Pourquoi les routeurs WiFi font-ils un si mauvais travail de sélection de canal?

La congestion Wi-Fi, en particulier dans la gamme des 2,4 GHz, pose un grave problème dans certaines régions. Il est assez répandu qu'il existe de nombreux guides pour choisir un canal moins encombré. Exemple: https://www.howtogeek.com/197268/how-to-find-the-best-wi-fi-channel-for-your-votre-router-on-any-operating-system/

Étant donné que la plupart des routeurs choisissent automatiquement leur canal et que le matériel semble capable de détecter les réseaux en conflit, pourquoi ne fait-il pas un meilleur travail de sélection de canal?

L'échec des points d'accès Wi-Fi à sélectionner des canaux 2,4 GHz se résume à quelques problèmes:

• La plupart choisissent uniquement un canal au démarrage, mais un canal qui était bon lors du dernier redémarrage de l'AP peut être devenu un mauvais choix plusieurs jours, semaines ou mois plus tard.
• La plupart ne souhaitent pas retarder leur démarrage en dépensant suffisamment de temps pour évaluer réellement chaque canal. Ils utilisent donc des méthodes heuristiques médiocres, telles que "choisissez simplement le canal sur lequel vous voyez le moins de points d'accès", ce qui ne correspond pas nécessairement au canal offrant le meilleur débit. et la fiabilité. Pire encore, ces heuristiques simplifiées à l'extrême peuvent poser des problèmes tels que le choix d'un canal qui chevauche partiellement des canaux sur lesquels se trouvent d'autres points d'accès, ce qui entraînera une interférence entre les points d'accès sans pouvoir coopérer les uns avec les autres comme ils le feraient s'ils étaient exactement identiques. canal.
• La plupart ne disposent même pas du matériel nécessaire à l’analyseur de spectre pour évaluer réellement les interférences RF sur chaque canal; ils possèdent des radios Wi-Fi et se concentrent sur les interférences d'autres périphériques Wi-Fi. Ils ignorent en général les interférences causées par des périphériques non Wi-Fi tels que Bluetooth, fours à micro-ondes, téléphones sans fil, caissons de basse sans fil, moniteurs pour bébé, appareils photo sans fil, et plus.
• La création d'un point d'accès doté du matériel et des algorithmes nécessaires pour bien choisir les canaux, pas seulement au démarrage, mais pour réévaluer ultérieurement les choix de canaux et de changer de canal lorsque cela présenterait un avantage, est à la fois coûteuse et interopérante. problèmes. Tous les clients ne sont pas en mesure d'honorer les annonces de changement de canal de l'AP. Un AP qui change de canal à la volée risque donc de faire tomber les clients du réseau à chaque fois.

Le problème fondamental ici est que la bande des 2,4 GHz est complètement saturée dans toute zone moyennement peuplée. En outre, il n'y a que 14 canaux disponibles, selon les pays, disponibles. Sur ces 14 canaux, seuls 3 canaux ne se chevauchent pas et ne se gênent pas. Et cela n’est vrai que si le périphérique utilise seulement 20 MHz de bande passante et non la bande passante de 40 MHz disponible sur certains points d’accès.

Tous les routeurs Wi-Fi correctement configurés ne doivent utiliser que les canaux 1, 6 ou 11 à une bande passante de 20 MHz. Un point d’accès piétine les signaux de tout point d’accès à proximité pour au moins 2 canaux plus hauts et 2 canaux plus bas que lui. Pire si c'est sur une bande passante de 40 MHz.

Lorsque les points d’accès peuvent se voir, sur le même canal, ils coopèrent et partagent l’espace aérien. Si deux points d'accès utilisent des canaux voisins mais différents, ils se piétinent et chaque collision entraîne la perte de données.

Malheureusement, la plupart des routeurs Wi-Fi modernes, pour des raisons de simplicité, sélectionnent automatiquement les canaux par défaut. Cependant, ils ne respectent pas la règle 1, 6 ou 11. Au lieu de cela, ils utilisent un algorithme propriétaire qui est probablement basé sur l'utilisation de chaque canal. Cela provoque des interférences graves et inévitables des réseaux voisins, rendant pratiquement inutilisable la bande des 2,4 GHz dans certaines régions. De plus, les sélections de canaux automatiques ne se produisent généralement qu’au redémarrage ou rarement du tout. Ainsi, la sélection de canal peut rapidement devenir obsolète, car les points d'accès à proximité sautent également de canal et sont en concurrence pour trouver le canal le plus «propre». Pour aggraver les choses, la sélection de canal est basée sur ce que le PA entend, et non sur ce que le client entend, ce qui peut être plus proche d'un ensemble différent de PA.

Le problème ne réside donc pas dans le mécanisme de sélection, mais dans le fait que la bande 2,4 GHz est complètement saturée. Non seulement par les points d'accès Wi-Fi, mais également par les téléphones sans fil, les micro-ondes, Bluetooth, les moniteurs pour bébé, les caméras sans fil et de nombreuses autres technologies.

La solution consiste à utiliser la bande des 5 GHz. Il existe des dizaines de canaux 5GHz disponibles. Aucune de celles-ci ne se chevauchent si le paramètre de bande passante standard de 20 MHz est utilisé. Cela signifie que tous les appareils utilisant la bande 5 GHz peuvent coopérer les uns avec les autres sans interférer. Malheureusement, Wireless-N et surtout Wireless-AC permettent des canaux plus larges qui se chevauchent afin de fournir un débit plus élevé. Ainsi, même dans la bande des 5 GHz, vous devez être conscient des interférences dans le même canal et choisir judicieusement vos paramètres, plutôt que d'utiliser la sélection automatique des canaux.

Dans une zone densément peuplée, l’utilisation de larges canaux n’apportera que peu, voire aucun avantage, et pourrait aggraver la situation.

Ajoutez simplement une représentation visuelle de la congestion de 2,4 GHz par rapport à la bande des 5 GHz aux réponses déjà excellentes.

Je vis dans une capitale européenne avec une forte pénétration du marché Internet et du Wifi.

En outre, la plupart des fournisseurs de services Internet locaux ajoutent également un SSID / réseau itinérant supplémentaire par défaut dans leurs routeur / modems / CPE et il est donc souvent égal à au moins un SSIDx2 par domicile / voisin. N'oubliez pas que, outre les signaux de diffusion des points d'accès, les clients diffusent également.

Ainsi, par exemple, si je n'écoute qu'avec un ordinateur portable normal sans aucune amplification à un point fixe de ma chambre, sans me déplacer chez moi, je peux voir au moins 136 SSID (environ 70 à 90 AP). Ce ne serait pas un long bout de temps qui m'a amené à penser que je pourrais avoir autour de moi après. 200 équipements (AP + clients) émettant des signaux dans la bande 2,4 GHz.

Comparez les graphiques du côté gauche, 2,4 GHz, avec le côté droit, dans la bande des 5 GHz.

Comme Spiff l’a mentionné, la sélection du canal n’est généralement effectuée qu’au moment du démarrage, car une réévaluation périodique de l’utilisation de canaux alternatifs nécessite du matériel supplémentaire ou de meilleure qualité. Il n'y a pas non plus de norme acceptée sur la manière dont les AP devraient coopérer lors de la sélection de leur canal. Que se passerait-il si tous les points d’accès d’une zone voyaient soudain que le canal 6 était moins utilisé que les canaux 1 et 11? Droite. Quelques secondes plus tard, le canal 6 est devenu inutilisable et chaque AP revient aux canaux 1 et 11 ... laissant le canal 6 ouvert en tant que cible principale de la prochaine invasion de l'AP.

Dans la bande des 5 GHz, la sélection dynamique de fréquence (DFS) peut être requise pour certains canaux (canaux 52-64 et 100-140 en Allemagne et aux États-Unis). Cela ne vise toutefois pas à améliorer la coopération des points d'accès , mais à empêcher les points d'accès d'affecter les radars météorologiques. Un PA qui utilise DFS doit surveiller en permanence le canal pour détecter le radar météorologique et, s’il détecte quelque chose qui pourrait être un radar météorologique, doit quitter ce canal immédiatement (en passant de 36 à 48 canaux, car ils ne sont pas utilisés pour la météo). radar et ne nécessitent pas de DFS ... en d’autres termes, le PA ne sélectionne pas le meilleur canal alternatif, mais plutôt un canal qui est garanti comme étant à l’abri du radar météorologique

Il est possible que certains fabricants d’AP aient des algorithmes permettant d’optimiser l’affectation des canaux quand une zone est couverte par un certain nombre de leurs (et seulement leurs) AP. Un "point d'accès non autorisé" (qui ne participe pas à ce processus d'optimisation) peut perturber considérablement le réseau. Certaines entreprises chassent périodiquement les points d'accès Rogue dans leurs locaux.

Dans une zone à forte congestion où il y a des dizaines de points d'accès sur les canaux 1, 6 et 11 à 2,4 GHz, j'obtiens parfois une connexion plus fiable en forçant le 802.11b (le mode le plus lent), en particulier sur les canaux moins utilisés tels que 4 et 8. Le diagramme de chevauchement de bande passante de wikipedia (ci-dessous) suggère des pistes alléchantes, car le profil de bande passante ronde de 802.11b (DSSS) donne l’impression qu’il se soucierait davantage du milieu de son propre canal, même en cas de chevauchement des canaux. . Bien sûr, cette approche est trop délirante pour que le routeur puisse le faire tout seul. Votre kilométrage peut varier.

La vraie raison est que 2.4gHZ est un groupe indésirable et il n’aurait jamais dû être utilisé pour quoi que ce soit. Et la raison en est que c'est une bande indésirable, c'est que c'est la même fréquence que la molécule d'eau, il résonne. C’est la raison pour laquelle les radioastronomes utilisent fréquemment le groupe à la recherche d’exoplanètes et de nébuleuses. Corporate ne voulait pas du groupe parce qu'ils savaient que c'était inutile. Ainsi, grâce à l’administration de la FCC, 2.4ghZ est devenue domaine public par défaut. Un peu comme le dépotoir de la ville étant incarné comme un parc de la ville, mais sans les améliorations.

Le problème de la molécule d'eau ne peut être sous-estimé. Tout ce qui est humide va interférer, y compris les humains, les chiens, les plantes d'intérieur, les fours à micro-ondes, les aquariums, les conduites d'eau en plastique et en neige. Des émetteurs concurrents provoquent des «bulles d'interférence» qui se propagent au fil des minutes. Il n'y a pas de solution à cette errance, qui fait partie de la résonance de 2.4 avec la molécule d'eau. Plus le nombre d'émetteurs concurrents dans votre quartier est grand, plus l'errance s'aggrave.

Désolé de le dire, mais la seule solution est de passer à 5,6.