บทความนี้จะมาทำความรู้จักกับ Channel Interference ศัตรูตัวสำคัญของ Wi-Fi กันครับ

Channel Interference (CI) หรือการรบกวนของช่องสัญญาณ เรียกได้ว่าเป็นตัวร้ายประมาณ Lord Voldemort ที่ลดประสิทธิภาพของ Wi-Fi ได้ชัดเจน จุดไหนที่มี CI สูง ให้มั่นได้เลยว่าจุดนั้นจะมีปัญหาโดยเฉพาะจุดที่มีคนใช้เยอะๆ (High Density) แล้วต้นตอของล่ะ CI มาจากไหน ไม่ใกล้ไม่ไกลเลย เพราะมาจาก AP ตัวอื่นๆรอบๆตัวเรานั่นแหละครับ

ก่อนเข้าเรื่องผมขอเกริ่นหลักการทำงานของ Wi-Fi แบบรวบรัด เทคโนโลยีนี้ใช้ความถี่คลื่นวิทยุ (RF) ที่แบ่งเป็นช่องสัญญาณ (Channel) ในการรับส่งข้อมูล แต่เพราะข้อจำกัดของ RF ที่เป็น Half-Duplex จึงจำเป็นต้องใช้หลัก “Listen Before Talk” ควบคุมไม่ให้อุปกรณ์ส่งข้อมูลชนกัน ถ้าใครยังงงแนะนำให้อ่านบทความ Wi-Fi คืออะไร ก่อนนะครับ

Interference คืออะไร

ตอนเราตั้งค่า AP จะต้องระบุชื่อ AP หรือที่เราพูดกันคุ้นปากว่า SSID และ Channel ของ SSID จากนั้นอุปกรณ์ทุกตัวที่เกาะ SSID ตัวนั้นจะทำงานใน Channel ที่ได้ตั้งค่าไว้ แต่ถ้าในบริเวณใกล้เคียงมี AP ตัวอื่นที่เลือกใช้ช่องสัญญาณที่ทับกันหรือซ้อนกันจะเกิด CI ขึ้นทันทีโดยเฉพาะที่ย่ายความถี่ 2.4GHz ที่มีช่องสัญญาณที่ไม่ทับกันอยู่แค่ 3 ช่อง ดูจากภาพข้างล่าง ถ้าเราเลือก ช่อง 1 ข้างบ้านเลือก ช่อง 1 ก็ทับกัน ถ้าเราเลือก ช่อง 1 แต่มี AP อีกตัวเลือก ช่อง 3 ก็ซ้อนกัน อันไหนดี อันไหนแย่ เราลองมาดู CI ชนิดต่างๆกัน

Channel Interference มีอยู่สามชนิดคือ Co-Channel Interference (CCI) หรือการรบกวนของสัญญาณใน Channel เดียวกัน Adjacent-Channel Interference (ACI) หรือการรบกวนของสัญญาณที่ทับซ้อนกัน และ Non-Wi-Fi Interference หรือการรบกวนของสัญญาณที่ไม่ได้เกิดจากอุปกรณ์ Wi-Fi

Co-Channel Interference

Co-Channel Interference (CCI) เกิดขึ้นในกรณีที่ AP หลายตัวใช้ Channel เดียวกันแม้ว่าจะใช้ SSID เดียวกันหรือต่างกันก็ตาม ตัวอย่างข้างล่าง AP ทั้ง 3 ตัวใช้ Channel 1 เหมือนกันแต่อยู่คนละ SSID ฉะนั้นอุปกรณ์ทั้ง 6 ตัวในรูปต้องเข้าคิวรอส่งข้อมูลทั้งๆที่ใช้ AP คนละตัวกันทั้งๆที่ใช้ SSID ต่างกัน

ประเด็นที่น่าสนใจคือ CCI ส่งผลกระทบกับ Capacity ของ Wi-Fi โดยตรง ยกตัวอย่างโรงแรมแห่งหนึ่งติดตั้ง AP สามตัวใน Ballroom สมมุติว่าโรงแรมนั้นจัดงานใหญ่ แขกห้าร้อยคนใช้เน็ตทุกคน ถ้า AP หนึ่งตัวรองรับการใช้งานของแขก 250 คน AP 3 ตัวน่าจะเหลือๆใช่มั้ยครับ คำตอบคือไม่แน่ เพราะขึ้นอยู่กับการเลือกใช้ Channel ถ้า AP ทั้ง 3 ตัวเลือกใช้ Channel เดียวกันหมด ถึงมี AP หนึ่งตัวหรือสิบตัวก็ไม่ต่างเพราะ maximum capacity ก็ยังอยู่ที่ 250 ฉะนั้นจะเห็นได้ว่า capacity ไม่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวน AP แต่ channel ที่เราเลือกใช้

ถ้าอยากรู้ว่า AP เราอยู่ Channel ไหนใช้ Wi-Fi Scanner เราจะเห็น SSID ใน Channel ต่างๆ ถ้าใช้ iPhone ก็เปิด Airport Utility เลยครับ แต่มันจะไม่โชว์เป็นแท่งสวยๆแบบนี้ แต่ต้องอ่านจากค่า dBm หรือความดังของสัญญาณเอา

ส่วนใครใช้ Windows ก็แนะนำ WinFi กับ inSSIDer ครับ

Adjacent-Channel Interference (ACI)

สัญญาณรบกวนอีกชนิดนึงคือ Adjacent-Channel Interference (ACI) เกิดขึ้นหาก AP หลายตัวใช้ Channel ที่มีความถี่ทับซ้อนกัน

CCI ที่เรียกว่าแย่แล้ว ACI นี่แย่กว่าอีกหลายเท่า แทนที่ Device แต่ละตัวจะเข้าคิว listen then talk อย่างเป็นระเบียบ ในกรณีของ ACI อุปกรณ์ในแต่ละ Channel จะคุยทับกันโดยไม่สน Channel ข้างๆ พอต่างคนต่างพูด เสียงใครดังกว่าก็จะกลบเสียงของอุปกรณ์ข้างเคียง เหมือนไปร้านอาหารครับ ถ้าโต๊ะข้างๆเราเสียงดัง เราอาจจะคุยกันเองไม่รู้เรื่องต้องถามเพื่อนบ่อยๆว่าอะไรนะ พูดใหม่อีกที

Wi-Fi ก็เช่นกันครับ ถ้าโดนสัญญาณอื่นกลบ ปลายทางไม่รับสาร หรือได้รับไม่ครบ ผู้ส่งต้องวนกลับมาต่อคิวแล้วส่งสารเดิมใหม่อีกรอบ โดนสองเด้งเลย

ถ้าดูจากตัวอย่างข้างล่างสังเกต AP ใน Channel 9 ใช้ความถี่เริ่มตั้งแต่ช่อง 7 ถึง 11 ส่วน AP Channel 11 ใช้ช่วงความถึ่ตั้งแต่ 9 ถึง 13 ฉะนั้นอุปกรณ์สองตัวนี้ใช้ความถี่ซ้อนกันที่ช่อง 9-11 อาจจะทำให้เกิด cross-talk และต้องส่ง frame ใหม่ได้

Non-Wi-Fi Interference

ส่วนตัวสุดท้ายคือ Non-Wi-Fi Interference หรือสํญญาณรบกวนที่ไม่ได้มาจากอุปกรณ์ Wi-Fi เช่นเตาอบ Microwave กล้อง Spy Cam Baby Monitor หรือโทรศัพท์ไร้สายที่ใช้คลื่นสัญญาณที่ 2.4GHz อุปกรณ์เหล่านี้ล้วนสร้างปัญหาเพราะใช้สัญญาณช่วงเดียวกับ Wi-Fi แต่ไม่มีการควบคุมหรือเข้าคิว เพราะไม่ได้เกาะ AP

ตัวอย่างข้างล่างนี่น่าสนใจครับ เป็น clip Wireless Camera ที่ใช้พื้นที่ในช่องสัญญาณย่าน 2.4GHz สังเกตความดังและถี่ เราอาจจะไม่ได้ยินแต่สำหรับอุปกรณ์ Wi-Fi แล้ว ดังประมาณเครื่องบินเจ๊ตบินวนรอบๆตัวเรา หูดับเอาง่ายๆ กรณีนี้อุปกรณ์ Wi-Fi ทั้งหมดใน Channel 1 จะไม่สามารถสื่อสารกันได้ เป็นวิธี Denial-of-Service Attack (DoS) ชนิดนึง ใครคิดไม่ดีเอาไปป่วนงานประชุมต่างๆที่ต้องใช้ Wi-Fi ได้ไม่ยากเลย

Wi-Fi Scanner ไม่สามารถใช้หา Non-Wi-Fi Interference ได้เพราะสัญญาณรบกวนไม่ได้มาจาก Wi-Fi แต่ต้องใช้อุปกรณ์เช่น Spectrum Analyzer เช่น Ekahau Pro + Sidekick

แล้วจะแก้ปัญหา Interference ยังไง

ยากครับ 55 ขึ้นอยู่กับพื้นที่และสภาพแวดล้อมของเรา ถ้ามี AP หนาแน่น แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเลี่ยง Interference ได้ 100% เราอาจจะลอง Scan Channel ดูก่อนว่าช่องสัญญาณที่เราใช้อยู่มี AP ใกล้เคียงใช้ด้วยหรือเปล่า ถ้าห้องข้างๆใช้ช่อง 1 เราก็ควรจะย้ายไปช่อง 6 หรือ 11 สลับไปไม่ให้ชนครับ

จากตัวอย่างร้านอาหารข้างบน ถ้าแขกโต๊ะข้างๆเสียงดังเราคุยกับเพื่อนเราไม่รู้เรื่อง วิธีการแก้ปัญหาอย่างนึงคือไปขอแจมคุยที่โต๊ะเค้าเลย เปรียบเปรยย้ายจาก ACI ไป CCI (เค้าต้องรอเราพูดแล้ว) แต่ไม่น่าจะมีคนทำ และผมก็ไม่แนะนำ 😀 หรือไม่ก็ขอย้ายไปโต๊ะอื่น แขกโต๊ะนั้นอาจจะยังคุยกันเสียงดัง แต่พออยู่ไกลเค้าก็ไม่รบกวนเราเท่าไหร่ Wi-Fi ก็เช่นกัน ถ้าเราอยู่ในพื้นที่ๆมี AP มากและเลี่ยงไม่ได้จริงๆ ให้เราเลือกอยู่ใน channel ที่เบาที่สุดจะพอช่วยลดปัญหา CI ได้บ้าง

กฎข้อนึงของ Wi-Fi คืออย่าใช้ channel อื่นๆนอกเหนือจาก 1, 6, 11 ในย่าน 2.4GHz เพราะถ้าทุกคนใช้สามช่องนี้จะไม่มีปัญหา ACI ลองสังเกตว่าเราใช้ช่องอะไร ถ้าเราใช้ 3 ลองเปลี่ยนมาใช้ 1, 6, 11 ดูครับ เราจะเลี่ยงปัญหา ACI และ AP เราก็ไม่ไปรบกวนการสื่อสารของช่อง 1 กับ 6 ด้วย ถือว่ายิงปืนนัดเดียวได้นกสองตัว

ทางเลือกที่ดีที่สุดคือถ้าอุปกรณ์เรารองรับ 5GHz ให้เลือกใช้ช่องสัญญาณ 5GHz แทน

AP รุ่นใหม่ๆรองรับ dual-bands หมดแล้วและมีช่องสัญญาณให้เลือกใช้ในย่าน 5GHz อย่างน้อย 4 ช่อง (Ch36, 40, 44, 48) ขึ้นอยู่กับรุ่นและ firmware ส่วน AP รุ่นที่ใช้ในโรงแรมส่วนใหญ่รองรับอย่างน้อยๆก็ 8 ช่อง ใน 5GHz จากนั้นเราก็จัดสรรว่า AP แต่ละตัวควรวางตรงไหนช่องอะไรไม่ให้ทับกัน แล้วลองใช้ Wi-Fi Scanner เช็คดูแค่นี้ก็แก้ปัญหา CI ได้แล้วครับ