Wi-Fi standardy a notebooky - jak na to, aby se data neploužila

3. 5. 2017 08:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jakub Pavlis

Možná jste se už setkali s nepříjemnou situací, kdy si vybalíte krásný drahý nový router, zapojíte ho, zamrká na vás zelenou LEDkou, ale signál je pořád stejný – a stále nedosáhne to stejných míst a je stále k uzoufání pomalý, jako byl s tím stoletým AP se standardem /b. Co s tím?

Síla signálu i přenosové rychlosti Wi-Fi záleží na celé řadě věcí, některé z nich můžete ovlivnit pouze nákupem správného vybavení, jiné čistě uživatelsky, například správným nastavením nebo umístěním AP.

Dnes Wi-Fi funguje podle pěti základních standardů (a/b/g/n/ac) a existují ještě další (původní bez označení, /y a nový /ad...). Valná většina zařízení ovládá více standardů, takže komunikují podle určení nebo automatického nastavení, obykle, ale ne nutně v tom nejpokročilejším, který je k dispozici.

Dosah a sílu signálu určuje především pásmo základních frekvencí. Běžně Wi-Fi pracuje v pásmech 2,4 GHz (standardy b/g/n) a 5 GHz (a/n/ac). Pásma mají různé charakteristiky dané vlnovou délkou radiového signálu. Čím kratší délka, tím snáze se pohlcuje. 2,4 GHz signál má delší vlnu, a proto také mnohem lepší prostupnost překážkami, typicky stavební příčkou nebo zdí (byť železo či voda představují pro jakoukoliv WiFi neprostřelitelnou překážku). Je-li tedy nejdůležitější dosah signálu z jednoho vysílače, je lépe pracovat v pásmu 2,4 GHz. Pásmo 5 GHz je na překážky mnohem citlivější, proto funguje lépe ve velkých prostorách – třeba open space kancelářích. Nejnovější standard /ad přidává další nelicencované pásmo 60 GHz, je tedy zřejmé, že to bude na překážky ještě citlivější než 5GHz pásmo. Neprostupnost překážkami ovšem není jen nevýhoda – díky tomu se signál nešíří mimo určité území (například kancelář), takže nedochází tolik k rušení mezi jednotlivými zdroji signálu. Wi-Fi také díky tomu nesahá tolik mimo budovu.

Pokud je signál nedostatečný ve vzdálenějších místech od vysílače, tak rozhodně není vhodné se snažit situaci řešit většími anténami a větším příkonem (to má své limity dané normou a ochranou zdraví). Rozvedení signálu se v rámci malé domácnosti/kanceláře se dá často řešit vhodnějším umístěním WiFi vysílače (např. doprostřed prostor) a když to nestačí, tak rozšířením o druhý, identicky nastavený vysílač (se stejným názvem sítě, typem šifrování i heslem). Pokud bude takovýto vysílač zapojený do tejné sítě Ethernet, jako vysílač původní, tak WiFi zařízení připojená do této sítě budou automaticky přecházet mezi dostupnými vysílači dle jejich síly signálu (roaming).

Další charakteristickou vlastností pro pásma v souvislosti s použitým standardem jsou přenosové rychlosti. 5GHz pásmo nabízí podstatně vyšší díky použitým standardům.
A jak to tedy je se standardy a přenosovou rychlostí? Na to se pro přehlednost podíváme níže. Mějte prosím na paměti, že udané rychlosti jsou teoretické maximální, tzn. dosažitelné v ideálních podmínkách (např. v rámci jedné místnosti s přímou viditelností na antény vysílače - acess pointu či WiFi routeru). Je třeba také počítat se ztrátami, způsobenými šifrováním přenesených dat (to je ono WPA či dříve WEP při nastavování WiFi sítě). Přenosová rychlost se udává v megabitech (nikoliv megabajtech) za sekundu.

Ve "starším" 2.4GHz pásmu se použivají následující:

• 802.11b- maximálně 11 Mb/s
• 802.11g- maximálně 54 Mb/s, průměrně cca 22 Mb/s
• 802.11n- od 54 do 600 Mb/s díky MIMO (viz níže). Praktická rychlost je 150 Mb/s / anténa.

v 5GHz pásmu najdeme tyto standardy:

• 802.11a- maximálně 54 Mb/s
• 802.11n- od 54 do 600 Mb/s díky MIMO (viz níže). Praktická rychlost je 150 Mb/s / anténa.
• 802.11ac- od 433 do 1300 Mb/s díky MIMO (viz níže)

Zde nastává často zádrhel, kdy si uživatel pořídí nový "ac router", připojí k němu svůj moderní "ac notebook" a přesto se rychlosti nijak nepohnou - protože je WiFi nastavena ve 2.4GHz a používá tedy max standard n.

Dalším aspektem, který má vliv na přenosové rychlosti, jsou možnosti, jak signál fyzicky vyrobit a odeslat k uživateli. Základem pro takovou „výrobu“ jsou antény. Musí mít jednak nějaký výkon, druhak tvoří „proudy“ (v angl. spatial stream). Pokud dokáže vytvořit více proudů, násobí se jejich počtem datová propustnost. Běžně na trhu potkáváme přístroje s jednou anténou pro vysílání a jednou pro příjem (1x1 SISO), dvojicemi antén (2x2 MIMO - Multiple Input and Multiple Output) a trojicemi (3x3 MIMO). Důležité ovšem je, aby jak vysílač, tak i připojená zařízení měla vyšší počet antén, jinak výhod vyšší datové propustnosti nevyužijí. Bez ohledu na to, že máte doma nejrychlejší šestianténový (3x3 MIMO) router, váš mobil rychleji nepoběží (pro mobily je typické, že mají pouze jednu anténu). Naopak u řady lepších notebooků je udáváno, jakou anténu mají, běžné jsou dnes konfigurace 2x2 MIMO. Vyšší počet antén na routeru je také samozřejmě lepší, pokud je stabilně připojeno více zařízení, které potřebují vysoký tok dat, protože je router může lépe obsloužit.