为什么WiFi路由器在信道选择方面做得这么差？

Question

Wi-Fi 拥塞，特别是在 2.4GHz 范围内，在某些地区是一个严重的问题。选择不那么拥挤的频道的指南非常普遍。例如https://www.howtogeek.com/197268/how-to-find-the-best-wi-fi-channel-for-your-router-on-any-operating-system/

考虑到大多数路由器默认自动选择信道并且硬件似乎能够检测冲突的网络，为什么他们不更好地选择信道呢？

Answer 1

Wi-Fi AP 未能很好地选择 2.4GHz 信道归结为少数几个问题：

• 大多数只在启动时选择一个信道，但在 AP 上次重新启动时良好的信道可能在几天、几周或几个月后变成一个糟糕的选择。
• 大多数人不希望通过花费足够长的时间来真正评估每个通道来延迟启动，因此他们使用糟糕的启发式方法，例如“只选择我们看到最少 AP 的通道”，这不一定与哪个通道将提供最佳吞吐量相关和可靠性。更糟糕的是，这些过于简单化的启发式方法可能会导致一些问题，例如选择与其他 AP 所在的信道部分重叠的信道，这将导致 AP 相互干扰，而无法像在完全相同的情况下那样相互协作。渠道。
• 大多数甚至没有真正评估每个通道上的 RF 干扰所需的频谱分析仪硬件；他们有 Wi-Fi 无线电并专注于来自其他 Wi-Fi 设备的干扰，而对非 Wi-Fi 设备（如蓝牙、微波炉、无绳电话、无线低音炮、婴儿监视器、无线摄像头、和更多。
• 创建一个具有硬件和算法的 AP 不仅在启动时能很好地选择信道，而且在以后不断重新评估信道选择，并在有好处的时候改变信道，既昂贵又充满潜在的互操作性问题。并非所有客户端都擅长遵守来自 AP 的频道切换公告，因此，即时更改频道的 AP 可能会导致客户端每次这样做时都从网络中掉线。

Answer 2

这里的首要问题是 2.4GHz 频段在任何人口中等的地区都完全饱和。此外，根据国家/地区的不同，只有 14 个频道可供使用。在这 14 个通道中，只有 3 个通道不重叠和相互干扰。只有当设备仅使用 20MHz 带宽而不是某些接入点上可用的 40MHz 带宽时，这才是正确的。

所有正确配置的 Wi-Fi 路由器应仅使用 20MHz 带宽的通道 1、6 或 11。接入点会踩踏任何附近接入点的信号，至少比自身高 2 个频道，低 2 个频道。如果是 40MHz 带宽则更糟。

当接入点可以在同一信道上看到彼此时，它们将合作并共享空域。如果两个接入点使用附近但不同的信道，那么它们会互相踩踏，每次冲突都会导致数据丢失。

不幸的是，为了简单起见，大多数现代 Wi-Fi 路由器默认为自动频道选择。但是，它们不遵守 1、6 或 11 规则。相反，他们使用可能基于每个通道的使用情况的专有算法。这会对附近的网络造成严重且不可避免的干扰，实际上使 2.4GHz 频段在某些地区无法使用。此外，自动频道选择通常只在重新启动时发生或很少发生。因此，频道选择很快就会变得陈旧，因为附近的接入点也会跳过频道并竞争寻找“最干净”的频道。更糟糕的是，信道选择基于 AP 听到的内容，而不是客户端听到的内容，后者可能更接近不同的 AP 集。

所以，问题不在于选择机制，而在于 2.4GHz 频段刚刚完全饱和。不仅通过 Wi-Fi 接入点，而且通过无绳电话、微波炉、蓝牙、婴儿监视器、无线摄像头和任何数量的其他技术。

答案是使用 5GHz 频段。有数十个 5GHz 频道可用。如果使用标准的 20MHz 带宽设置，这些都不会与其他重叠。这意味着所有使用 5GHz 频段的设备都可以相互协作而不会产生干扰。不幸的是，Wireless-N，尤其是 Wireless-AC 允许更宽的信道重叠，以尝试提供更大的吞吐量。因此，即使在 5GHz 频段，您也应该意识到同信道干扰并明智地选择您的设置，而不是使用自动信道选择。

在人口稠密的地区，使用宽信道几乎不会带来任何好处，而且实际上可能会使情况变得更糟。

Answer 3

只需在已经很好的答案中添加有关 2.4GHz 拥塞与 5GHz 频段的可视化表示。

我住在欧洲首都，拥有强大的互联网和 Wifi 市场渗透率。

此外，大多数本地 ISP 还在其路由器/调制解调器/CPE 中默认添加额外的漫游 SSID/网络，因此通常每个家庭/邻居至少有 1 个 SSIDx2。请记住，除了 AP 广播信号之外，客户端还会广播。

所以举个例子，只用普通笔记本听，在我卧室的固定点没有任何放大，不用在家里走动，我可以看到至少136个SSID（大约70-90个AP）。这不会让我怀疑我周围可能有一个很长的时间。200个设备（AP+客户端）在2.4GHz频段广播信号。

比较左侧 2.4Ghz 和右侧 5GHz 频段的图形。

Answer 4

正如 Spiff 所提到的，通道选择通常只在启动期间完成，因为定期重新评估替代通道的利用率需要额外或更好的硬件。也没有关于 AP 在选择其信道时应如何合作的公认标准。如果一个区域中的所有 AP 突然发现信道 6 的利用率低于信道 1 和 11，会发生什么情况？对。几秒钟后，通道 6 变得无法使用，每个 AP 都跳回到通道 1 和 11 ……让通道 6 打开，成为下一次 AP 入侵的主要目标。

在 5GHz 频段中，某些频道（德国和美国的频道 52-64 和 100-140）可能需要动态频率选择 (DFS)。然而，这并不是为了提高 AP 的合作，而是为了防止 AP 影响天气雷达。使用 DFS 的 AP 必须不断监视天气雷达的信道，如果它检测到可能是天气雷达的东西，则必须立即离开该信道（通常切换到 36 到 48 的信道，因为这些不用于天气雷达）雷达并且不需要 DFS……换句话说，AP 不会选择最佳替代信道，而只是保证不受天气雷达影响的信道）。

某些 AP 制造商可能具有算法，可以在一个区域被多个（且仅是他们的）AP 覆盖时优化信道分配。“流氓接入点”（不参与此优化过程）会严重干扰网络。一些公司会定期在其场所内搜寻恶意 AP。

Answer 5

在 2.4GHz 信道 1、6 和 11 上有数十个 AP 的高拥塞区域，有时我会通过强制使用 802.11b（最慢模式）来获得更可靠的连接，尤其是在较少使用的信道（如 4 和 8）上。来自维基百科的带宽重叠图（如下）提供了诱人的线索，为什么这可能会起作用，因为 802.11b (DSSS) 的圆形带宽配置文件使它看起来最关心自己信道的中间，即使存在重叠信道. 当然，这种方法对于路由器本身来说太滑稽了。你的旅费可能会改变。