WiFiルーターがチャンネル選択のこのような悪い仕事をするのはなぜですか？

Wi-Fiの輻輳は、特に2.4GHzの範囲で、一部の地域では深刻な問題です。混雑の少ないチャネルを選択するための多くのガイドがあることは十分に広まっています。例：https : //www.howtogeek.com/197268/how-to-find-the-best-wi-fi-channel-for-your-router-on-any-operating-system/

ほとんどのルーターはデフォルトで自動的にチャネルを選択するように設定されており、ハードウェアは競合するネットワークを検出できるように思われますが、なぜチャネル選択の仕事は改善されないのでしょうか？

Wi-Fi APが2.4GHzチャネルを選択できないということは、ほんの一握りの問題です。

• ほとんどの場合、ブート時にチャネルを選択するだけですが、APが最後に再起動されたときに良好だったチャネルは、数日、数週間、または数か月後に不適切な選択になる可能性があります。
• ほとんどの場合、すべてのチャネルを真に評価するのに十分な時間を費やすことでブートを遅らせたくないため、「APが最も少ないチャネルを選択する」などの貧弱なヒューリスティックを使用します。と信頼性。さらに悪いことに、これらの単純化されたヒューリスティックは、他のAPがオンになっているチャネルと部分的にオーバーラップするチャネルを選択するなどの問題を引き起こす可能性があります。チャネル。
• ほとんどの場合、各チャネルのRF干渉を真に評価するために必要なスペクトルアナライザハードウェアさえありません。Wi-Fiラジオがあり、他のWi-Fiデバイスからの干渉に重点を置いており、Bluetooth、電子レンジ、コードレス電話、ワイヤレスサブウーファー、ベビーモニター、ワイヤレスカメラなど、Wi-Fi以外のデバイスによって引き起こされる干渉についてはかなり無知です。もっと。
• ハードウェアと起動時だけでなくチャネルを選択するアルゴリズムを備えたAPを作成するだけでなく、後でチャネルの選択を再評価し続け、そうするメリットがある場合にチャネルを変更することは、費用がかかり、潜在的な相互運用性に満ちています問題。すべてのクライアントがAPからのチャネル切り替えアナウンスを尊重するのに優れているわけではないため、その場でチャネルを変更するAPは、そのたびにクライアントがネットワークから落ちるリスクがあります。

ここで重要な問題は、2.4GHz帯域が中程度の人口密度の領域で完全に飽和していることです。また、国に応じて、使用可能なチャネルは14のみです。これらの14のうち、3つのチャネルのみがオーバーラップせず、互いに干渉しません。デバイスが20MHzの帯域幅のみを使用し、一部のアクセスポイントで利用可能な40MHzの帯域幅を使用していない場合にのみ、これは当てはまります。

適切に構成されたすべてのWi-Fiルーターは、20MHz帯域幅でチャネル1、6、または11のみを使用する必要があります。アクセスポイントは、自身より少なくとも2チャンネル高く、2チャンネル低い近くのアクセスポイントの信号を踏みます。帯域幅が40MHzの場合はさらに悪い。

アクセスポイントが同じチャネル上で相互に認識できる場合、アクセスポイントは協力して空域を共有します。2つのアクセスポイントが近くにあるが異なるチャネルを使用している場合、それらは互いに踏みつけ、各衝突によりデータが失われます。

残念ながら、最新のWi-Fiルーターのほとんどは、簡単にするために、デフォルトで自動チャネル選択になっています。ただし、1、6、または11の規則を順守していません。代わりに、おそらく各チャネルの使用法に基づいた独自のアルゴリズムを使用します。これにより、近くのネットワークに深刻で避けられない干渉が発生し、実際には一部の地域で2.4GHz帯域が使用できなくなります。また、自動チャネル選択は通常、再起動中にのみ行われるか、めったに行われません。そのため、近くのアクセスポイントもチャネルをジャンプし、「最もクリーンな」チャネルを見つけるために競合するため、チャネル選択がすぐに古くなる可能性があります。さらに悪いことに、チャネルの選択は、クライアントが聞くものではなく、APが聞くものに基づいています。これは、異なるAPのセットに近い場合があります。

したがって、問題は選択メカニズムではなく、2.4GHz帯域が完全に飽和しているという事実です。Wi-Fiアクセスポイントだけでなく、コードレス電話、電子レンジ、Bluetooth、ベビーモニター、ワイヤレスカメラ、およびその他のさまざまなテクノロジーによっても。

答えは、5GHz帯域を使用することです。多数の5GHzチャネルが利用可能です。標準の20MHz帯域幅設定が使用されている場合、どれも他と重複しません。これは、5GHz帯域を使用するすべてのデバイスが干渉することなく相互に連携できることを意味します。残念ながら、Wireless-N、特にWireless-ACでは、スループットを向上させるためにオーバーラップするより広いチャネルを使用できます。そのため、5GHz帯でも、自動チャネル選択を利用するのではなく、同一チャネル干渉を意識して、賢明に設定を選択する必要があります。

人口密集地域では、ワイドチャネルを使用してもメリットはほとんどありませんが、実際に事態を悪化させる可能性があります。

2.4GHzの輻輳と5GHz帯域についての視覚的表現を、すでに優れた回答に追加するだけです。

私はヨーロッパの首都に住んでおり、インターネットとWifiの市場浸透が強いです。

さらに、ほとんどのローカルISPは、デフォルトでルーター/モデム/ CPEに追加のローミングSSID /ネットワークを追加するため、多くの場合、ホーム/ネイバーごとに少なくとも1つのSSIDx2です。APが信号をブロードキャストすることに加えて、クライアントもブロードキャストすることに注意してください。

そのため、例として、自宅の周りを歩き回らずに、寝室の定点で増幅せずに通常のノートブックで聴くだけで、少なくとも136のSSID（約70〜90 AP）を見ることができます。それは私が私の周りにあるかもしれないと疑うようになった長いストレッチではないでしょう。2.4 GHz帯域の信号をブロードキャストする200の機器（AP +クライアント）。

5GHz帯域の左側のグラフィック2.4Ghzと右側のグラフィックを比較してください。

Spiffが述べたように、代替チャネルの使用率を定期的に再評価するには追加またはより優れたハードウェアが必要であるため、チャネル選択は通常ブート時にのみ行われます。また、チャネルを選択する際にAPがどのように協力すべきかについての標準も認められていません。エリア内のすべてのAPが、チャネル6がチャネル1および11よりも使用されていないことを突然見た場合、どうなりますか？右。数秒後、チャネル6は使用できなくなり、すべてのAPはチャネル1と11に戻り、次のAP侵入の主要なターゲットとしてチャネル6を開いたままにします。

5GHz帯域では、一部のチャネル（ドイツおよび米国のチャネル52-64および100-140）で動的周波数選択（DFS）が必要になる場合があります。ただし、これはAPの連携を改善することではなく、APが気象レーダーに影響を与えるのを防ぐことを目的としています。DFSを使用するAPは、気象レーダーのチャネルを絶えず監視する必要があり、気象レーダーとなる可能性のある何かを検出した場合、そのチャネルをすぐに離れる必要があります（通常は、気象に使用されないため、36から48のチャネルに切り替えます）レーダーとDFSを必要としない...言い換えれば、APは最良の代替チャンネルを選択するのではなく、気象レーダーから安全であることが保証されているチャンネルのみを選択します。

APの一部のメーカーは、エリアが多数の（そして自社の）APでカバーされている場合にチャネル割り当てを最適化できるアルゴリズムを持っている可能性があります。「不正アクセスポイント」（この最適化プロセスに参加していない）は、ネットワークを著しく妨害する可能性があります。一部の企業は、社内で不正APのハントを定期的に実行しています。

2.4GHzチャネル1、6、11に多数のAPが存在する混雑の激しい地域では、特に4や8などの使用頻度の低いチャネルで802.11b（最も遅いモード）を強制することで、より信頼性の高い接続を得ることがあります。Wikipedia（下記）の帯域幅オーバーラップ図は、802.11b（DSSS）のラウンド帯域幅プロファイルにより、重複するチャネルが存在する場合でも独自のチャネルの中央を最も気にするように見えるため、これがなぜ機能するのか興味をそそる手がかりを示唆しています。もちろん、このアプローチは、ルーターが単独で行うにはあまりにも面倒です。あなたのマイレージは異なる場合があります。

本当の理由は、2.4gHZがジャンクバンドであり、何にも使用されるべきではないことです。そしてその理由は、それがジャンクバンドであるということは、それが水分子と同じ周波数であるということです、それは共鳴します。それが電波天文学者が太陽系外惑星と星雲を広範囲に検索するバンドを使用する理由です。彼らはそれが役に立たないと知っていたので、企業はバンドを望んでいませんでした。そのため、FCCの企業へのこだわりのおかげで、2.4ghZはデフォルトでパブリックドメインになりました。町のゴミ捨て場が都市公園として設立されたようなものですが、改善されていません。

水分子の問題を軽視することはできません。人間、犬、観葉植物、電子レンジ、水槽、雪、プラスチック製の水道管など、濡れたものは干渉します。競合する送信機は、数分間にわたってさまよっている「干渉バブル」を引き起こします。このさまようこと、水分子との2.4の共鳴の部分に対する解決策はありません。近所の送信機が競合するほど、放浪は悪化します。

それを言ってすみませんが、唯一の解決策は、実際にスペクトルを5.6に上げることです。