不要使用或避免使用2.4GHz Wifi頻段

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2.4 GHz WiFi 頻道與頻寬示意圖(來源: 維基百科)

相鄰頻道的間隔為5MHz,依802.11b的規範,頻道間距必須大於22MHz,否則相鄰的頻道會重疊,也將彼此產生干擾,而802.11g及802.11n的間距,必須大於20MHz,所以依上圖所示,在台灣不互相干擾的頻道最多只有三個,也就是1、6跟11,這也是為什麼大多數2.4GHz無線網路的規劃及設定都用1、6跟11的原因。

至於為什麼建議盡量不要使用或避免使用2.4GHz頻段的原因不少,主要的原因不外乎是可用的頻道太少及太過於壅擠,頻道是無線網路頻寬最大的資源,如上所述在2.4GHz頻段下,不互相干擾的頻道最多只有三個,反觀5GHz頻段可以使用的頻道,含DFS有20個,2016年”低功率射頻電機技術規範”修正案通過的話,就可以增加到25個20MHz的頻道,所以先天上2.4GHz頻段最大可使用的頻寬,先天上就明顯的不足,所以如果要設計有效能的”企業等級”無線網路或者對於無線網路的使用有期望的話,2.4GHz頻段就不是好的選擇。

另外一個更糟糕的問題在於2.4GHz頻段太過於壅擠,壅擠的原因不只是氾濫的AP及無線的用戶設備,如電腦、平板、手機、手錶、印表機、IoT (Internet of Things)…等,事實上2.4GHz頻段的干擾源也不少,例如微波爐、數位無線電話、無線攝影機、各式的藍芽產品…等,依無線網路基本的運作原理,也就是CDMA/CA (Carrier sense multiple access with collision avoidance)的準則,在同一時間相同的頻道下只能有一個設備傳送資料,所以它的運作原理就跟以前的集線器(Hub)一樣,換句話就是越來越多的設備競爭相同的資源,而且我覺得難應付的是它是惡性的競爭,舉例來說:在沒有干擾的情境下(這個前提應該就要被打槍),一般的通則是單一無線使用者的設備可以用到無線傳輸速率的50%,所以300Mbps的連線速度的話,用戶端的傳輸效能大概是150Mbps左右,如果用戶數增加到2~5個的話,所有無線使用者可以用到整體效能,大概是無線傳輸速率的45%,所以這2~5個使用者整體傳輸效能大概是135Mbps左右,但用戶數如果超過5個則所有無線使用者可以用到整體效能,大概是無線傳輸速率的40%以下,意思是用戶數越多,整體無線網路的效能越差。

此外,氾濫的AP所帶來的災難更是讓人束手無策,在我辦公室的座位就可以聽到130個SSID,其中大約有100個是2.4GHz頻段的AP所發出來的,這些AP的等級參差不齊,其中很多是家用等級的設備,但我不是說家用等級的設備不好,重點在於很多家用基地台的自動頻道選擇包含了40MHz的選項,這在低干擾跟低使用量的家用環境是個不錯的選擇,但如果是辦公環境的話,拜託饒了大家吧,趕快把它關掉,他會一次影響兩個獨立的頻道或者會被兩個頻道影響(後面有機會再說明一下channel bonding的載波偵測機制),但channel bonding這樣的功能,在”高密度”的使用環境,會讓頻道的使用率雪上加霜,不管是2.4GHz或者5GHz都一樣。

還有另一個常見的問題是,老是有人使用非1、6及11等頻道,一般小老百姓就算了,連電信等級的供應商的熱點也淪陷了,殊不知鄰頻干擾 (Adjacent Channel interference,ACI)比同頻干擾 (Co-Channel Interference,CCI)的影響更嚴重啊,所a以重要的設備還是盡早使用5GHz頻段!

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