Pagina Menu

Spitsuur op de 2.4 band

Een aantal jaren geleden leek wifi nog de grote belofte voor het thuisnetwerk. Inmiddels maakt iedereen gebruik van wifi en zitten accesspoints (routers) elkaar voortdurend in de weg, zeker wanneer ze op de standaardinstellingen draaien. De 2,4-band, waarbinnen de meeste wifi-apparaten opereren, biedt dertien beschikbare kanalen. Het lijkt logisch om een kanaal te zoeken dat niet gebruikt wordt door andere accesspoints, maar helaas zit er meer achter. Kanalen overlappen elkaar namelijk, waarbij ze delen van het spectrum van twee hoger gelegen en twee lager gelegen kanalen inpikken. Kanaal één overlapt dus met kanaal 2 en 3, kanaal 6 overlapt met de kanalen 4 en 5 en ook met de kanalen 7 en 8. Eigenlijk kunnen dus alleen de kanalen één, zes en elf simultaan gebruikt worden zonder overlap. Gebruikt u overlappende kanalen, dan krijgt u interferentie en dus slechtere prestaties.

Een ander probleem komt voort uit het gebruik van verschillende standaarden. Een 802.11n-netwerk kan overweg met langzamere 802.11g en b-apparaten, maar alle andere wifi-apparaten in uw netwerk zullen geremd worden. Het accesspoint moet namelijk tussen alle apparaten bemiddelen, op de snelheid van de langzaamste schakel.

Kies een kanaal met weinig storing

Het succes van wifi komt voor een groot gedeelte omdat de technologie zonder vergunning gebruikt kan worden. Er kan frequentieruimte worden gebruikt op twee frequentiebanden: 2,4 en 5 GHz. De 2,4GHz-frequentieband is veruit de meest gebruikte. De eerste wifi-standaarden maakten alleen gebruik van 2,4 GHz. Nog steeds is er veel apparatuur enkel geschikt is voor 2,4 GHz. De toegestane frequentieband loopt echter maar van 2400 tot 2483,5 MHz en er is dus slechts 83,5 MHz bandbreedte beschikbaar.

Binnen die kleine bandbreedte zijn toch 13 verschillende kanalen gedefinieerd waar je als gebruiker uit kunt kiezen. Kanaal 1 begint bij 2412 MHz en die frequentie loopt per kanaal op met steeds 5 MHz totdat kanaal 13 wordt bereikt met een basisfrequentie van 2472 MHz. Dertien kanalen lijkt nog een ruime jas. Helaas gebruikt een kanaal geen 5 MHz bandbreedte maar 20 MHz bandbreedte per kanaal. De kanalen overlappen elkaar dan ook voor een groot deel. Stelt u bijvoorbeeld kanaal 6 in, dan worden op de achtergrond ook de frequenties gebruikt die worden aangeduid als 4, 5, 6, 7 en 8. De overlap is zelfs zo groot dat u eigenlijk alleen de kanalen 1, 6 en 11 kunt gebruiken. In theorie kunt u in Europa in plaats daarvan ook de kanalen 1, 5, 9 en 13 gebruiken. De kanalen 1, 6 en 11 zijn echter in de Verenigde Staten de enige optie én een erfenis van het inmiddels vrijwel niet meer gebruikte 802.11b. Veel apparatuur maakt hierdoor automatisch de keuze voor kanaal 1, 6 of 11 waardoor dat ook bij ons de 'storingsvrije' kanalen zijn.

Wordt een kanaal door meerdere draadloze netwerken tegelijk gebruikt, dan leidt dat vrijwel zeker tot storingen. Maar ook het gebruik van een naastliggend kanaal kan problemen opleveren. Door in die gevallen de ingestelde frequentie te wijzigen, kan de kwaliteit van de draadloze verbinding aanzienlijk worden verbeterd. Maar wanneer internetgebruikers dicht op elkaar wonen, zoals in een een appartementengebouw, leidt het groeiende gebruik van wifi al gauw tot snelheidsproblemen. Er is immers een beperkt aantal wifi-kanalen beschikbaar, waarop het dringen is met de buren.

De 5 GHz band

De 2,4GHz-band is dus overvol, gelukkig biedt de 5GHz-band uitkomst. De eerste reden hiervoor is dat de 5GHz-band nog minder gebruikt wordt. Dat zal natuurlijk maar tijdelijk zijn, want de standaard 802.11ac, die alleen gebruik maakt van 5 GHz, zal minstens zo druk in gebruik worden. De tweede reden is de beschikbare capaciteit. Deze frequentieband biedt 455 MHz aan bandbreedte, meer dan vijf keer zoveel als op 2,4 GHz. Deze totale bandbreedte is verdeeld over drie blokken 5150 tot 5250 (A), 5250 tot 5350 (B) en 5470 tot 5725 MHz (C). Net als bij de 2,4GHz-band is de bandbreedte op de 5GHz-band verdeelt in kanalen. In het eerste blok zijn bijvoorbeeld vier kanalen ondergebracht die ieder een volle bandbreedte van 20 MHz tot hun beschikking hebben. Anders dan op de 2,4 GHz-band is er dus geen overlap tussen kanalen. Combineer dat met het feit dat er in Europa in totaal negentien kanalen zijn gedefinieerd en de 5GHz-band lijkt de beste oplossing voor wifi-problemen. Helaas zijn er vier echt vrije kanalen. Deze kanalen bevinden zich in band A en hebben de kanaalnummers 36, 40, 44 en 48. Deze vier kanalen kunt u op iedere 5GHz-router gebruiken. De overige 15 kanalen zijn strenger gereguleerde DFS-kanalen. die kunt u lang niet gebruiken op alle apparatuur. Misschien denkt u: vier kanalen is nog altijd één meer dan het aantal effectieve kanalen op 2,4 GHz. Toch is dat niet helemaal waar. Om de meeste snelheid uit een router te halen, worden er kanalen gebundeld. Bij 802.11ac worden er normaal gesproken vier kanalen gebundeld tot één kanaal met een totale bandbreedte van 80 MHz. U houdt bij het standaardblok dan dus maar één kanaal over.

DFS-kanalen

Vijftien kanalen op de 5GHz-band zijn zogenoemde DFS-kanalen. De frequenties die deze kanalen gebruiken worden naast wifi ook gebruikt door luchtvaart- en weerradars. Radars hebben voorrang op wifi en dus moet een DFS-kanaal worden vrijgegeven zodra de router een radar detecteert. Veel routers op de Europese markt ondersteunen geen DFS-kanalen. Wrang is dat dezelfde routers in de Verenigde Staten juist wél ondersteuning bieden.

Vier van deze extra kanalen (52, 56, 60 en 64) hebben net als de volledig vrije kanalen een maximaal zendvermogen van 200 milliwatt. De overige elf kanalen (100, 104, 108, 112, 116, 120, 124, 128, 132, 136, 140) hebben een maximaal zendvermogen van 1 watt. Je krijgt met DFS-kanalen dus een hoop meer speelruimte om te experimenteren. Helaas vermelden routerfabrikanten vrijwel nooit in de specificaties welke 5GHz-kanalen ondersteunt worden en dat kan per merk en zelfs per routertype binnen een merk verschillen. U kunt in uw router zelf wel eenvoudig zien of DFS ondersteund wordt. Kunt u een hoger kanaal dan 48 kiezen, dan ondersteunt uw router (een gedeelte van) de DFS-kanalen. We zijn DFS-ondersteuning tegengekomen bij ASUS-routers, AVM Fritz!Box-routers, Apple AirPort-routers en ook de Ziggo Ubee EVW 3200 blijkt DFS-kanalen te ondersteunen.

802.11n

De meest gebruikte vorm van wifi is momenteel 802.11n, waarvan de standaard is vastgesteld in 2009. Ten opzichte van de 802.11g-standaard zijn er drie verbeteringen. De belangrijkste verbetering is dat er door het toevoegen van antennes op de router meer dan één datastroom mogelijk wordt. De maximale snelheid per datastroom is 150 Mbit/s. De eerste exemplaren hadden één of twee antennes. Latere modellen hebben drie antennes met een theoretische topsnelheid van 450 Mbit/s. Ook nieuw is dat twee kanalen van 20 MHz gekoppeld kunnen worden tot één kanaal van 40 MHz. Dit is nodig om de topsnelheid van 150 Mbit/s per antenne te kunnen halen.

Op de 2,4GHz-frequentie is een 40MHz-kanaal door het overvolle spectrum meestal niet mogelijk en zal uw router terugvallen naar 20 MHz met een topsnelheid van 72,2 Mbit/s per antenne. Misschien de belangrijkste verbetering voor wifi-problemen is dat er naast de 2,4GHz-band ook gebruik gemaakt kan worden van de 5GHz-band. Op 5 GHz is het doorgaans wel mogelijk om een bandbreedte van 40 MHz te gebruiken. De eerste 802.11n-routers ondersteunden alleen 2,4 GHz, maar inmiddels is de 5GHz-band op vrijwel iedere router beschikbaar en kunt u beide frequenties tegelijkertijd gebruiken.

802.11ac

De 802.11ac-standaard maakt uitsluitend gebruik van de 5GHz-band. Voor de 2,4GHz-band maken ac-routers gebruik van 802.11n. Het grootste verschil met 802.11n is dat er bij 802.11ac vier 20MHz-kanalen worden samengevoegd tot één kanaal van 80 MHz met een topsnelheid van 433,3 Mbit/s. Daarnaast biedt de standaard eventueel ook ondersteuning voor 160MHz-kanalen. Door een betere modulatie (256-QAM) is de bandbreedte die per kanaal gehaald kan worden, hoger dan bij 802.11n. Op een 20MHz-kanaal kan maximaal 86,7 Mbit/s gehaald worden, terwijl op een 40MHz-kanaal 200 Mbit/s mogelijk is.

Eerder in dit artikel heeft u kunnen lezen dat er maar vier kanalen op de 5GHz-band echt vrij te gebruiken zijn waardoor er voor veel routers dus maar één mogelijk 80MHz-kanaal beschikbaar is. Net als bij 802.11n kan er van meerdere antennes en dus datastromen gebruik gemaakt worden. Bij één antenne is de maximumsnelheid dus 433,3 Mbit/s, bij twee antennes 867 Mbit/s en bij drie antennes 1300 Mbit/s. De meeste ac-routers hebben een theoretische maximumsnelheid van 1300 Mbit/s. In de praktijk haalt u hier maximaal 600 Mbit/s mee als uw pc of laptop ook drie datastromen ondersteunt. De meeste laptops ondersteunen echter maar twee datastromen, waarmee in de praktijk zo'n 380 Mbit/s is te halen.

Vistumbler

Met een al wat ouder programma als NetStumbler (download: www.netstumbler.com) of Vistumbler (download: www.vistumbler.net) kan op eenvoudige wijze worden achterhaald op welke frequenties de draadloze netwerken (inclusief de netwerken waarvan de naam van het draadloze netwerk (de SSID) verborgen wordt gehouden) in de omgeving werkzaam zijn. Het kanaal kan worden gewijzigd door in te loggen op de router. Wordt overigens het kanaal met de hoogste frequentie gekozen dan kan het draadloze netwerk niet altijd worden gevonden (dit probleem is hardware-afhankelijk).

Daarnaast biedt Vistumbler ook ondersteuning voor gps in combinatie met Google Earth. Notebookgebruikers kunnen dan veel nauwkeuriger hun positie onderweg bepalen. Het is dan mogelijk om WiFi-toegangspunten letterlijk op de kaart te zetten.

TCP Optimizer

mtu_1.jpg

Fig. 1: TCP Optimizer

 

 

Wilt u hulp bij het versnellen van uw internetverbinding, dan is het programma TCP Optimizer een handig instrument. Dit programma past zelf allerlei instellingen aan, maar u kunt ook handmatig wijzigingen aanbrengen. Van registeronderdelen wordt vooraf een backup gemaakt. Als u het programma start, maakt het gelijk een FirstBackup.spg file aan. Wilt u uw oude instellingen weer terug hebben, dan kunt u die herstellen (File > backed up settings).

U kunt in het programma ook zelf een backup maken met File > backup current settings. Selecteer uw netwerk adapter, schuif de schuifknop naar de instelling van de maximum download snelheid behorende bij uw abonnement. (Geef liever wat meer aan dan te weinig) Klik op optimal settings en vervolgens op Apply changes. Een nieuw schermpje verschijnt waarin de verschillen tussen oud en nieuw te zien zijn. Klik op OK en herstart de pc. Doe e.v. opnieuw een snelheidstest, maar bedenk dat ook bij ongewijzigde instellingen metingen kunnen varieren.

De meeste winst die door TCP Optimizer behaald kan worden bij het versnellen van de internetverbinding, is het bepalen van de Maximum Transmission Unit (MTU). De MTU is een waarde die de maximale omvang van een datapakket aangeeft. Hoe groter een pakket is, hoe minder handelingen er nodig zijn om grote bestanden over het netwerk te verplaatsen. Dat vergroot de efficiëntie. Standaard staat die waarde op 576.
Om die MTU te kunnen invullen, moet u op "Custom Settings" klikken. Maar eerst zoekt u uit wat de maximale MTU van uw systeem is.

Klik op de tab "MTU/Latency" en vervolgens de knop onder in het venster "Largest MTU". U ziet dan dit dialoogvenster (Fig. 1):

mtu_2.jpg

TCP Optimizer Connection Speed

 

 

 

 

 

Er is een aantal "pings" gestart. Het resultaat van die metingen ziet u onderaan in de lijst. De MTU mag op 1500 ingesteld worden. Dat kunt u doen in het volgende venster. Daar selecteert u rechtsonder "Custom Settings", waardoor de tot dan inactieve venstertjes actief en toegankelijk worden. Nu kunt u het getal 1500 inbrengen in het daarvoor bestemde venstertje.

De belangrijkste functie van TCP Optimizer, het versnellen van uw internetverbinding, heeft u nu gebruikt. Er zijn nog meer aanpassingen uit te voeren. Daavoor kunt u het beste de online Helpfile, bereikbaar via "Help", gebruiken.

WLAN detectie

Als u informatie wilt over de signaalsterkte van uw draadloze netwerk, dan zijn Xirrus WiFi Inspector of inSSIDer bruikbare tools. Xirrus is alleen beschikbaar voor Windows, inSSIDer ook voor Mac en Android, maar de nieuwste versie is niet langer gratis. Beide tools tonen de gedetecteerde SSID's, signaalsterkte (in dBm), netwerkmodus en -type, eventuele encryptiemethode, de producent van de router of het toegangspunt, het MAC-adres (BSSID), kanaal en de frequentie. Op deze manier krijgt u niet alleen een goed idee van de dekking van uw netwerk. U krijgt ook de naburige draadloze netwerken te zien, inclusief de kanalen waarop die opereren.

Stap 1: met inSSIDer

wifiscanner.png

Met een wifi-scanner krijgt u een overzicht van uw wifi-gebruik

 

 

 

In de praktijk zijn vrijwel alle kanalen op de 2,4GHz-band door meerdere routers bezet. U kunt achterhalen welk kanaal zo vrij mogelijk is. Maak daarvoor gebruik van het open source programma inSSIDer of Xirris Wi-Fi Inspector. inSSIDer is voor zowel 32- als 64-bits versies van Windows geschikt. Na het downloaden pakt u het bestand uit (unzip). In de map met de uitgepakte bestanden klikt u op het bestand setup.exe. Volg de installatiewizard en inSSIDer is klaar voor gebruik. Mac-gebruikers kunnen een beroep kunnen doen op iStumbler. Android-gebruikers kunnen gebruik maken van Wifi Analyzer. Op een iPhone is het niet mogelijk om draadloze netwerken te scannen. Kijk in uw scanner welk kanaal het minst gebruikt wordt en het minste overlap heeft. Kies in beginsel altijd voor kanaal 1, 6 of 11. Als niemand in uw buurt zich daar aan houdt, kunt u natuurlijk ook een ander kanaal proberen.

Stap 2: adapter zoeken

U start de geïnstalleerde wifi-scanner door dubbelklikken op het bijbehorende bureaubladpictogram. Voordat er onderzoek gedaan kan worden naar actieve wifi-netwerken moet inSSIDer eerst weten welke wifi-adapter in uw pc aanwezig is. In principe wordt rechtsboven in het venster automatisch de in gebruik zijnde adapter gekozen. Mochten er meer in uw pc of  laptop zitten, dan kunt u met het selectiemenu rechtsboven het gewenste exemplaar kiezen.

Stap 3: Netwerken zoeken

Om met scannen te beginnen klikt u op de knop Start, die is te vinden in de rechter bovenhoek van het inSSIDer-venster. Na even wachten verschijnt een lijstje met in uw buurt actieve draadloze netwerken. Klik dan op het tabblad 2,4 GHz Channels, waarna u een grafisch overzicht van al deze netwerken te zien krijgt. Het is overigens normaal dat een enkel wifi-kanaal een bandbreedte heeft die over aangrenzende kanalen heen loopt. Om technische redenen wordt er namelijk ook data over naastliggende kanalen verzonden.

Stap 4: Selecteer "leeg" kanaal

Aan de rechterkant van het spectrum vindt u bijvoorbeeld wat zwakkere 'hotspots' die hoogswaarschijnlijk wat verder weg zijn. Als u vervolgens de lijst met gebruikte kanalen controleert, dan kan het zijn dat bijvoorbeeld kanaal 12 door niemand wordt gebruikt. Dat komt goed uit als dat kanaal bovendien in het deel ligt waar het een stuk minder druk is. Door nu in de wifi-router dat kanaal in te stellen, wordt uw eigen verbinding een stuk stabieler.

Stap 5: Stel wifi-kanaal in

Er bestaat geen standaardrecept voor het instellen van een wifi-router. Bij ieder merk en type werkt het weer net even anders. Maar het grondidee is dat u inlogt met naam en wachtwoord op de webpagina van uw router (zie de handleiding bij uw router voor het adres) en vervolgens op zoek gaat naar het onderdeel waar u het wifi-kanaal kunt instellen, bijvoorbeeld onder een kopje Wireless Settings. Daar kiest u dan bijvoorbeeld voor kanaal 12. Na het bevestigen van die instelling wordt de wifi-verbinding met uw pc of notebook even verbroken. Als het goed is, wordt al snel automatisch opnieuw verbinding gemaakt.

Stap 6: Controleer inSSIDer-grafiek

Als u nu opnieuw kijkt naar de grafiek in inSSIDer, dan heeft uw netwerk meer ruimte gekregen. Dat levert in ieder geval minder storing op voor u, maar ook voor anderen in de omgeving.