WLAN, WiFi, vezeték nélküli hálózat

Hasznos bejegyzések a fórumról

● 2.4GHz vs. 5GHz
● WiFi csatornaválasztás az inSSIDer program segítségével
● QR kódos WiFi beállítás: http://www.qrstuff.com/

WLAN csatornák Európában

2.4GHz-es tartományban található csatornák, átfedések

A SOHO routereken használatos antennák sugárzási jellemzői képekben

Pár gondolat a WiFiről
A WiFi-n egységnyi idő alatt átvihető adatmennyiség a használt szabványtól függ, az azonos felépítésű routerek között nagyságrendi különbség nincs. A hatótávolságokra ugyanez igaz. Azt megtippelni, hogy egy hálózat meddig ér majd el, mennyire csökken majd a jelszint a routertől távolodva, vagy hogyan esik majd vissza a hálózat sebessége a jelszint csökkenésétől, kb. esélytelen. Több dolog hatással van egy vezeték nélküli hálózat áteresztőképességére. Számít a környezet zajossága (zavaró jelek a WiFi frekvenciatartományában, pl.: közeli egyéb WiFi hálózatok), a közvetlen rálátást gátló objektumok és természetesen az ellenoldal (a hálózati eszköz, amely a routerre csatlakozik).
5 GHz-es frekvencián az elérhető átviteli sebesség jellemzően nagyobb, ugyanakkor az áthidalható távolság beltéri környezetben kisebb, mint 2,4 GHz-en, mert a falak és egyéb tereptárgyak jóval nagyobb csillapítással hatnak a magasabb frekvenciájú hullámokra.

Manapság elterjedt WiFi szabványok
IEEE 802.11n WiFi 4
IEEE 802.11ac Wi-Fi 5
IEEE 802.11ax Wi-Fi 6 és Wi-Fi 6E (6 GHz)

2,4 GHz előnyei
○ nagyobb hatótávolság
○ minden vezeték nélküli eszköz ismeri, támogatja

5 GHz előnyei
○ nagyobb átviteli sebesség
○ kisebb interferencia, lévén kevésbé olyan elterjedt, mint a 2,4 GHz

A 6 GHz-es sáv 2021-ben lett engedélyezve az EU-ban, jelenleg nem is lehet kapni ezen a sávon működő routert.
5 GHz-es WiFi-re tehát leginkább akkor lehet szükséged, ha a környéken olyan mértékben elszaporodtak a 2,4 GHz-es WiFi hálózatok, hogy már-már alig lehet normális és stabil kapcsolatot létrehozni, és ennek okán az elérhető sebesség is drasztikusan lecsökkent. Ez jellemzően lakótelepi környezetben megszokott, ahol nem ritka, hogy a kliens akár 20-30 vagy még több WiFi hálózatot is lát egyszerre. Másik hasznos tulajdonsága az 5 GHz-es WiFi-nek, hogy a kétszer nagyobb frekvenciájából és a modulációból adódóan a 2,4 GHz-től jóval nagyobb sebesség átvitelére képes, így ha gyorsabb internetcsomagot szeretnél kihasználni WiFi-n is, akkor ugyancsak ebben kell gondolkodnod. Hátránya viszont, hogy a falak és egyéb tereptárgyak sokkal inkább csillapítják, vagyis ugyanolyan környezetben jellemzően nem ér el olyan messzire, mint a 2,4 GHz-es jel. Az 5 GHz WiFi használatához azt mind a routernek, mind pedig a klienseknek támogatni kell.

A WiFi szabványokban feltüntetett sebesség értékek (pl.: 300 Mbps, 866 Mbps) úgynevezett maximális link sebességek, amiknek létrejötte nem minden körülmények közt garantált, mert rengeteg környezeti tényező és a kliens is nagyban befolyásolja. Ezen kívül elég nagy hányadban olyan adatok is átvitelre kerülnek, amik a felhasználó számára nem hasznos adatok, csupán a kapcsolat fenntartásához szükségesek, vagyis egy, az operációs rendszer által kiírt 433 Mbps kapcsolaton senki ne várja, hogy 433 Mbps-t tud majd mérni a speedtest-en! A gyakorlatban tehát ezeknek a link sebességeknek csak a töredékét lehet elérni, amik a különböző szabványok esetén így alakulnak:
- N (300 Mbps): 80-130 Mbps
- AC (433 Mbps): 250-300 Mbps
- AX (1.2 Gbps): ~ 1 Gbps
(Mindez zajmentes környezetben, 100%-os jelszint mellett. Az adott szabványt mind a két oldalnak támogatnia kell.)

A több antenna NEM jelent nagyobb hatótávot. Tehát ha jelenleg rendelkezünk két antennás routerrel, és lecseréljük egy azonos nyereségű antennákkal rendelkező, három antennával felszerelt routerre, akkor a plusz egy antenna nem fogja növelni az addig megszokott hatótávot. A harmadik antennának kizárólag sávszélesség növelő célja van. Ha a 3 antennás routerre csatlakozik egy szintén három antennával rendelkező kliens (3x3:3 MIMO), akkor egyszerre három csatornán képesek kommunikálni, ami pl.: AC-s WiFi esetén 3*433 = 1300 Mbps-os link sebességet jelent, míg ugyanez két antennás router esetén max. 2x433 = 866 Mbps-os link sebesség lehet. (Megjegyzendő, hogy nagyon ritka a három antennás kliens.)
Olcsóbb telefonok, tabletek általában csak egy antennával rendelkeznek.
Minden antennának azonos típusúnak és nyereségűnek kell lennie és azonos helyen is kell lenniük, nem lehet különböző típusú/nyereségű/helyszínű antennákat használni egy eszközön. Ennek oka a MIMO képesség működése.
Vannak olyan routerek, amelyekben több WiFi chip is van és mindegyikhez különböző antenna kivezetés tartozik, ebben az esetben lehet eltérő antennákat használni mivel függetlenek egymástól a különböző WiFi chipek.

MIMO képesség és link sebesség kapcsolata
N-es hálózat esetén egy stream 150 Mbps, AC-nál 433 Mbps ez az érték.
Jelölés: 2,4 Ghz + 5 GHz, AC-nál N/AC
N150 - 1x1:1 - 150 Mbps
N300 - 2x2:2 - 300 Mbps
N450 - 3x3:3 - 450 Mbps
N600 (csak 2,4 GHz-n) - 3x3:3 - TurboQAM-mel 600 Mbps, TurboQAM nélkül 450 Mbps
N600 (dual band) - 2x2:2 + 2x2:2 - 300 Mbps + 300 Mbps
N750 - 2x2:2 + 3x3:3 - 300 Mbps + 450 Mbps
N900 - 3x3:3 + 3x3:3 - 450 Mbps + 450 Mbps
AC750 - 2x2:2 + 1x1:1 - 300 Mbps + 150/433 Mbps
AC900 - 3x3:3 + 1x1:1 - 450 Mbps + 150/433 Mbps
AC1200 - 2x2:2 + 2x2:2 - 300 Mbps + 300/867 Mbps
AC1300 - 2x2:2 + 2x2:2 - TurboQAM-mel 400 Mbps, TurboQAM nélkül 300 Mbps + 300/867 Mbps
AC1350 - 3x3:3 + 2x2:2 - 450 Mbps + 300/867 Mbps
AC1750 - 3x3:3 + 3x3:3 - 450 Mbps + 450/1300 Mbps
AC1900 - 3x3:3 + 3x3:3 - TurboQAM-mel 600 Mbps, TurboQAM nélkül 450 Mbps + 450/1300 Mbps

A csatornaszélességek (20, 40, 80, 160 MHz) is befolyásolják a sebességet, de csak zavarmentes környezetben biztosítanak tényleges sebességnövekedést.
Wi-Fi 4, 2.4 GHz
40 MHz, 2×2: 300 Mbps

Wi-Fi 6, 2.4 GHz
40 MHz, 2×2: 574 Mbps

Wi-Fi 5, 5 GHz
80 MHz, 2×2: 867 Mbps

Wi-Fi 6, 5 GHz
80 MHz, 2×2: 1201 Mbps
160 MHz, 4x4: 4800 Mbps

MU-MIMO:
A hagyományos Single-User MIMO Wi-Fi router csak egy felhasználót szolgál ki egy időben, míg a többi felhasználó a sikeres kapcsolódás ellenére is kénytelen várni, ami csökkenti a teljesítményt és a teljes kapacitást.
A MU-MIMO megoldja ezt a problémát azzal, hogy 3 egyidejű kapcsolatot létesít több felhasználó esetén, 3 adatfolyamot egyidejűleg.
Mivel a MU-MIMO hálózat nem igényli az eszközöknél az időben megosztott kapcsolatot más eszközökkel a hálózaton, így minden készülék kevesebb várakozási időt tapasztalhat, amely lehetővé teszi a gördülékenyebb hálózat meglétét a kliensek között.

WiFi 6
Nagyobb elérhető sebesség (160 MHz, 1024-QAM, 4x4: 4800 Mbps)
Több kliens egyidejű csatlakozásakor optimálisabb teljesítmény:
OFDMA (Ortogonális frekvenciaosztású többszörös hozzáférés) - Egy-egy adatcsomagban több kliens adatai is szerepelhetnek
MU-MIMO - Fel- és lefelé irányban is egyszerre több eszköz kommunikálhat párhuzamosan
Target Wake Time - Akkor ébreszti fel a klienst, amikor számára is érkezik adat, így energiatakarékosabb
Airtime Fairness - Egyenlően elosztott időszeleteket oszt ki a kliensek számára
Spatial Frequency Reuse, BSS coloring - Megjelöli az azonos csatornán található, idegen hálózati csomagokat, így ezek nem zavarják a folyamatos kapcsolatot a kliensekkel.