait les canaux 4 à 8.

Le Wi-Fi n'est que semi-duplex, donc les points d'accès se trouvant sur le même canal entraîneront une surcharge de conflits moyenne. Le WiFi utilise une technologie d'écoute avant de parler appelée Clear Channel Assessment (CCA) pour garantir qu'une seule radio peut transmettre sur le même canal à un moment donné.

Si un AP sur le canal 6 transmet, tous les points d'accès et clients à proximité sur les canaux 4-8 différeront les transmissions. Le résultat est que le débit est affecté négativement: les points d'accès et les clients à proximité doivent attendre beaucoup plus longtemps pour transmettre car ils doivent prendre leur tour. Le surdébit de conflit de support inutile qui se produit parce que tous les points d'accès se trouvent sur le même canal est appelé interférence dans le même canal (CCI).

Lors de la conception d'un LAN sans fil (WLAN), une couverture cellulaire qui se chevauche est nécessaire pour assurer une itinérance transparente. Cependant, les cellules de couverture qui se chevauchent ne doivent pas avoir d'espace de fréquences qui se chevauchent.

Conclusion: la configuration 2 est la configuration correcte, utilisant uniquement les canaux un, six et onze.

Sources: source1 et source2 .

harrymc
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Très belles sources, merci! Êtes-vous certain que les points d'accès sur les canaux 4 à 8 cesseront de fonctionner pendant que le canal 6 transmet? Si je comprends bien, le CCA ne considère que le canal réel de l'AP et les signaux sur les canaux voisins sont traités comme du bruit. Ainsi, un AP sur le canal 4 transmettrait toujours, mais nécessiterait peut-être un débit de transmission inférieur pour tenir compte du niveau de bruit plus élevé. Comme décrit, j'utilise déjà seulement les canaux 1,6,11, ce n'est donc pas trop pertinent mais plutôt une observation intéressante.
Slizzered
À mon avis, solution2 crée PLUS de temps d'attente en raison du CCA, car plus de points d'accès et de clients peuvent se voir sur le même canal (quoique avec une force de signal plus faible. Mais ils peuvent toujours se voir / s'entendre pour attendre le transmission terminée, non?)
Slizzered
Vous aviez raison de supposer que les couleurs du cercle représentaient les canaux. Les interférences sont marquées par des lignes rouges (pointillées et pleines!), Tandis que la non-interférence est marquée par des lignes noires. Je suis d'accord avec vous pour rendre le signal le plus faible et réduire le chevauchement. Mais dans mon cas, il s'agit du compromis. J'ai peu (2-4) de chevauchements forts sur chaque AP contre de nombreux (5-6) chevauchements avec un signal faible, mais pas aussi faible qu'ils peuvent être ignorés (-75 dB à -85 dB).
Slizzered
@Slizzered: Si les couleurs des cercles signifient des canaux, alors solution2 crée les interférences les plus faibles et solution1 est tout simplement mauvaise. Votre carte semble indiquer que lorsque vous utilisez seulement 3 canaux, aucune interférence n'est topologiquement impossible. La règle devrait éviter autant que possible la fréquence de chevauchement, et si les chevauchements sont inévitables, faites-en les plus faibles possible et, avec de la chance, ils pourraient être ignorés. Vous pourriez essayer de voir si vous pouvez utiliser plus de 3 canaux en utilisant le fait que la transmission sur le canal 1 affecte moins le canal 3 que le canal 2.
harrymc
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Je compte 5 interférences dans solution1 où chaque AP rencontre au plus un autre AP sur le même canal. Solution2 montre 7 interférences, où les points d'accès "D", "H" et "I" ont 2 voisins problématiques et AP "F" même 3 voisins sur le même canal. Étant donné que tous les points d'accès desservent 10 clients, selon le CCA, cela devrait entraîner un temps d'attente plus long lors de l'accès au canal.
Slizzered
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En supposant que vous contrôliez tous les points d'accès en question - cela peut sembler fou, mais il peut être judicieux de faire en sorte que tous les points d' accès transmettent à des intensités de signal plus faibles . J'ai eu un succès étonnamment bon avec cela dans un environnement avec une forte congestion wifi.

De cette façon, ils n'interfèrent pas les uns avec les autres (ce qui signifie une meilleure qualité de signal dans une plage plus courte), les transferts sont plus nets et vous utilisez mieux les canaux disponibles. J'irais alors pour la deuxième option

Je recommanderais une approche empirique du problème - à ce stade. Promenez-vous, ajustez des points d'accès spécifiques où votre puissance de signal plus faible est un problème. Un téléphone avec un scanner wifi est génial pour cela. Dans de nombreux cas, l' architecture affecte la qualité du signal, et c'est quelque chose que vous ne pouvez pas vraiment prendre en compte facilement sans un équipement coûteux

L'un des administrateurs système de SE a réalisé une série impressionnante sur les aspects pratiques de cette opération ( partie 1 et partie 2 ) qui mérite d'être lue.

J'ai fait quelque chose de similaire avec une configuration d'extension 2 AP +.

Compagnon Geek
la source
J'ai lu ces articles de blog avant de poser la question. Merci de les avoir liés ici, c'est une bonne source d'informations. Et je suis complètement d'accord. Il ne semble pas fou de réduire la puissance d'émission. Malheureusement, je l'ai déjà fait pour être le plus bas possible (mesuré avec mon téléphone et l'application "Wifi Analyzer") pour assurer la pénétration murale nécessaire. Donc, vous suggéreriez toujours Solution2, bien qu'il y ait plus de canaux et d'appareils interférents?
Slizzered
Ouaip. C'est ce que je ferais ici
Journeyman Geek
Ce qui m'amène exactement à ma question: POURQUOI ce serait mieux? Pratiquement toutes les sources que j'ai pu trouver commencent par déclarer que vous devez sélectionner les canaux pour minimiser le nombre de canaux qui se chevauchent.
Slizzered
Eh bien, l'idée est que si les points d'accès sur le même canal sont éloignés et relativement faibles, l'interférence entre eux doit être minimisée.
Journeyman Geek
Mais je pensais que le 802.11g avait des méthodes comme CCA et RTS / CTS qui occuperaient / réserveraient le canal. Ce qui affecterait tout aussi bien les points d'accès relativement faibles, tant qu'ils reçoivent toujours un signal valide qui leur dit que le canal nous occupe. Je serais tout à fait d'accord avec vous sur la base d'une transmission radio pure, mais je suis préoccupé par les protocoles impliqués dans le WIFI réel.
Slizzered
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Une autre chose qui a une incidence sur votre question mais qui n'est pas définie est la disposition physique réelle des points d'accès.

Si les antennes sont correctement configurées et alignées dans une orientation verticale, les points d'accès situés directement au-dessus ou directement en dessous d'un point d'accès donné se trouvent dans une zone nulle pour la transmission de ce point d'accès. Plus le gain d'antenne que vous utilisez pour cela augmente à la fois la force du signal dans le plan perpendiculaire à l'orientation de l'antenne et réduit les interférences d'un étage à l'autre dans le bâtiment. Selon l'orientation du bâtiment, vous pouvez éliminer certains points d'accès et, par conséquent, réduire les interférences entre canaux de fréquences similaires.

Le problème que j'ai vu avec de nombreux déploiements est une mauvaise orientation de l'antenne car l'installateur n'a pas compris les antennes et la propagation du signal.

Rowan Hawkins
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Merci d'avoir pris en compte ce facteur. J'ajouterai les informations appropriées dans ma question. Malheureusement, j'ai une certaine expérience de la propagation du signal et j'ai déjà installé les antennes comme décrit. Il ne reste donc pas beaucoup de marge (sauf pour l'achat d'antennes à gain plus élevé). Comme votre réponse est plus un commentaire sur d'autres améliorations plutôt qu'une réponse à la question de la concurrence des chaînes, je ne peux pas la sélectionner comme la bonne réponse :(
Slizzered
C'est bien, je savais juste que je ne serais pas en mesure de mettre tout cela dans un commentaire en raison de la limite de caractères.
Rowan Hawkins
N'oubliez pas qu'une grande quantité de données sans fil est envoyée par les clients qui se déplacent partout sans aucune sorte d'antenne directionnelle. Ce ne sont pas seulement les points d'accès. Chaque trame Wi-Fi transmise nécessite qu'une réponse courte soit renvoyée.
Alex Cannon