We leven in een draadloze wereld, draden vinden we eigenlijk niks. Gelukkig kun je dankzij wifi je laptop, tablet en smartphone draadloos verbinden met je netwerk en internet. Wifi is zelfs zo populair dat het voor veel mensen zelfs synoniem is met internet. Hoe werken wifi-frequenties precies?

Wifi (of Wi-Fi zoals het officieel door de Wi-Fi Alliance wordt geschreven) is de merknaam voor draadloze netwerken gebaseerd op IEEE 802.11-standaarden. De term heeft verder geen betekenis en het staat dus niet – zoals vaak wordt aangenomen – voor Wireless Fidelity, al is de naam natuurlijk wel een duidelijke knipoog naar hifi.

Wifi is gebaseerd op 802.11-standaarden en de eerste variant van 802.11 werd in 1997 geïntroduceerd met een theoretische snelheid van 2 Mbit/s. In verbeterde vorm (802.11b) deed de technologie vanaf 1999 succesvol zijn intrede bij consumenten thuis en werd de draadloze techniek voor het eerst wifi genoemd. Toen was 11 Mbit/s al heel wat, tegenwoordig kijken we niet op van 1300 Mbit/s.

2,4 GHz en 5 GHz

Wifi maakt gebruik van vergunningsvrije frequentieruimte op twee frequentiebanden: 2,4 en 5 GHz. Deze frequenties worden niet alleen voor wifi gebruikt, maar zijn eigenlijk bedoeld voor industriële, wetenschappelijke en medische toepassingen waaronder de magnetron. De 2,4GHz-band is 83,5 MHz breed maar kent toch 13 verschillende kanalen van 20 MHz breed. De kanalen overlappen elkaar dan ook waardoor er in de praktijk maar drie kanalen zijn die tegelijkertijd zonder overlap gebruikt kunnen worden.

De 5GHz-band heeft in Europa 455 MHz aan bandbreedte. Voor ieder van de in Europa negentien gedefinieerde kanalen is netjes de volle 20 MHz bandbreedte beschikbaar. Helaas zijn alleen de vier kanalen in het eerste blok helemaal vrij te gebruiken, voor de andere kanalen gelden strengere regels omdat de frequenties bijvoorbeeld ook door radarsystemen worden gebruikt. Deze zogenoemde dfs-kanalen moeten dan vrijgegeven worden en zijn niet op ieder accesspoint aanwezig. Tel daar bij op dat bij 802.11ac in beginsel vier 20MHz-kanalen combineert tot één kanaal van 80 MHz breed en er is minder ruimte dan je op basis van de grafiek zou verwachten.

802.11n en 802.11ac

Tegenwoordig gebruiken we twee wifi-standaarden door elkaar: 802.11n en 802.11ac. Ten opzichte van zijn voorganger heeft 802.11n drie belangrijke verbeteringen. Er kunnen meer datastromen tegelijkertijd gebruikt worden (mimo), er kunnen twee kanalen gebundeld worden tot één kanaal van 40 MHz en naast de 2,4- kan ook de 5GHz-band worden gebruikt. Een 40 MHz breed kanaal zorgt voor een theoretische 150 Mbit/s, al is dat tegenwoordig alleen realistisch op de 5GHz-band.

De huidige chipsets ondersteunen soms de QAM-256-modulatie van 802.11ac onder de naam Turbo-QAM ook op de 2,4GHz-band voor een theoretische 200 Mbit/s per datastroom. Dit wordt door clients echter vrijwel niet ondersteund. 802.11ac is een doorontwikkeling op de 5GHz-band en voegt tot vier kanalen samen tot één kanaal van 80 MHz. In combinatie met onder andere een betere modulatie (256-QAM) kan er per datastroom maximaal 433,3 Mbit/s worden gehaald.

Tegenwoordig wordt door chipsetfabrikanten onder de naam Nitro-QAM ook 1024-QAM ondersteund voor een nog hogere theoretische snelheid op 802.11ac (en soms zelfs 802.11n op de 2,4GHz-band), maar daar heb je door gebrek aan ondersteuning in clients weinig aan.

Mimo is in de vorm van mu-mimo (multi-user multiple-input multiple-output) verbeterd waardoor een wifi-accesspoint kan communiceren met een groep van meerdere clients tegelijkertijd door de datastromen te verdelen. Wel moeten de clients mu-mimo ondersteunen. In de praktijk kun je de theoretische snelheden van wifi in beginsel door de helft delen en is nog lager heel goed mogelijk. Dit komt doordat dat wifi half-duplex is (er wordt alleen gezonden of ontvangen), er veel overhead is en het signaal gevoelig is voor storingen.

WEP en WPA

Wifi vliegt letterlijk door de lucht, vandaar dat de standaard al sinds het begin beveiliging kent. Wired Equivalent Privacy (wep) vormde de eerste beveiliging en is gebaseerd op 64- of 128bit-rc4-versleuteling met een vaste sleutel. De implementatie van een vaste sleutel zorgde ervoor dat wep eenvoudig bleek te kraken en daarom kwam de Wi-Fi Alliance in 2003 met wpa (Wi-Fi Protected Access) als stoplap.

Wpa gebruikt het Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) en gebruikt net als wep rc4-versleuteling, maar dan met dynamische sleutels. Omdat de versleuteling hetzelfde was, konden bestaande clients met een firmware-update geschikt gemaakt worden. Uiteindelijk is wpa2 dat gebruikmaakt van ccmp (Counter Mode CBC-MAC Protocol) op basis van betere 128bit-aes-versleuteling de echte opvolger.

Thuis gebruiken we wpa2-personal, dat werkt met een vast wachtwoord in de router. Dat wachtwoord wordt bij het aanmelden gebruikt om de echte wisselende encryptiesleutel van het netwerk te achterhalen. Het wpa2-wachtwoord moet een veilig, willekeurig wachtwoord zijn omdat de authenticatie de enige bekende zwakte van wpa2 is. Aangenomen wordt dat een willekeurig wachtwoord van 16 tekens momenteel niet te kraken is. Wel moet wps worden uitgeschakeld.

Routers

Ac-routers worden ingedeeld in klassen die gebaseerd zijn op de combinatie van datastromen en ondersteunde modulatie. Dit zijn enkele van die klassen.

AC1200: twee datastromen op 2,4 GHz (300 Mbit/s) en twee op 5 GHz (867 Mbit/s);

AC1750: drie datastromen op 2,4 GHz (450 Mbit/s) en drie op 5 GHz (1300 Mbit/s);

AC1900: drie datastromen op 2,4 GHz met TurboQAM (600 Mbit/s) en drie op 5 GHz (1300 Mbit/s), mu-mimo optioneel;

AC2600: vier datastromen op 2,4 GHz met TurboQAM (800 Mbit/s) en vier op 5 GHz (1750 Mbit/s), mu-mimo;

AC3100/AC3150: vier datastromen op 2,4 GHz met NitroQAM (1000 Mbit/s) en vier op 5 GHz met NitroQAM (2165 Mbit/s), mu-mimo;

AC3200 (tri-band): drie datastromen op 2,4 GHz met TurboQAM (600 Mbit/s) en twee keer drie op 5 GHz (1300 + 1300 Mbit/s);

AC3200: drie datastromen op 2,4 GHz met TurboQAM (600 Mbit/s) en drie datastromen op 5 GHz met 160 GHz (2500 Mbit/s), mu-mimo;

AC5300/5400 (tri-band): vier datastromen op 2,4 GHz met NitroQAM (1000 Mbit/s) en twee keer vier op 5 GHz met NitroQAM (2165 + 2165 Mbit/s), mu-mimo;

AD7200: vier datastromen op 2,4 GHz met TurboQAM (800 Mbit/s) en vier op 5 GHz (1750 Gbit/s) plus 60 GHz (4600 Mbit/s), mu-mimo.

©PXimport

Wifi door de jaren heen

Wifi is door de jaren heen telkens sneller geworden. Dat ziet er zo uit:

1971: ALOHAnet UHF Wireless Packet network - 0,0096 Mbit/s

1991: WaveLAN (voorloper 802.11) – 2 Mbit/s

1997: 802.11-1997 - 2 Mbit/s

1999: 802.11b - 11 Mbit/s

1999: 802.11a - 54 Mbit/s

2003: 802.11g - 54 Mbit/s

2006: Draft-n – 300 Mbit/s

2009: 802.11n – 450 Mbit/s

2012: 802.11ad - 7 Gbit/s

2013: 802.11ac – 1300 Mbit/s

2014: 802.11ac wave 2 – 2165 Mbit/s

2018: 802.11ax 4,8 Gbit/s

De toekomst

Met 802.11ad is de 60GHz-band toegevoegd, maar dit is meer een aanvulling op wifi en bedoeld voor toepassingen op zeer korte afstanden. De echte opvolger is 802.11ax en ondersteunt naast de 5GHz-band ook de 2,4GHz-band. In combinatie met meer datastromen en een nog betere 1024QAM-modulatie kan er volgens Qualcomm bij hun eerste chipset een maximale theoretische snelheid van 4,8 Gbit/s worden gehaald.

Clients ondersteunen uiteraard minder datastromen, zo zouden de eerste clients maximaal 1,8 Gbit/s halen. 802.11ax moet het draadloze netwerk dan ook vooral beter laten werken met meer clients tegelijkertijd. Hoewel 802.11ax nog niet definitief is vastgesteld, worden de eerste producten in 2018 op de markt verwacht.

Je zit op de bank en streamt probleemloos een 4K-video op je telefoon, maar zodra je je laptop openklapt om een webpagina te laden, lijkt het alsof de verbinding vastloopt. Ligt het aan de router of aan je computer? In dit artikel leggen we uit waarom wifi-snelheden zo sterk kunnen verschillen per apparaat en wat je eraan kunt doen.

Je betaalt voor een snelle internetverbinding, dus is de verwachting dat elk apparaat in huis die snelheid ook daadwerkelijk haalt. Toch voelt het surfen op je computer soms stroperig aan, terwijl je smartphone ernaast nergens last van heeft. Vaak wordt er direct naar de internetprovider gewezen, maar het probleem zit meestal in de apparatuur zelf. Het verschil in hardware, leeftijd en software tussen mobiele apparaten en computers is namelijk groter dan je denkt. Na het lezen van dit stuk weet je precies waar die vertraging vandaan komt.

Generatiekloof: waarom je laptop vaak achterloopt

Het snelheidsverschil tussen je telefoon en je computer komt vaak neer op een simpele generatiekloof. We vervangen onze telefoons gemiddeld elke twee tot drie jaar, waardoor ze vaak uitgerust zijn met de nieuwste wifi-chips (zoals wifi 6 of 6E). Een laptop gaat vaak veel langer mee, soms wel vijf tot zeven jaar. Hierdoor probeert een verouderde netwerkkaart in je laptop te communiceren met een moderne router, wat resulteert in een lagere maximumsnelheid.

Daarnaast speelt de manier waarop data wordt verwerkt een grote rol. Een telefoon is geoptimaliseerd voor directe consumptie: apps op de achtergrond worden gepauzeerd om de app die je nú gebruikt voorrang te geven. Een computer werkt anders. Terwijl jij probeert te surfen, kan Windows of macOS op de achtergrond bezig zijn met zware updates, het synchroniseren van clouddiensten of het maken van back-ups. Je laptop snoept dus al bandbreedte weg zonder dat jij het doorhebt, waardoor er voor je browser minder overblijft.

Wanneer je laptop de strijd wél wint

De laptop wint het van de telefoon wanneer de omstandigheden optimaal zijn voor stabiliteit in plaats van pure mobiliteit. Als je beschikt over een moderne laptop met een recente netwerkkaart en je bevindt je in dezelfde ruimte als de router, kan de laptop vaak stabieler grote bestanden binnenhalen.

Dat geldt vooral als je laptop verbonden is met de 5GHz-frequentieband. Deze frequentie is veel sneller dan de oude 2.4GHz-band, maar heeft een korter bereik. Als je dicht bij het toegangspunt zit, profiteert je laptop van zijn krachtigere processor om complexe webpagina's sneller op te bouwen dan een telefoon dat kan, mits de verbinding zelf niet de bottleneck is.

Waarom je telefoon soepeler aanvoelt

Het verschil wordt pijnlijk duidelijk zodra je verder van de wifi-bron af gaat zitten, bijvoorbeeld op zolder of in de tuin. Smartphones zijn vaak agressiever geprogrammeerd om het sterkste signaal te pakken of snel tussen frequenties te schakelen. Veel laptops blijven daarentegen te lang plakken op een zwak 5GHz-signaal of vallen onnodig terug op de trage en vaak overvolle 2.4GHz-band (het zogeheten 'sticky client'-probleem).

Daarnaast hebben smartphones een trucje dat laptops helaas moeten missen: wifi-assist (of een vergelijkbare term). Als de wifi even hapert, gebruikt de telefoon ongemerkt een beetje 4G- of 5G-data om de stroom stabiel te houden. Je laptop heeft die optie meestal niet en laat direct een laadicoontje zien. Hierdoor voelt de telefoon sneller aan, terwijl hij eigenlijk een beetje vals speelt door mobiele data bij te schakelen.

Harde grenzen: wanneer traagheid onvermijdelijk is

Er zijn situaties waarin je laptop de strijd sowieso verliest, ongeacht hoe dicht je bij de router zit. Dit zijn de harde grenzen:

Zo check je of jouw hardware het probleem is

Om te bepalen of je laptop de boosdoener is, moet je eerst kijken naar de verbinding. Klik op het wifi-icoon op je laptop en controleer of je verbonden bent met een 5GHz-netwerk (vaak te zien bij Eigenschappen of netwerkinformatie). Is dat niet het geval en sta je wel dicht bij de router? Dan is je netwerkkaart waarschijnlijk verouderd of staan de instellingen niet goed.

Kijk ook eens kritisch naar je gebruik. Heb je toevallig nog applicaties openstaan zoals Steam, OneDrive of Dropbox? Deze programma's kunnen de verbinding volledig dichttrekken. Op een telefoon gebeurt dit zelden automatisch op de achtergrond. Als je laptop ouder is dan vijf jaar, kan een simpele upgrade met een moderne wifi-usb-dongle het probleem vaak al verhelpen, zonder dat je een hele nieuwe computer hoeft aan te schaffen.

Kortom: leeftijd en software maken het verschil

Dat je telefoon sneller is op wifi dan je laptop, komt meestal doordat telefoons nieuwere netwerkchips hebben en slimmer omgaan met datastromen. Laptops hebben vaak last van zware achtergrondprocessen of blijven hangen op een tragere frequentieband. Daarnaast schakelen telefoons bij zwak wifi soms ongemerkt over op 4G/5G, wat de ervaring vloeiender maakt. Controleer of je laptop op de 5GHz-band zit en sluit zware achtergrondprogramma's af om snelheid te winnen.

Tomodachi Life: Waar Dromen Uitkomen komt op 16 april uit voor Nintendo Switch.

Dat heeft Nintendo vanmiddag aangekondigd in een speciale Direct-uitzending die om de game draait. Ondanks dat de game voor de eerste Switch verschijnt, zal hij via backwards compatibility ook speelbaar zijn op Nintendo Switch 2.

In de Tomodachi Life-games van Nintendo kunnen spelers zelf Mii-personages creëren en bijvoorbeeld baseren op het uiterlijk van henzelf, vrienden en familie of beroemdheden. Deze Mii's leiden vervolgens hun eigen leven op een eiland, wat allerlei gekke en hilarische situaties oplevert. Spelers kunnen zelf ook invloed uitoefenen op deze verschillende situaties.

Over Tomodachi Life: Waar Dromen Uitkomen

In de Direct-uitzending werd meer informatie gegeven over het aankomende Tomodachi Life: Waar Dromen Uitkomen. Zo is duidelijk dat spelers hun Mii-personages unieke persoonlijkheden, gewoontes en woningen kunnen geven. Spelers kunnen tijdens de game zien waar de personages aan denken, en ze helpen bij problemen. De tijd in de game verstrijkt daarbij net zo snel als in de echte wereld, wat het de moeite waard maakt om het spel op verschillende momenten op te starten.

Het is daarbij mogelijk om de verschillende Mii-personages kennis met elkaar te laten maken, om te zien wat er vervolgens gebeurd. Personages kunnen bijvoorbeeld praten over hun favoriete eten en filmgenres. Het is daarnaast mogelijk om acht Mii-personages bij elkaar in een huis te laten wonen, wat weer unieke reacties van de personages veroorzaakt.

Op het eiland waar de game zich afspeelt kunnen spelers de personages winkels te laten bezoeken. Bijvoorbeeld een supermarkt waar allerlei etenswaren worden verkocht, of de mogelijkheid om kleding en kostuums te kopen. In een speciale marktkraam worden redelijk geprijsde artikelen meerdere malen per dag ververst.

Ook is er een ontwerpatelier, waar spelers verschillende voorwerpen kunnen maken, waaronder kledingstukken, versiering voor huizen en zelfs huisdieren. Het eiland kan sowieso naar eigen smaak worden ingedeeld, met bankjes, bomen, planten en meer.