Wi-Fi 5GHz cambio di canale a causa di utente privilegiato

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Le reti Wi-Fi a 5GHz sono soggette a molte variazioni dei canali, a seconda della locazione dell’access point (Router Wi-Fi)

Girando nelle impostazioni del mio router (Fritz!Box), sono capitato sulla pagina degli eventi che il router registra, tra molti eventi, 2/3 mi hanno letteralmente esterrefatto.

eventi del router

Come si legge in figura, a periodi casuali, qualcuno forza il router a cambiare canale (e quindi frequenza) sulla quale il router ha scelto di mandare il segnale Wi-Fi.

Questo ‘qualcuno’ gli viene dato il nome di utente privilegiato, molto strano, mi ha letteralmente fatto sobbalzare!

Analisi degli eventi

Prima di tutto possiamo vedere che abbiamo in totale 6 eventi, quasi tutti fanno riferimento al canale 124 (associato alla frequenza 5.620 GHz) e uno al canale 60 (5.300 GHz).

Ogni avviso indica che il canale scelto dal router (scelto in maniera automatica) non sarà disponibile per 10 minuti, per via di una rilevazione ‘RADAR’.

Un tempo molto lungo per un evento così raro, e poi cosa c’entrano i radar se abito in mezzo a una città??

Cliccando su un evento, si viene portati su una pagina/guida del router: https://service.avm.de/help/it/FRITZ-Box-7530-avme/019p2/hilfe_syslog_790

Wi-Fi DFS

Leggendo la descrizione dell’evento, si ottengono nuove informazioni:

prima di tutto identifica il termine RADAR, ogni trasmissione ‘privilegiata’ come radar meteorologico o radar di aerei (o aeroporti).

Se il router identifica questi segnali, grazie alla funzione DFS (acronimo di Dynamic Frequency Selection), è costretto a cambiare canale, lasciandolo libero per quella trasmissione.

Cercando bene online, si ottengono più informazioni su questa funzione, in particolare il DFS identifica qualsiasi segnale ‘privilegiato’ come, oltre a quelle descritti sopra, trasmissioni delle stazioni metro, satellitari o militari (Wikipedia).

Dal 2007 si è introdotto questo controllo sui canali radio, di fatti la frequenza radio del Wi-Fi 5GHz compresa tra 5.25 e 5.71 GHz (canali 52-64 e 100-140, in totale 15 canali), è soggetta al controllo della funzione DFS (IEEE 802.11 DFS Best practice Pagina 8).

canali wifi 5ghz
Fonte: wlanprofessionals.com/5ghz-allocations

La figura sopra descrive com’è strutturata la ripartizione dei canali Wi-Fi.

è possibile notare nella colonna grigia più a sinistra quattro sezioni:

  • Frequency (Frequenza)
  • FCC
  • ETSI

Andiamo per ordine, ogni Access Point ha mappato al suo interno i tipi di segnali che può emettere, questi si differenziano con delle lettere finali dopo la dicitura 802.11 (Es. 802.11a, 802.11b, ecc…)

La dicitura 802.11 è uno standard IEEE, questo indica le specifiche per quel tipo di segnale, come per esempio la frequenza massima che può emanare, il numero di canali disponibili e la struttura dei pacchetti dati.

Tuttavia questo standard non definisce l’uso o la potenza del segnale, per questo sono nati enti per regolamentare questi limiti, nella foto la voce Rules si riferisce proprio a due enti, i più accreditati.

Qui sotto un grafico che mostra quali stati seguono determinati enti.

L’ente FCC si occupa principalmente del territorio americano, l’Europa ha il suo ente per la regolazione, ETSI.

Per quanto riguarda l’ETSI, per via delle regole ferree e stringenti sull’uso di Wi-Fi, anche altri stati hanno aderito ai suoi standard. (EN 302 502 & EN 301 893)

In questi due standard ETSI, sono presenti le indicazioni sulle frequenze soggette a DFS e il limite massimo di potenza utilizzata per irradiare il segnale.

Perché c’è bisogno della funzione DFS?

Prima della nascita dello standard 802.11 già esistevano stazioni radio che usavano le frequenze oltre i 5GHz.

Con l’evolversi delle tecnologie, del numero di utenti online e con i nuovi dispositivi mobili, si è pensato per connessioni wireless più veloci e quindi con frequenze più alte.

Dalla prima nascita dello standard 5GHz (1999 – 802.11a o Wi-Fi 2) fino al 2007, anno in cui fu imposto ai nuovi Wi-Fi l’uso della tecnologia DFS, sui monitor radar meteorologici comparivano anomalie (future foto prese dal documento di cept.org)

Spagna

Latvia

Irlanda

Perché succede questo?

I radar possono usare varie bande per inviare, ricevere ed echoing, in particolare quest’ultima funzione viene usata dai radar meteo per identificare accumuli di pioggia nelle nuvole a varie altezze.

Cercando la nomenclatura delle bande radio, grazie sempre a Wikipedia, è possibile vedere che esistono una varietà di bande, quelle comprese tra 2 e 6 GHz sono le bande IEEE S e C.

La banda S è quella in cui sono presenti gran parte dei segnali radio utilizzabili da tutti i dispositivi di uso civile:

  • Wi-Fi 2.4GHz
  • Tutti i dispositivi che usano connessioni Wi-Fi 2.4 GHz
  • Bluetooth
  • Telecomandi wireless (per macchine, garage, ecc…)
  • Forni a microonde
  • Antenne satellitari

Per la banda C abbiamo:

  • Wi-Fi 5GHz
  • Comunicazioni radio amatoriali
  • Radar meteorologici
  • Network cellulare (4G, 5G)

Ed è proprio la co-esistenza delle reti Wi-Fi e dei radar meteorologici sulla stessa banda che succedono quelle linee presenti sulle foto. Quando il radar emette un segnale, si aspetta un echo di ritorno, peccato che identifica i segnali Wi-Fi come echo e quindi sulle mappe compaiono anomalie.

La parte peggiore è che queste anomalie rimangono finché il Wi-Fi è attivo, di conseguenza gli operatori radar non possono rimuovere quel rumore se non che spegnere il dispositivo di interferenza o fargli cambiare canale.

Per questo motivo nel 2007 è stato stabilito che ogni dispositivo che lavora sulla banda C deve avere la funzione DFS attiva.

Conclusioni

Se il vostro router emette una rete Wi-Fi a 5GHz, controllate gli eventi del router in cerca di rilevazioni radar.

Se il router è forzato a cambiare canale, impostate voi un canale libero e fuori dal range DFS, in questo modo il segnale Wi-Fi rimarrà più stabile e lo spazio radar più pulito.


Altre fonti

https://rischi.protezionecivile.gov.it/it/meteo-idro/attivita/centro-funzionale-centrale/monitoraggio-e-sorveglianza

https://www.mdpi.com/2076-3298/6/12/126/htm

https://radar.protezionecivile.it/#/pages/dashboard

https://www.arpa.piemonte.it/arpa-comunica/slide/ERAD2018_Vaccarono_RadarTLC.pdf

https://mum.mikrotik.com/presentations/UK16/presentation_3845_1479299009.pdf

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alessandrobasi

Appassionato di informatica, scrivo su argomenti tecnici poco conosciuti su cui vale la pena soffermarsi.

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