Technológia WiFi
WiFi sa stalo každodennou súčasťou nášho súkromia a často aj práce. Od WiFi pripojenia vyžadujeme spoľahlivosť a potrebnú rýchlosť. V tomto článku vám vysvetlíme základné pojmy a pomôžeme lepšie sa zorientovať a pochopiť fungovanie WiFi sietí.
Pokrytie WiFi signálu v reálnom prostredí
Technológia WiFi využíva frekvenčné pásma v 2,4 GHz, 5 GHz a najnovšie aj 6 GHz. Pri všetkých frekvenčných pásmach platí skutočnosť, že čím ste so zariadením (klientom) bližšie k vysielaču (WiFi routeru), tým dostanete väčšiu rýchlosť pripojenia.
Pri využívaní WiFi vo frekvenčnom pásme 2,4 GHz získate väčšie pokrytie WiFi ako pri 5 GHz pásme – to ale poskytuje väčšie prenosové rýchlosti.
Pre využitie maximálneho potenciálu vášho routera odporúčame na modernejších zariadeniach používať WiFi vo frekvenčnom pásme 5 GHz.
V reálnom prostredí je však pokrytie WiFi menšie, ako by ste očakávali, pretože WiFi signály sú citlivé na rôzne prekážky a rušenia.
Zdroje rušenia pri 2,4 GHz:
- Iné 2,4 GHz WiFi routery vo vašej blízkosti.
- Fluorescenčné žiarovky.
- Bluetooth zariadenia.
- Mikrovlnné rúry.
Zdroje rušenia pri 5 GHz:
- Iné 5 GHz WiFi routery vo vašej blízkosti.
- Radary.
- Digitálne satelity.
Prekážky pre WiFi signál sa v domácom prostredí nachádzajú prakticky všade navôkol. Najviac však WiFi signál blokujú steny miestností.
Približný odhad miery blokovania WiFi signálu podľa typu steny:
- Sadrokartónová, drevená stena – 10 až 30%.
- Hrubá porézna stena – 20 až 40%.
- Tenká betónová, tehlová stena – 30 až 50%.
- Hrubá betónová stena – 50 až 90%.
Tipy pre najlepšie umiestnenie vášho WiFi routera nájdete v našom článku: Umiestnenie WiFi routera a jeho antén
Mesh systém
S veľkou pravdepodobnosťou vo väčšej nehnuteľnosti nebude postačovať jeden WiFi router, ale budete ich potrebovať viacero na vytvorenie WiFi Mesh systému.
V prípade sieťovej technológie ASUS ide o systém nazývaný „AiMesh“. Pomocou jednoduchej konfigurácie nastavíte dva a viac ASUS routerov do jednej veľkej bezdrôtovej siete, ktorá pokryje väčšiu plochu ako samostatný router. S konfiguráciou uvedených routerov vám radi pomôžeme v našom videonávode: AiMesh systém | Videonávod
Príkladom môže byť router ASUS RT-AX86U, ktorý pri umiestnení v strede bytu či domu pokryje plochu približne 175 m2. Každý ďalší Mesh bod pokryje plochu približne 140 m2.
Dvojpásmová WiFi sieť (Dual-band)
Dvojpásmové vysielanie má dva prístupové body – zvyčajne 1 x 2,4 GHz a 1 x 5 GHz. „Dual” neznamená dve samostatné hardvérové jednotky, ale jeden router, ktorý obsahuje dve hardvérové súčasti, každú pre jedno pásmo.
Dvojpásmové vysielanie môže pracovať na obidvoch pásmach súčasne (dve WiFi siete). Všetky zariadenia (klienti), bez ohľadu na to, či sú dvojpásmové alebo nie, sa môžu pripojiť k vysielaču naraz vždy len v jednom pásme.
Trojpásmová WiFi sieť (Tri-band)
Tri pásma sa vzťahujú len na vysielač (router). V jednom momente môžete mať k dispozícií až tri prístupové body (WiFi siete) na frekvenčných pásmach – 1 x 2,4 GHz a 2 x 5 GHz. Trojpásmový router dokáže obslúžiť naraz viacej klientov, ako dvojpásmový router.
WiFi kanály
WiFi kanály sú malé časti každého WiFi pásma. Kanály môžeme prirovnať ku pruhom na ceste. WiFi pripojenie musí v danom čase používať konkrétny kanál. O tom, aké rýchle je pripojenie, rozhodujú práve kanály (podobne ako pruhy na ceste – pruh pre autá bude rýchlejší, ako pruh určený pre cyklistov).
V súčasnosti sú k dispozícii štyri šírky kanálov: 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz a 160 MHz. Čím vyššie číslo, tým širší kanál, (čo sa premietne aj do vyššej rýchlosti), pričom širší kanál zaberie priestor viacerých užších kanálov.
Vo WiFi 5 sú primárne používané kanály 40 MHz a 80 MHz. Šírka kanála 160 MHz je kľúčom ku najvyšším rýchlostiam bezdrôtového pripojenia WiFi 6 (nie všetky zariadenia ho však podporujú). Preto môžeme povedať, že v súčasnosti je najpopulárnejšia šírka kanála 80 MHz pre WiFi 5 aj WiFi 6.
Kanály dynamického výberu frekvencie (DFS)
Prevádzka na kanáloch DFS má za následok menšie rušenie a lepší výkon WiFi (k dispozícii iba v pásme 5 a 6 GHz). Kanály DFS (52 až 144) zdieľajú vzdušný priestor s radarovými signálmi.
Za normálnych okolností kanály DFS pracujú ako každý iný kanál. Keď je však na kanále DFS, ktorý využíva váš router detegovaný radar (čo sa stáva, napríklad ak žijete v blízkosti letiska), potom router prepne na ďalší, neobsadený DFS kanál. Počas tohto procesu na krátko stratíte WiFi signál.
WiFi stream
WiFi streamy sú nezávislé zakódované signály. V každom streame dokáže WiFi router preniesť dáta jedného koncového užívateľa. Stream určuje základnú rýchlosť frekvenčného pásma v štandarde WiFi. Čím viac streamov dokáže pásmo spracovať, tým väčšia je jeho rýchlosť.
Počet použitých streamov je určený počtom streamov tej strany komunikácie, ktorá ich má menej, napr.: ak používate router s počtom streamov 3×3 a klientom 2×2, tak budete mať pripojenie 2×2.
MU-MIMO
V sieti MU-MIMO môže router obslúžiť súčasne viacero WiFi klientov, napr.: router s MU-MIMO 4×4 dokáže v jednom momente komunikovať s dvoma 2×2 WiFi klientmi naraz.
V staršej MIMO sieti pracuje router v jednom okamihu vždy len s jedným WiFi klientom/zariadením. Ak má router viac WiFi klientov, musia čakať v rade a striedať sa.
Naša voľba:
- Router ASUS RT-AX86U spoločnosti ASUS poskytuje MU-MIMO 4×4 v pásme 5 GHz.
- Pre najnáročnejších užívateľov je vlajkovou loďou spoločnosti ASUS router s označením ASUS RT-AX89X, ktorý disponuje MU-MIMO 8×8, v pásme 5 GHz.
WiFi Pásmo – Kanál – Stream (zhrnutie)
V rámci zhrnutia WiFi problematiky môžeme použiť nasledovné prirovnanie:
WiFi pripojenie je ako premávka na viacúrovňovom moste. Každá úroveň mosta predstavuje pásmo. Každý jazdný pruh na ktorejkoľvek úrovni mosta je kanál. Účastníci premávky po moste (autá, cyklisti, chodci…) predstavujú streamy. WiFi pripojenie sa uskutočňuje naraz na jednom kanále (jazdnom pruhu), ale čím je viac kanálov ktoré sa zvyšujú s počtom pásiem (úrovní mosta) – tým viac možností majú WiFi routery na zabezpečenie väčšej prenosovej rýchlosti.
WPS (WiFi Protected Setup)
WPS je spôsob, ako umožniť klientovi rýchle pripojenie k WiFi sieti. Stačí vám len stlačiť tlačidlo na routeri a pripojiť klienta na WiFi. WPS vás ušetrí od starostí s manuálnym zadávaním hesla ku WiFi. Takýto postup však môže predstavovať bezpečnostné riziká a preto ho neodporúčame používať.
WiFi štandardy
Od roku 1999 vzniklo šesť štandardov: 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac/WiFi 5, a 802.11ax/WiFi 6.
Novšie štandardy sú rýchlejšie ako tie staršie, pričom sú aj spätne kompatibilné. Z tohto dôvodu môžete používať WiFi zariadenia rôznych generácii spoločne.
Tabuľka – WiFi štandardy a ich špecifikácie:
Označenie: |
Štandard: |
Komerčne prístupné: |
Najvyššia rýchlosť jedného streamu: |
Prevádzkové WiFi kanály: |
Frekvenčné pásma: |
Status: |
N/A |
802.11b |
1999 |
11 Mbit/s |
20 MHz |
2,4 GHz |
zastaraný |
N/A |
802.11a |
2000 |
54 Mbit/s |
20 MHz |
5 GHz |
zastaraný |
N/A |
802.11g |
2003 |
54 Mbit/s |
20 MHz |
2,4 GHz |
zastaraný |
WiFi 4 |
802.11n/ Wireless N |
2009 |
150 Mbit/s |
20/40 MHz |
2,4 GHz a 5 GHz |
málo používaný |
WiFi 5 |
802.11ac |
2012 |
433 Mbit/s |
20/40/80 MHz |
5 GHz |
najpoužívanejší |
N/A |
802.11ad |
2015 |
Multi-Gig |
2,16 GHz |
60 GHz |
limitované použitie/ zastaraný |
WiFi 6 |
802.11ax |
2019 |
1200 Mbit/s |
20/40/80/160 MHz |
2,4 GHz a 5 GHz |
najpoužívanejší |
WiFi 6E |
802.11ax v 6 GHz |
2021 |
1200 Mbit/s |
20/40/80/160 MHz |
6 GHz |
najnovší |
Zdroj: en.wikipedia.org/wiki/WiFi
Uvedené maximálne rýchlosti WiFi pripojenia sú teoretické. Skutočné rýchlosti sú nižšie v dôsledku rušení, vzdialeností a kompatibility zariadení.
Podľa našej skúsenosti, v reálnej prevádzke bude rýchlosť prenosu približne z dvoch tretín uvádzaných maximálnych hodnôt.
Rýchlosť WiFi pripojenia je tiež daná/limitovaná pomalšou stranou, napr.: ak používate klienta WiFi 5 s routerom v štandarde WiFi 6, potom nemáte možnosť využiť rýchlosť štandardu WiFi 6. Je samozrejme potrebné rozlišovať aj rýchlosť internetu a rýchlosť WiFi, pretože sa jedná o dve rozdielne veci ovplyvňujúce vašu domácu WiFi.
WiFi štandard 802.11ax (WiFi 6)
WiFi 6 predstavuje ďalšiu generáciu WiFi bezdrôtových sietí, komerčne uvedenú začiatkom roku 2019. Tento štandard je, v závislosti od konfigurácie, 2 až 10 krát rýchlejší ako WiFi 5.
WiFi 6 vs. WiFi 5
- WiFi 6 prekonáva WiFi 5 v prenosovej rýchlosti.
- WiFi 6 sľubuje ďalšie zlepšenie výdrže batérie klientskych zariadení (počítač, mobilné zariadenia), vďaka novej funkcií „Target Wake Time“ (TWT).
- V prípade využitia Mesh systému vo WiFi 6 štandarde môžete vďaka väčším prenosovým rýchlostiam umiestniť Mesh body (routery) podstatne ďalej od seba (ako v prípade WiFi 5) a napriek tomu získať finálnu rýchlosť WiFi, ktorá bude dostatočná pre takmer každú aplikáciu.
- Štandard WiFi 6 je spätne kompatibilný a bude podporovať už existujúcich WiFi klientov. Existujúci klienti budú potrebovať aktualizáciu softvérových ovládačov pre optimálnu prácu a kompatibilitu s routerom WiFi 6.
Mám si kúpiť router WiFi 6?
Naša odpoveď znie áno, pokiaľ vlastníte väčšinu klientov (zariadení) v štandarde WiFi 5 a WiFi 6. Routery WiFi 6 sú rýchlejšie, robustnejšie a dnes už cenovo dostupné. Výhodou je aj príprava domácej siete do budúcnosti. Väčšina nových zariadení už štandardne poskytuje WiFi 6.