Wifi nätverk, signalstyrka, kanalbredd och placering

Det finns många fördelar med att ha Wifi hemma och kommunicera trådlöst, men även en hel del att tänka på om jag bara vill använda WiFi och ha en bra hastighet och täckning i huset.

En viktig del med ett trådlöst WiFi nätverk är placering, signalstyrka, kanalbredd och säkerhet. Mitt nätverk är uppbyggt på Wifi 5 – 802.11ac.

Wifi produkter

Fler och fler produkter som jag köper idag till mitt smarta hem är baserade på wifi. Jag har idag flertalet enheter som vill ha en bra och stabil uppkoppling till 2.4GHz bandet. Exempel på sådana produkter är t ex mina produkter för mitt smarta hem som ringklocka, väderstation och sensorer. Många av dessa produkter kräver inga enorma datahastigheter men de vill ha en stabil uppkoppling.

De enheter som behöver mer bandbredd använder 5GHz bandet i mitt nätverk. T ex har jag alla mobiler, iPads och bärbara datorer uppkopplade mot 5GHz. Min tanke med mitt hemmanätverk är att de produkter som har en Ethernetport använder kabel och resten Wifi.

Mitt Wifi nätverk idag (2023)

Som Router använder jag mig av Ubiquiti UniFi Dream Machine och accesspunkter UAP-AC-Lite och flexHD.
Jag använder 2.4GHz bandet för mina Smarta hem produkter och 5GHz bandet används till telefoner, datorer och Ipads som behöver ett snabbare Wifi.

 

Wifi nätverk med VLAN

I början när jag startade med HomeAutomation/Smarta Hem var mina inkopplade enheter baserade på Z-wave och Zigbee som sedan var kopplade till en hub. Nu ser jag en trend i mitt hem där jag använder fler enheter som är baserade på Wifi. För att skapa lite mer säkerhet har jag separerat mitt hemmanätverk med VLAN.

Nätverket är uppdelat på LAN Home med DHCP 192.168.1.1 och IoT med DHCP 192.168.20.1 med Vlan 20. Fördelen som jag ser är att nätverket kan separeras och jag kan använda brandväggsregler för att styra vilka enheter som får prata med vem i nätverk.

Placering av Router och accesspunkter

Optimal placering av Router är i mitten på huset och en öppen yta för att få god signalstyrka/täckning av routerns inbyggda Wi-fi, men det är oftast lättare sagt än gjort.

Inkommande WAN (ADSL/VDSL/Fiber) brukar vara placerat i ett hörn av huset och det är där routern oftast placeras.
I mitt fall är inkommande fiber indraget i ena änden av huset och där har jag även monterat routern. Jag har dragit ethernetkabel till en patchpanel som jag kan ansluta switchar och accesspunkter till. I mitt hem är router placerad längst till vänster, accesspunkt i mitten och till höger som visas i bilden nedan.

Wifi 5GHz signalstyrka

För att jag ska ha god bandbredd till alla tjänster som erbjuds på marknaden bör signalstyrkan vara bättre än -67dBm (från Router/AP till enhet). Nedan bild är signalstyrka på 5GHz bandet som jag har mätt med Unifi WiFiman appen i iOS.

Wifi 2.4GHz signalstyrka

2.4GHz Signalstyrka i mitt hem som jag har mätt med Unifi WiFiman appen i iOS.

Wifi signalstyrka i mitt hem har jag mätt med appen Wifiman som tillhör Unifi systemet. Med WiFiman kan jag skapa en golvplan med värmekartor. Bilden nedan visar 2.4GHz och 5GHz. Till Vänster är sidan där Router är placerad och till höger är heatmap med 2 accesspunkter.

Något som kan försämra signalstyrkan är material som dämpar. Allt material som kommer i vägen mellan router/accesspunkt och klient som t ex betong, metall, glas, speglar, kakel.

Wifi Säkerhet – WPA2 och Mac-filter

I mitt nätverk använder jag krypteringen WPA2 / AES är och sedan MAC-filter för extra säkerhet. Vid användandet av MAC-filter blir bara de enheter som jag tillåter accepterade i nätverket.

Wifi hastighet och kanalbredd för Wifi 5 802.11ac generation 2

Wifi hastighet mellan Router och klient eller Accesspunkt och klient är helt beroende på vilken kanalbredd jag använder.
Specen för Wifi 5 802.11ac Generation 2 säger: 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz och 160 MHz kanalbredd. Jag kommer att fokusera på kanalbredd 20 MHz, 40MHz och 80 MHz då jag inte har någon klient som klarar 160 MHz kanalbredd.

5GHz Kanaler

De kanaler som jag kan använda i mitt hemmanätverk är kanal 36 till kanal 140 (Router och accesspunkter från Unifi)

Kanal 36-48 är standardkanaler medans kanal 52-140 är DFS (Dynamic Frequency Selection). Det är inte bara Wifi som kommunicerar på 5GHz bandet utan även t ex väderradar. Väljer jag en DFS kanal ska Routern eller Accesspunkten välja en annan kanal om den upptäcker en störande frekvens.

5GHz Kanalbredd

Om jag använder 20 MHz kanalbredd har jag tillgång till 19st kanaler.
Vid kanalbredd 40 MHz har jag tillgång till 9st kanaler
Vid kanalbredd 80 MHz har jag tillgång till 4st kanaler

Kanalbredd och hastighet

Wifi 5 802.11ac MAX länk hastigheter mellan Router och klient eller accesspunkt och klient.

Kanalbredd 20 MHz
1 dataström: 86.7 Mbit/s (VHT MCS 8)
2 dataströmmar: 173.3 Mbit/s (VHT MCS 8)
3 dataströmmar: 288.9 Mbit/s (VHT MCS 9)

Kanalbredd 40 MHz
1 dataström: 200 Mbit/s (VHT MCS 9)
2 dataströmmar: 400 Mbit/s (VHT MCS 9)
3 dataströmmar: 600 Mbit/s (VHT MCS 9)

Kanalbredd 80 MHz
1 dataström: 433.3 Mbit/s (VHT MCS 9)
2 dataströmmar: 866.7 Mbit/s (VHT MCS 9)
3 dataströmmar: 1300 Mbit/s (VHT MCS 9)

Test av kanalbredd och wifi 5 hastighet i mitt hemmanätverk

Utrustning som jag använder:
Router: Unifi Dream Machine
Accesspunkt: Unifi FlexHD
Klient: iPhone 8
Bredbandstjänst: 250/100 Mbit/s

Mätningen som jag gjorde var mellan en iPhone 8 och Accesspunkt Unifi FlexHD. Avståndet mellan telefonen och accesspunkten var ca 1m med fri sikt.

20 MHz kanalbredd
Länkhastighet: 173 Mbit/s Ned
Länkhastighet: 173 Mbit/s Upp

40 MHz kanalbredd
Länkhastighet: 400 Mbit/s Ned
Länkhastighet: 400 Mbit/s Upp

80 MHz kanalbredd
Länkhastighet: 866 Mbit/s Ned
Länkhastighet: 702 Mbit/s Upp

Alla tester visar bra länk hastighet mellan Accesspunkt och Telefon. Detta test var med väldigt kort räckvidd mellan telefon och accesspunkten och skulle jag öka distansen skulle signalstyrkan bli sämre och länkhastigheten gå ned.

Jag använder 40 MHz breda kanaler i mitt hemmanätverk då jag inte ser vitsen med att gå upp till 80 MHz.
40 MHz kanaler fungerar bra för mig då jag har 250Mbit/s i nedladdningshastighet. Ska jag vara ärlig skulle nog även 20 MHz kanaler fungera bra för det krävs inte så mycket bredband för att lyssna på musik eller titta på lite Youtube klipp.

Länkhastighet mellan accesspunkt och telefon har inte något att göra med t ex nedladdningshastighet som jag kan mäta genom bredbandskollen.

TEKNIK FÖR TRÅDLÖST LAN

Wifi, eller 802.11 som standarden heter, har idag många versioner. Det som säljs mest av idag är 802.11ac, men det är mycket äldre utrustning som använder 802.11G och 802.11n. Köper jag en en accesspunkt eller router med N eller ac standard fungerar G eftersom N och ac är bakåtkompatibelt. 802.11n använder sig av frekvensen 2.4GHz och 5Ghz.

SU-MIMO Router

SU-MIMO router kan bara kommunicera med en klient i taget oavsett hur många antenner/radio den har.
Bilden nedan visar en 3×3 router som kommunicerar med 2×2 klient.

MU-MIMO Router

MU-MIMO router kan kommunicera med fler enheter på samma gång.