ID.nl logo
Zekerheid & gemak

Zo werken wifi-frequenties

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.

802.11ac is een doorontwikkeling op de 5GHz-band en voegt tot vier kanalen samen

-

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.

▼ Volgende artikel
Call of Duty: Warzone Mobile vanaf 17 april niet meer speelbaar
Huis

Call of Duty: Warzone Mobile vanaf 17 april niet meer speelbaar

De servers van Call of Duty: Warzone Mobile gaan op 17 april voorgoed offline, waardoor de game vanaf dat moment niet meer speelbaar is.

Dat heeft Activision aangekondigd. Afgelopen jaar werd de game al uit app-winkels gehaald en werd de komst van nieuwe seizoensgebonden content al stopgezet, en het voorgoed offline halen van de servers is de laatste stap in het verdwijnen van de game. Mensen kunnen tot 17 april de game gewoon blijven spelen en hun verdiende in-game geld opmaken.

"We zijn enorm dankbaar voor de spelers die Call of Duty: Warzone Mobile hebben ondersteund, alsmede de ontwikkelaars die de ervaring tot leven hebben gewekt", aldus Activision. "De passie van spelers en hun feedback blijft de toekomst van de Call of Duty-franchise vormgeven, en we kijken er naar uit om betekenisvolle seizoensgebonden content en updates naar Call of Duty: Mobile te brengen."

Call of Duty: Mobile blijft er wel

Call of Duty: Warzone Mobile kwam in 2024 beschikbaar als mobiele versie van Call of Duty: Warzone, de battle royale-game voor consoles en pc. Op die platforms blijft Warzone wel speelbaar.

Activision zei het al: voor een mobiele Call of Duty-ervaring kunnen spelers terecht bij Call of Duty: Mobile. Die game kwam in 2019 uit op smartphones en geniet nog altijd van populariteit. Call of Duty: Mobile heeft ook een battle royale-modus - waar Warzone Mobile juist om draaide - alsmede modi als reguliere multiplayer en Zombies.

Activision Blizzard - en dus ook Call of Duty - werd enkele jaren geleden overgenomen door Microsoft. Buiten het feit dat de jaarlijkse nieuwe Call of Duty-game vanaf release ook meteen op Xbox Game Pass verschijnt, heeft dat echter niet veel aan de Call of Duty-franchise veranderd. Wel leek het meest recente deel, het vorig najaar uitgekomen Call of Duty: Black Ops 7, minder populair dan voorgaande delen. Mogelijk heeft dit te maken met dat het jaar daarvoor nog Black Ops 6 uitkwam, en spelers niet zo snel op een direct vervolg zaten te wachten.

▼ Volgende artikel
Steam Deck in verschillende landen uitverkocht door geheugentekort
© Reshift Digital
Huis

Steam Deck in verschillende landen uitverkocht door geheugentekort

De Steam Deck is in verschillende landen, waaronder de Verenigde Staten, uitverkocht. Dit in verband met het tekort aan RAM-geheugen door de alsmaar toenemende populariteit van kunstmatige intelligentie.

In de Verenigde Staten en Canada raakte de Steam Deck vorige week al uitverkocht. In die landen heeft Valve, het bedrijf achter de Steam Deck, nu een waarschuwing gepubliceerd op de officiële verkoopwebsite.

Die waarschuwing praat over het tekort aan RAM-geheugen. Dit heeft alles te maken met het feit dat RAM-geheugen massaal nodig is om AI draaiende te houden. De componenten worden echter ook gebruikt in entertainmentapparaten als de Steam Deck, spelcomputers en game-pc's. Daardoor blijven prijzen stijgen en raken sommige apparaten ook uitverkocht, zoals de Steam Deck.

In Nederland is de Steam Deck met oledscherm inclusief 512 GB aan opslagruimte uitverkocht. Die versie van de pc-handheld kost normaliter 569 euro. De 1 TB-versie van 679 euro is op moment van schrijven nog wel te koop, al is niet bekend hoe lang dat nog het geval is. De lcd-versie van de Steam Deck - die voor de zachtere prijs van 419 euro te koop was - wordt niet meer geproduceerd, zo heeft Valve bevestigd.

RAM-tekorten hebben ook effect op consoles

De tekorten aan RAM-geheugen hebben niet alleen invloed op de Steam Deck, maar ook andere apparaten waarop games gespeeld kunnen worden, waaronder spelcomputers. Bedrijven als Sony en Microsoft hebben de prijzen van hun consoles eerder al verhoogd. Volgens geruchten overweegt Nintendo om de vorig jaar uitgekomen Switch 2-console ook in prijs te verhogen.

Daarnaast maakt de situatie het risicovoller voor bedrijven om nieuwe apparaten uit te brengen. Zo zou Sony intern gepland hebben om de PlayStation 6 in 2027 uit te brengen, maar volgens recente geruchten kan dit verschoven worden naar 2028 of zelfs 2029, afhankelijk van wanneer de RAM-tekorten ingeperkt worden

De toekomst van de Steam Machine

In het verlengde daarvan creëert de huidige situatie ook veel onzekerheid over de Steam Machine. Dit apparaat, dat op simpele wijze pc-games op de televisie afspeelt, werd vorig jaar aangekondigd en zou eigenlijk begin dit jaar uitkomen. Onlangs communiceerde Valve dat het inmiddels ergens in de eerste helft van dit jaar is geworden, maar het feit dat er nog geen datum of prijs bekend is doet fans vermoeden dat het zelfs nog later kan worden.

"Toen we deze producten in november aankondigden, gingen we ervan uit dat we de specifieke prijzen en lanceringsdata nu wel al hadden kunnen delen", zo stelde Valve begin deze maand. "Maar de tekorten op het gebied van geheugen- en opslagcomponenten waar onze hele bedrijfstak mee kampt, zijn sindsdien behoorlijk toegenomen.  De beperkte beschikbaarheid en oplopende prijzen van deze cruciale onderdelen hebben ons ertoe gedwongen om onze plannen voor vraagprijs en levering bij te stellen (vooral voor de Steam Machine en Steam Frame)."