Mengapa router WiFi melakukan pekerjaan pemilihan saluran yang buruk?

Kemacetan Wi-Fi, terutama dalam rentang 2.4GHz, merupakan masalah serius di beberapa area. Cukup luas bahwa ada banyak panduan untuk memilih saluran yang kurang padat. Misalnya https://www.howtogeek.com/197268/how-to-find-the-best-wi-fi-channel-for-your-router-on-any-operating-system/

Mengingat sebagian besar router secara otomatis memilih saluran mereka dan perangkat kerasnya tampaknya mampu mendeteksi jaringan yang saling bertentangan, mengapa mereka tidak melakukan pekerjaan pemilihan saluran yang lebih baik?

Kegagalan Wi-Fi AP untuk memilih saluran 2.4GHz dengan baik disebabkan oleh sejumlah kecil masalah:

• Sebagian besar hanya memilih saluran pada saat boot, tetapi saluran yang bagus ketika AP terakhir reboot mungkin menjadi pilihan yang buruk hari, minggu, atau bulan kemudian.
• Sebagian besar tidak ingin menunda boot dengan menghabiskan waktu cukup lama untuk benar-benar mengevaluasi setiap saluran, sehingga mereka menggunakan heuristik yang buruk seperti "pilih saja saluran di mana kami melihat AP paling sedikit", yang tidak selalu berkorelasi dengan saluran mana yang akan memberikan throughput terbaik dan keandalan. Lebih buruk lagi, heuristik yang disederhanakan ini dapat menyebabkan masalah seperti memilih saluran yang sebagian tumpang tindih dengan saluran AP lainnya, yang akan menyebabkan AP saling mengganggu satu sama lain tanpa dapat bekerja sama satu sama lain seperti yang akan mereka lakukan jika mereka berada di tempat yang sama persis. saluran.
• Sebagian besar bahkan tidak memiliki perangkat keras penganalisis spektrum yang diperlukan untuk benar-benar mengevaluasi gangguan RF pada setiap saluran; mereka memiliki radio Wi-Fi dan fokus pada interferensi dari perangkat Wi-Fi lainnya, dan cukup tidak mengetahui gangguan yang disebabkan oleh perangkat non-Wi-Fi seperti Bluetooth, oven microwave, telepon nirkabel, subwoofer nirkabel, monitor bayi, kamera nirkabel, dan lainnya.
• Membuat AP yang memiliki perangkat keras dan algoritme untuk memilih saluran dengan baik tidak hanya saat boot, tetapi untuk terus mengevaluasi kembali pilihan saluran nanti, dan mengubah saluran bila ada manfaatnya, mahal dan penuh dengan potensi interop masalah. Tidak semua klien hebat dalam menghormati pengumuman pergantian saluran dari AP, jadi AP yang mengubah saluran dengan cepat berisiko membuat klien jatuh dari jaringan setiap kali melakukannya.

Masalah menyeluruh di sini adalah bahwa pita 2,4 GHz sepenuhnya jenuh di area yang cukup padat. Selain itu, hanya ada 14 saluran, tergantung pada negara, tersedia untuk digunakan. Dari 14 saluran tersebut, hanya 3 saluran yang tidak saling tumpang tindih dan saling mengganggu. Dan itu hanya benar jika perangkat hanya menggunakan bandwidth 20MHz dan bukan bandwidth 40MHz yang tersedia di beberapa titik akses.

Semua router Wi-Fi yang dikonfigurasi dengan benar hanya boleh menggunakan saluran 1, 6, atau 11 pada bandwidth 20MHz. Jalur akses menginjak sinyal dari titik akses terdekat untuk setidaknya 2 saluran lebih tinggi dan 2 saluran lebih rendah dari itu sendiri. Lebih buruk lagi jika menggunakan bandwidth 40MHz.

Ketika titik akses dapat saling melihat, pada saluran yang sama, mereka akan bekerja sama dan berbagi ruang udara. Jika dua titik akses menggunakan di dekatnya, tetapi saluran yang berbeda, maka mereka saling menginjak dan masing-masing tabrakan menghasilkan data yang hilang.

Sayangnya, sebagian besar router Wi-Fi modern, untuk kesederhanaan, standar untuk pemilihan saluran otomatis. Namun, mereka tidak mematuhi aturan 1, 6, atau 11. Sebagai gantinya mereka menggunakan algoritma kepemilikan yang mungkin didasarkan pada penggunaan setiap saluran. Hal ini menyebabkan interferensi yang parah dan tak terhindarkan dari jaringan terdekat, praktis membuat pita 2.4GHz tidak berguna di beberapa area. Selain itu, pilihan saluran otomatis biasanya hanya terjadi selama reboot atau jarang sama sekali. Sehingga pemilihan saluran dapat dengan cepat menjadi basi karena titik akses terdekat juga melompat saluran dan bersaing untuk menemukan saluran "terbersih". Untuk memperburuk keadaan, pemilihan saluran didasarkan pada apa yang AP dengar, dan bukan apa yang didengar klien, yang mungkin lebih dekat ke kumpulan AP yang berbeda.

Jadi, masalahnya bukan mekanisme pemilihan, tetapi fakta bahwa band 2.4GHz benar-benar jenuh. Tidak hanya oleh titik akses Wi-Fi, tetapi oleh telepon nirkabel, gelombang mikro, Bluetooth, monitor bayi, kamera nirkabel, dan sejumlah teknologi lainnya.

Jawabannya adalah menggunakan pita 5GHz. Ada puluhan saluran 5GHz yang tersedia. Tidak ada yang tumpang tindih dengan yang lain jika pengaturan bandwidth 20MHz standar digunakan. Ini berarti bahwa semua perangkat yang menggunakan pita 5GHz dapat saling bekerja sama tanpa mengganggu. Sayangnya, Wireless-N dan terutama Wireless-AC memungkinkan saluran yang lebih luas yang tumpang tindih dalam upaya untuk memberikan throughput yang lebih besar. Jadi, bahkan di pita 5GHz, Anda harus sadar akan gangguan saluran bersama dan memilih pengaturan Anda dengan bijak, daripada memanfaatkan pemilihan saluran otomatis.

Di daerah berpenduduk padat, penggunaan saluran yang luas akan memberikan sedikit, jika ada manfaat dan benar-benar dapat memperburuk keadaan.

Hanya menambahkan representasi visual tentang kemacetan 2.4GHz vs band 5GHz ke jawaban yang sudah sangat baik.

Saya tinggal di ibukota Eropa dengan penetrasi pasar Internet dan Wifi yang kuat.

Selain itu, sebagian besar ISP lokal juga menambahkan SSID / jaringan roaming tambahan secara default di router / modem / CPE mereka dan sering kali setidaknya 1 SSIDx2 per home / neighboor. Perlu diingat, bahwa selain sinyal siaran AP, klien juga menyiarkan.

Jadi sebagai contoh, hanya mendengarkan dengan notebook normal tanpa amplifikasi di titik tetap di kamar saya, tanpa berjalan di sekitar rumah, saya bisa melihat setidaknya 136 SSID (sekitar 70-90 AP). Tidak perlu waktu lama yang membuat saya curiga mungkin ada di sekitar saya. 200 peralatan (AP + klien) sinyal penyiaran dalam pita 2,4 GHz.

Bandingkan grafik di sisi kiri, 2.4Ghz, dengan sisi kanan, di band 5GHz.

Seperti yang disebutkan Spiff, pemilihan saluran biasanya hanya dilakukan selama waktu boot, karena evaluasi ulang berkala pemanfaatan saluran alternatif membutuhkan perangkat keras tambahan atau yang lebih baik. Juga tidak ada standar yang diterima tentang bagaimana AP harus bekerja sama ketika memilih saluran mereka. Apa yang akan terjadi jika semua AP di suatu daerah tiba-tiba melihat bahwa saluran 6 kurang dimanfaatkan dibandingkan saluran 1 dan 11? Baik. Beberapa detik kemudian saluran 6 menjadi tidak dapat digunakan, dan setiap AP melompat kembali ke saluran 1 dan 11 ... meninggalkan saluran 6 terbuka sebagai target utama untuk invasi AP berikutnya.

Pada pita 5GHz, Dynamic Frequency Selection (DFS) mungkin diperlukan untuk beberapa saluran (saluran 52-64 dan 100-140 di Jerman dan Amerika Serikat). Namun, ini tidak dimaksudkan untuk meningkatkan kerja sama AP , tetapi untuk mencegah AP untuk mempengaruhi radar cuaca. Sebuah AP menggunakan DFS harus terus-menerus memantau saluran untuk radar cuaca dan, jika mendeteksi sesuatu yang bisa menjadi radar cuaca, telah meninggalkan saluran yang segera (biasanya beralih ke saluran 36-48, karena ini tidak digunakan untuk cuaca radar dan tidak memerlukan DFS ... dengan kata lain, AP tidak memilih saluran alternatif terbaik, melainkan hanya saluran yang dijamin aman dari radar cuaca).

Mungkin saja beberapa produsen AP memiliki algoritme yang dapat mengoptimalkan penetapan saluran ketika suatu area dicakup oleh sejumlah AP mereka (dan hanya AP mereka). "Titik Akses Nakal" (yang tidak ikut serta dalam proses pengoptimalan ini) dapat sangat mengganggu jaringan. Beberapa perusahaan secara berkala melakukan perburuan untuk Rogue AP di tempat mereka.

Di daerah dengan kemacetan tinggi di mana terdapat puluhan Titik Akses pada saluran 2.4GHz 1, 6 dan 11, saya terkadang mendapatkan koneksi yang lebih andal dengan memaksa 802.11b (mode paling lambat), terutama pada saluran yang jarang digunakan seperti 4 dan 8. The diagram bandwidth yang tumpang tindih dari wikipedia (bawah) menunjukkan petunjuk menggoda mengapa ini bisa bekerja, karena profil bandwith putaran 802.11b (DSSS) membuatnya terlihat seperti itu akan peduli paling sekitar pertengahan saluran sendiri bahkan jika overlapping channel yang hadir . Tentu saja pendekatan ini terlalu zany untuk dilakukan router sendiri. Jarak tempuh Anda mungkin beragam.

Alasan sebenarnya adalah bahwa 2.4gHZ adalah band sampah dan seharusnya tidak pernah digunakan untuk apa pun. Dan alasannya adalah itu adalah band sampah karena frekuensinya sama dengan molekul air, yang beresonansi. Itulah sebabnya para astronom radio menggunakan pita itu secara ekstensif untuk mencari exoplanet dan nebula. Perusahaan tidak menginginkan band karena mereka tahu itu tidak berguna. Jadi terima kasih kepada jerih payah perusahaan dari FCC, 2.4GZ menjadi domain publik secara default. Agak seperti dump kota yang inagurated sebagai taman kota, tetapi tanpa perbaikan.

Masalah molekul air tidak bisa diremehkan. Apa pun yang basah akan mengganggu, termasuk manusia, anjing, tanaman rumah, oven microwave, akuarium, salju, dan pipa air plastik. Pemancar yang bersaing menyebabkan "gelembung interferensi" yang berkeliaran selama beberapa menit. Tidak ada solusi untuk pengembaraan ini, bagian dari resonansi 2,4 dengan molekul air. Semakin banyak pemancar yang bersaing di lingkungan Anda, semakin buruk pengembaraan yang didapat.

Maaf untuk mengatakannya tetapi satu-satunya solusi adalah benar-benar untuk menaikkan spektrum ke 5.6.