Wi-Fi : Comprendre et configurer les canaux DFS

Activer ? Ne pas les activer ? Les avis sont souvent divergents sur les canaux Wi-Fi DFS, sur la bande 5GHz.

Afin de mieux comprendre ce mécanisme, nous allons parcourir son historique, ses avantages et inconvénients afin de mieux pouvoir choisir lors de la configuration d’un réseau Wi-Fi à usage professionnel ou domestique.

La réglementation servant de base à cette article sera celle de la région Europe ETSI.

Les limites de la bande 2,4 GHz

La bande 2,4 GHz utilisée avec les normes 802.11b/g populaires au début des années 2000 s’est retrouvée vite limitée, d’une part à cause du nombre de canaux limités, et d’autre part avec l’arrivée des périphériques Bluetooth et sans-fil grand public comme la domotique et bien d’autres.

D’autre part, la largeur de bande, sur laquelle viennent se poser les canaux utilisés en transmission Wi-Fi est faible : uniquement 80 MHz. Pour cette raison uniquement 14 canaux sont disponibles en 2,4 GHz (chacun étant espacé de 22 MHz comme sur le schéma ci-dessous), mais seuls 3 ne se recouvrent pas :

canaux wi-fi 2.4 GHz
Les canaux 1 , 6 et 11 ne se recouvrent pas (ils sont ainsi dits « non-overlapping ») en norme 802.11b/g/n

Avec le développement des appareils sans fil sur cette bande, les canaux commençaient à être fort occupés, et c’est encore aujourd’hui souvent le cas dans les environnement denses.

Une nouvelle bande 5 GHz, des nouvelles règles

Une bande supplémentaire est apparue comme nécéssaire pour faire face au nombre croissant de périphériques connectés : la bande des 5 GHz.

En France, elle a été autorisée en mai 2008 par une décision de l’ARCEP, le régulateur national. Petit problème, elle est déjà utilisée chez nous (et bien d’autres pays) pour d’autres usages : radars météo ou militaires, satellites de télécommunications.

canaux Wi-Fi 5GHz avec dfs
Les nouveaux canaux disponibles avec l’introduction de la bande 5 GHz (ETSI)

Alors comment faire cohabiter équipements Wi-Fi et applications importantes dans d’autres domaines ? L’IEEE a trouvé la solution en 2003, par l’introduction de l’amendement 802.11h de la norme 802.11 (Wi-Fi) : elle s’appelle Dynamic Frequency Selection (DFS).

Lorsque ce mécanisme est activé, la borne Wi-Fi écoute en permanence la bande des 5 GHz et si son canal actuel est perturbé par un radar, deux cas de figure sont possibles :

  • La borne est en mode canal automatique : le point d’accès Wi-Fi change de canal automatiquement pour sélectionner un libre en lieu et place. Dans ce cas, le service Wi-Fi est maintenu, mais ne perturbe pas le radar.
  • La borne est en mode canal fixé manuellement : le DFS désactive le point d’accès.

Dans les deux cas, ils sont souvent logués par les points d’accès Wi-Fi comme « DFS Events » .

Afin de limiter les risques d’interférence, des paramètres temporels sont également définis par des normes :

ParamètreDétailValeur
CAC – Channel Availability CheckTemps minimum sur laquelle l’AP Wi-Fi va écouter un canal pour surveiller la présence de radars avant de le sélectionner si il est libre60 sec
NOP – Non occupancy periodPériode sur laquelle le canal sera inutilisable si une interférence radar est détectée30 min
Channel Move TimeTemps maximum alloué à l’AP Wi-Fi pour changer de canal une fois l’interférence détectée10 sec
Channel Closing Transmission TimeTemps maximum alloué à l’AP Wi-Fi pour terminer les transmissions une fois l’interférence détectée1 sec
Paramètres DFS standardisés par la norme ETSI EN 301 893, s’appliquant à l’Europe

Ces paramètres entraînent au niveau pratique quelques conséquences : une AP ne pourra émettre qu’après 60 secondes après son initialisation (du fait du Channel Availability Check), et lors d’un changement de canal suite à une interférence, un temps de transition pourra se faire sentir sur les clients, et notamment lors d’usage temps réel (VoIP, streaming vidéo…).

Les juridictions compétentes, selon l’utilisation des radars sur leur territoire, fixent ainsi des canaux sur lesquels le DFS est obligatoire : il s’agit en Europe des canaux 52 à 140.

Que faire ?

Connaître son environnement et son usage

Un environnement dense (exemple : immeuble, magasin) bénéficiera des canaux supplémentaires (avec DFS) afin de réduire l’interférence sur les canaux adjacents en répartissant mieux les canaux alloués aux points d’accès. Il en va de même si une largeur de bande supérieure à 20 MHz est choisie, dans le but d’augmenter les débits.

Beaucoup de périphériques Wi-Fi 5 GHz n’utilisent pas le DFS par défaut, et génèrent dans ce type d’environnement une forte utilisation sur les canaux non-DFS (36/40/44/48), ce qui crée par la même occasion de l’interférence. Ce phénomène peut être facilement vu par des outils tels que inSSIDer.

Les inconvénients apparaissent notamment lors des perturbations radar (du fait de la proximité avec l’un d’entre eux ou parfois même de la sensibilité trop forte de l’AP), qui entraînent un changement de canal avec un possible décrochage, toutefois limité, du client connecté.

Dans un environnement isolé d’autres points d’accès Wi-Fi , sélectionner les canaux non-DFS permet de réduire le risque d’instabilité si un radar est à proximité.

Monitorer les « DFS Events »

Les radars ne se trouvent pas uniquement aux aéroports ou zones militaires, d’où l’intérêt de surveiller la fréquence des « DFS Events » afin de juger de la stabilité ou non du réseau à un endroit donné. Malheureusement, il est souvent difficile de prévoir à l’avance si une zone sera sujette aux interférences avec les radars.

De nombreux constructeurs de points d’accès stockent ces DFS Events sous forme de logs. C’est notamment le cas de Meraki, qui permet même de les récupérer via API.

Un DFS event sur un point d’accès Meraki

Avis personnel

L’activation des canaux DFS présente bien plus d’avantages que d’inconvénients, notamment au niveau de la grande augmentation du nombre de canaux disponibles et de leur faible encombrement dans de nombreuses situations.

En environnement professionnel, sur des parcs de plusieurs milliers d’AP, j’active ces canaux par défaut, pour les désactiver ensuite si besoin, lorsque le monitoring des DFS Events indique beaucoup de changements de canaux, ou qu’ils sont perceptibles par les utilisateurs.

Références

Pour aller plus loin sur le sujet, je vous recommande les sources d’informations suivantes :

1 réflexion au sujet de « Wi-Fi : Comprendre et configurer les canaux DFS »

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