De beste dekking: mesh-wifi voor iedereen
Met de komst van 802.11ac behoren draadloze snelheidsproblemen tot het verleden. Helaas zijn dekkingsproblemen in vergelijking met het ouderwetse 802.11n op de 2,4GHz-band alleen maar groter geworden. Dat komt doordat de 5GHz-band van nature een minder goed bereik heeft. Kortom, meerdere wifi-accesspoints zijn noodzakelijk en sinds kort beloven wifi-systemen voor consumenten in de vorm van draadloze wifi-accesspoints een eenvoudige oplossing te bieden. Wat is mesh-wifi precies, en hoe werkt het?
Een goede wifi-dekking in heel het huis wordt steeds belangrijker. Waar je een aantal jaren geleden wellicht alleen een laptop had die je draadloos wilde gebruiken, hebben tegenwoordig meerdere gezinsleden ieder een smartphone, laptop en tablet. Ook andere apparaten als smart-tv’s, spelcomputers en Chromecasts vereisen een internetverbinding en worden vaak via wifi aangesloten. Tel daar de opkomst van andere ‘slimme’ apparaten als camera’s, thermostaten en draadloze luidsprekers bij op en de conclusie is al snel duidelijk: wifi is belangrijker en drukker dan ooit.
Helaas is dit niet alleen bij jou zo, ook al je buren maken meer dan ooit gebruik van wifi. De nog altijd meest gebruikte vorm van wifi, 802.11n op de 2,4GHz-band, is totaal niet berekend op zo veel gebruikers tegelijkertijd. De frequentieruimte op de 2,4GHz-band is beperkt en netwerken storen elkaar dan ook al heel snel. Van die overvolle 2,4GHz-band hoeven we dan ook niet heel veel meer te verwachten. Gelukkig is er in de vorm van de 5GHz-band een oplossing die lucht geeft. Die 5GHz-band is natuurlijk niet nieuw en is al jarenlang bruikbaar op dualband-802.11n-accesspoints. Maar deze band is pas echt in opkomst sinds het uitkomen van 802.11ac. Deze snellere opvolger van 802.11n maakt exclusief gebruik van de 5GHz-band (de nog altijd aanwezige 2,4GHz-band gebruikt 802.11n) en heeft ervoor gezorgd dat veel meer clients om kunnen gaan met de 5GHz-band.
5 GHz: meer snelheid, minder dekking
Met de komst van 802.11ac, dat dus gebruikmaakt van de 5GHz-band, zijn snelheidsproblemen rondom wifi voorlopig opgelost. Een nettosnelheid van 400 Mbit/s of meer is geen enkel probleem. Wifi is dus zeker snel genoeg om ook een draadloze internetverbinding snel te gebruiken. Qua bandbreedte biedt de 5GHz-band met negentien individuele kanalen die elkaar niet in de weg zitten, veel meer ruimte dan de drie tegelijkertijd bruikbare kanalen op de 2,4GHz-band. Toch is er minder ruimte dan je aanvankelijk zou denken, want bij ac worden normaal gesproken vier kanalen van 20 MHz gebundeld tot één kanaal van 80 MHz, waardoor er zonder overlap dus eigenlijk drie kanalen overblijven. Nog lastiger is dat alleen het eerste blok van vier kanalen echt vrij te gebruiken is, de rest van de kanalen zijn zogenoemde dfs-kanalen met extra regulering. In de praktijk zijn deze dfs-kanalen daardoor niet altijd goed bruikbaar. Storingen door het netwerk van je buren blijft in potentie dus nog steeds een probleem. In de praktijk heb je hier minder last van dan bij de 2,4GHz-band. Dat komt doordat 5GHz-signalen van nature een veel minder groot bereik hebben en veel minder goed door materialen als steen en gewapend beton heen dringen.
Om in heel je huis een dekkend 802.11ac wifi-netwerk te krijgen heb je meerdere accesspoints nodig
-
Dfs-kanalen
De 5GHz-frequentieband is verdeeld in negentien kanalen van 20 MHz. De eerste vier kanalen kennen geen verdere beperkingen en mogen vrij gebruikt worden. De andere kanalen zijn zogenoemde dfs-kanalen (dynamic frequency selection), die frequenties gebruiken die bijvoorbeeld ook gebruikt worden door weer- of luchtvaartradars. Wifi-apparatuur moet dergelijke radars voorrang geven, waardoor het gebruik van deze dfs-kanalen in de praktijk niet altijd even soepel werkt. Wordt een radar gedetecteerd, dan moet de router overschakelen naar een ander kanaal. Zeker als je in de buurt van een luchthaven of haven woont, kunnen deze kanalen lastiger te gebruiken zijn.
Zwakke signalen
Doordat 5GHz-signalen minder goed door bijvoorbeeld muren en plafonds heen komen, heb je veel minder last van het wifi-netwerk van je buren. Daar krijg je tegelijkertijd wel weer een ander probleem voor terug: de beperkte dekking van dat razendsnelle wifi-netwerk in je eigen huis. Want dat wifi-signaal wordt ook veel sterker gedempt door de materialen binnen jouw huis. Vooral nieuwere huizen met vloeren van gewapend betond zijn berucht en zorgen ervoor dat er van je razendsnelle wifisignaal op de begane grond op de eerste verdieping, en zeker op de zolder, weinig over is.
Netwerkfabrikanten komen echter met steeds snellere (en vooral duurdere) routers die ook zouden zorgen voor een betere dekking. Een paar jaar geleden was AC1750 state of the art, tegenwoordig kun je al AC5400 kopen. Mensen die wifi-problemen ervaren, zijn in eerste instantie begrijpelijk geneigd om hun draadloze router te vervangen door één van de superrouters. Fabrikanten beloven op de doos namelijk niet alleen een hogere snelheid, maar ook een betere dekking. De verwachtingen zijn hoog en de teleurstelling des te groter als blijkt dat na een forse uitgave op de eerste verdieping of zolder nog steeds geen goede dekking is.
Dat zelfs een supersnelle router ondanks een extra 5GHz-radio of ondersteuning voor mu-mimo niet voor een betere dekking zorgt, komt doordat het in de basis dezelfde 5GHz-radiosignalen blijven. Dat radiosignaal moet voldoen aan dezelfde wettelijke eisen qua zendvermogen. De supersnelle routers zijn bedoeld voor mensen die op één plek (bijvoorbeeld dezelfde verdieping) meer dan tien apparaten draadloos willen gebruiken op topsnelheid. Daar komt nog bij dat je doorgaans zwakkere clients ook in staat moeten zijn om een signaal terug te sturen naar je router.
©PXimport
Meerdere accesspoints
Er is uiteindelijk maar één oplossing voor wifi-problemen: om in heel je huis een dekkend 802.11ac wifi-netwerk te krijgen heb je meerdere accesspoints nodig. Er zijn diverse mogelijkheden om dit voor elkaar te krijgen. De beste oplossing is een bedraad aangesloten accesspoint, maar dan moet je natuurlijk wel op iedere verdieping een netwerkaansluiting hebben. Repeaters en powerline-adapters zijn in de praktijk dan weer een stuk langzamer dan een bedraad accesspoint.
2017 moet het jaar van een nieuw soort wifi-systeem worden, dat door de fabrikanten onder de namen mesh-wifi of multiroom-wifi op de markt wordt gezet. In de Verenigde Staten zijn deze systemen al een stuk langer verkrijgbaar van bijvoorbeeld eero, Luma en Google Wi-Fi. Eind 2016 kwam met Netgears Orbi het eerste wifi-systeem naar Nederland en begin dit jaar volgden Linksys met Velop en Ubiquiti met AmpliFi HD. Wat al deze wifi-systemen met elkaar gemeen hebben, is dat de bedraad aangesloten router ondersteund wordt door draadloos aangesloten accesspoints die de dekking in je huis uitbreiden. Zo zou je, zonder dat je draden naar iedere verdieping in je huis hoeft te trekken, toch je hele huis moeten kunnen voorzien van een snel wifi-netwerk. We noemen een accesspoint binnen een wifi-systeem ook wel een node.
Betere roaming
Werken met meerdere accesspoints lost dekkings- en snelheidsproblemen op, maar zorgt wel weer voor een ander probleem: je clients moeten verbinding maken met het juiste accesspoint. Dat lukt doorgaans prima als je voor het eerst verbinding maakt, de moeilijkheid begint pas als je bijvoorbeeld naar een andere verdieping loopt. Clients blijven dan aan het verkeerde accesspoint plakken. Het is bij wifi zo dat de roamingbeslissing uiteindelijk door de client wordt genomen. Roamen tussen verschillende accesspoints werkt beter als de accesspoints zo identiek mogelijk zijn. Door gebruik te maken van een wifi-systeem heb je hier uiteraard zekerheid over. Daarnaast kunnen accesspoints clients een handje helpen door bijvoorbeeld roamingstandaarden als 802.11v/k/r te ondersteunen, waarmee clients soepeler schakelen tussen accesspoints. Wel moeten clients deze standaarden ook ondersteunen. Daarnaast gebruiken de wifi-systemen één ssid voor zowel de 2,4- als de 5GHz-band. Hierdoor kan je client altijd verbinding maken zonder dat jij hoeft te schakelen.
©PXimport
Qualcomm-technologie
Het is niet geheel toevallig dat er nu min of meer tegelijkertijd wifi-systemen van diverse fabrikanten op de markt komen. Natuurlijk hebben eero en Luma laten zien dat er behoefte is aan een eenvoudige oplossing om wifi in het hele huis te verdelen. Wat echter ook meespeelt is dat Qualcomm begin 2016 onder de naam Wi-Fi SON een productreeks heeft gelanceerd die bestaat uit diverse SoC’s en radio’s bedoeld voor samenwerkende wifi-producten. SON staat voor Self-Organizing Networks en houdt in dat de accesspoints in een wifi-systeem zo efficiënt mogelijk samen werken. Zo wordt bijvoorbeeld de beschikbare frequentieruimte zo goed mogelijk verdeeld. Deze accesspoints kunnen hierbij zowel traditionele bedrade varianten zijn als accesspoints die werken als draadloze repeaters. SON moet er bovendien voor zorgen dat een client zonder onderbrekingen verbonden wordt met het beste accesspoint in het netwerk. Dit is dus een goede basis voor netwerkfabrikanten. Qualcomm SON wordt gebruikt in Netgear Orbi, Linksys Velop en Google Wi-Fi. Daarnaast zouden de nog te verschijnen systemen van TP-Link, D-Link en ASUS gebaseerd zijn op Wi-Fi SON. Sowieso zijn de wifi-systemen voor thuis een Qualcomm-feestje, want ook eero, luma en Ubiquiti AmpliFi maken gebruik van Qualcomm-chips.
©PXimport
Wat komt er nog meer aan?
Netgear, Linksys en Ubiquiti zijn de eerste fabrikanten met een wifi-systeem in Nederland. Sitecom is met Huddle vermoedelijk de volgende. Huddle maakt gebruik van twee radio’s per node op basis van AC1750-technologie. Later dit jaar komt ASUS met HiveSpot en HiveDot. HiveSpot is een AC2200-systeem met drie radio’s per node terwijl HiveDot een AC1300-ststeem is met twee radio’s per node. D-Link komt in de loop van dit jaar met Covr, waarbij een router gecombineerd wordt met bijbehorende draadloze nodes. Covr heeft ook node die verbinding kan maken via powerline. Tot slot heeft TP-Link Deco M5 aangekondigd, een mesh-systeem dat gebruikmaakt van AC1300-technologie. In de vorm van de Deco M5 Plus kan het systeem ook overweg met powerline. Al deze systemen maken voor zover wij weten gebruik van Qualcomms Wi-Fi SON-technologie.
©PXimport
Zelfde basis, toch verschillen
Dat fabrikanten dezelfde Qualcomm-technologie als basis gebruiken voor hun wifi-mesh-systemen, wil niet zeggen dat alle systemen precies hetzelfde werken en presteren. Netwerkfabrikanten maken bijvoorbeeld hun eigen keuzes qua radioconfiguratie. Neem als voorbeeld Netgear Orbi en Linksys Velop. Deze maken allebei gebruik van dezelfde quadcore IPQ4019 SoC. Deze SoC biedt een 2,4GHz- en een 5GHz-radio, ieder met twee datastromen met een maximale theoretische snelheid van 400 en 866 Mbit/s. Aanvullend op die SoC hebben zowel Linksys als Netgear een extra 5GHz-radio geplaatst. Netgear kiest bij de Orbi voor een extra 5GHz-radio die exclusief gereserveerd is voor de draadloze verbinding tussen de nodes. Orbi’s linkradio is daarbij een heel indrukwekkend exemplaar met maar liefst vier datastromen voor een theoretische bandbreedte van 1733 Mbit/s. Ook Linksys gebruikt een extra 5GHz-radio, maar heeft bij de Velop gekozen voor een exemplaar met twee datastromen. De draadloze link tussen de nodes wordt bij Velop verzorgd door één van de twee 5GHz-radio’s. Het systeem bepaalt zelf welke van de twee radio’s wordt ingezet voor de link.
©PXimport
Mesh slaat op de eigenschap dat alle nodes in het systeem onderling verbinding kunnen maken
-
Mesh: onderlinge communicatie
Fabrikanten noemen hun wifi-systemen ook wel mesh-systemen. Mesh slaat op de eigenschap dat alle nodes in het systeem onderling verbinding kunnen maken. Een verbinding tussen nodes kan hierdoor potentieel via meerdere routes worden gelegd. In de basis geldt dat hoe meer nodes je plaatst, hoe beter het mesh-netwerk zal functioneren. Nu is dit voordeel van meerdere nodes wel deels theoretisch, want thuis zul je doorgaans werken met een router aangevuld door twee draadloze accesspoints. In de praktijk wordt het hierdoor mogelijk dat een signaal vanuit de router naar een accesspoint via een ander accesspoint doorgegeven kan worden. Zo kan een signaal naar zolder doorgeven worden via een node op de eerste verdieping. Fabrikanten beloven dat, hoewel een signaal meerdere ‘hops’ moet maken, de snelheid toch goed blijft. Linksys’ Velop en Ubiquiti’s AmpliFi HD ondersteunen een mesh-configuratie. Netgears Orbi niet, want de satellieten kunnen alleen direct communiceren met de router. Hiermee werkt Orbi enkel in een zogenoemde sterconfiguratie. Netgear heeft wel aangegeven te werken aan communicatie tussen de satellieten onderling.
Conclusie
Steeds meer mensen lopen tegen de beperkingen van één draadloos accesspoint aan en het vervangen van de draadloze router door één supersnelle router blijkt in de praktijk geen oplossing voor dekkingsproblemen. Ook thuis ontkom je er steeds vaker niet aan om meerdere wifi-accesspoints te gebruiken. De ontwikkeling van volledig geïntegreerde wifi-systemen voor de consument staat echt nog in de kinderschoenen. Vooralsnog wordt er vooral ingezet op vrijwel geheel draadloze systemen. Begrijpelijk, want hoewel een bedraad netwerk altijd het beste blijft, is dat in veel consumentensituaties vaak niet haalbaar.
Uiteindelijk zien wij de toekomst in systemen die bedraad en draadloos combineren. Zo heb je altijd de meest optimale verbinding tussen de verschillende accesspoints of nodes in het systeem (ook wel backhaul), met tegelijkertijd de grootste flexibiliteit. Zelfs als je dan alles bedraad zou willen doen, heb je ten opzichte van consumentenoplossingen die je nu kunt kopen het voordeel dat het hele systeem vanuit één interface of app geconfigureerd wordt. Zo hoef je niet meer bij iedere router of accesspoint afzonderlijk in te loggen om bijvoorbeeld het wachtwoord van je netwerk aan te passen. Wel zo makkelijk, want uiteindelijk wil je simpelweg dat je wifi overal werkt.
