Wifi-standarder

Behovet av god wifi-täckning och hög wifi-prestanda ökar för vartenda år som går. Vi ansluter allt fler saker trådlöst och strävar ständigt efter högre överföringshastigheter. Nätverksprodukttillverkarna håller hög utvecklingstakt för att våra trådlösa nätverk ska gå hand i hand med resten av den digitala världens framfart.

Utvecklingen har gjort att vi idag har wifi-nätverk som följer flera olika standarder, använder olika frekvensband och stödjer olika antal dataströmmar. I detta inledande kapitel om wifi förklarar vi innebörden av dessa egenskaper och hur de påverkar våra nätverks trådlösa prestanda.

Genom åren har de trådlösa nätverken blivit allt snabbare. De har samtidigt upprätthållit kompatibiliteten med äldre nätverksutrustning, så att nästintill alla wifi-prylar kan ansluta till alla wifi-nätverk oavsett ålder. Bakom denna sällan skådat goda kompatibilitet ligger standarden för trådlösa nätverk (802.11) och branschorganisationen Wifi Alliance som ombesörjer att produkter från olika tillverkare fungerar med varandra.

De första wifi-näten som började användas i Norden var löjligt långsamma med dagens mått mätt. De stödde enbart hastigheter på upp till 11 Mb/s i teorin. Lyckligtvis gick utvecklingen i rask takt. Under 00-talet höjdes den teoretiska hastigheten först till 54 Mb/s och därefter till 150 Mb/s.

Tips! Läs mer om skillnaderna mellan teoretiska hastigheter och faktiska hastigheter i Hastigheter i lokala nätverk.

Utvecklingen fortsatte i samma tempo under 10-talet. Då lanserades nya wifi-nät med stöd för upp till 433 Mb/s per dataström och slutligen dagens wifi-standard med teoretiska hastigheter hela vägen upp till 1201 Mb/s per dataström.

Wifi-standarderna bar inledningsvis namn i stil med ”Wireless AC” och ”Wireless N” baserat på deras tekniska standardnamn (802.11ac respektive 802.11n). Med allt fler standarder att hålla reda på blev namngivningsprincipen förvirrande, så 2018 byttes bokstavskombinationerna ut mot mer intuitiva versionsnummer.

Logotyperna som indikerar produkters wifi-generation.

Här följer en sammanställning över de olika standarderna som är eller har varit aktuella på den nordiska marknaden genom tiderna.

Jämförelse mellan de olika wifi-versionernas hastigheter per dataström.

Wifi 2-standarden (även kallad Wireless A) användes inte i Norden och är därför inte heller med i jämförelselistan.

Genom åren har också antalet antenner på wifi-produkter blivit fler. Det är bland annat för att wifi-routrar och -tillbehör med flera antenner kan dra nytta av en hastighetshöjande teknik som kallas Mimo (Multiple Input Multiple Output) eller Su-mimo (Single User Mimo). Med hjälp av den kan wifi-produkterna skicka och ta emot data med flera parallella dataströmmar, vilket dubblar, tredubblar eller till och med fyrdubblar den teoretiska hastigheten.

Utan Mimo kan en Wifi 5-dator skicka eller ta emot data i upp till 433 Mb/s.

En Wifi 5-router och -dator utan Mimo-stöd överför data i 433 Mb/s.

Med två antenner och stöd för Mimo kan en Wifi 5-dator dela upp datan i två parallella dataströmmar à 433 Mb/s vardera. Om datorn är ansluten till en kompatibel router ökar därmed den teoretiska hastigheten till 867 Mb/s (433,3 Mb/s + 433,3 Mb/s).

En Wifi 5-router och -dator med Mimo-stöd för två parallella dataströmmar överför data i 867 Mb/s.

Med tre parallella dataströmmar ökar hastigheten på samma sätt till 1300 Mb/s under förutsättning att både routern och datorn har stöd för minst så många dataströmmar.

Antalet antenner som sitter på en wifi-produkt ger en antydan om hur många dataströmmar den stödjer. Med enbart en wifi-antenn stödjer den troligtvis enbart en dataström. Två wifi-antenner indikerar stöd för två dataströmmar och så vidare. Antennantalet ger dock inte hela sanningen. Eftersom antennerna också kan vara inbyggda har vissa routrar stöd för fler dataströmmar än antalet synliga antenner indikerar. Andra routrar har fler externa antenner än antalet dataströmmar som de har stöd för. Antennerna kan nämligen också användas för så kallad MRC (Maximal Ratio Combining), vilket innebär att routern nyttjar samverkande antenner för att sända samma dataström. Även om den teoretiska hastigheten förblir densamma så ökar MRC signalstyrkan och därmed den upplevda täckningen.

Här följer en översikt över den teoretiska hastigheten som de olika wifi-standarderna möjliggör beroende på antalet parallella dataströmmar.

Det är inte bara hastigheten per dataström som har förbättrats med tiden. Wifi-nätverken har också gått från att endast stödja ett frekvensband till att nu stödja två olika.

De allra första wifi-nätverken använde enbart 2,4 GHz-bandet. Det är samma frekvensband som bland annat Bluetooth-hörlurar, trådlösa möss och mikrovågsugnar använder. De största problemen med 2,4 GHz-bandet är att det är trångt och att många trådlösa prylar slåss om utrymmet. Om du någon gång har slagit på mikrovågsugnen och märkt att den stört dina trådlösa hörlurar eller sänkt hastigheten på det trådlösa nätverket så har du fått erfara utrymmesbristen i praktiken.

Faktum är att utrymmet på 2,4 GHz-bandet enbart räcker för två överlappande wifi-nätverk. Ifall fler än två trådlösa nätverk ska samsas sänks den teoretiska hastigheten. Ju tyngre nätverken belastas, desto lägre blir också den faktiska hastigheten. I praktiken börjar till och med denna hastighetssänkning så fort två 2,4 GHz-nätverk överlappar varandra eftersom routrarna aktiverar sina ”grannsämjelägen” när de märker att de inte har etern för sig själva.

Wifi 4 lanserade möjligheten att även använda 5 GHz-bandet där det finns mycket större utrymme. Det gör att wifi-routrar kan ta mer bandbredd i anspråk (höjer hastigheten) och att fler wifi-nät kan överlappa utan att störa varandra. Routrar som stödjer 5 GHz-bandet kallas dual-band-routrar och skapar vanligtvis två separata nätverksnamn: ett för 2,4 GHz-bandet och ett för 5 GHz-bandet.

Dual-band-router med två nätverksnamn

Tips! I tekniska sammanhang används termen SSID (Service Set Identifier) istället för nätverksnamn.

När datorer och mobiler med 5 GHz-kompatibla nätverkskort letar efter tillgängliga trådlösa nätverk dyker båda nätverksnamnen upp. Även om de två wifi-nätverken heter olika saker så hamnar klienterna som ansluter till dem i samma lokala nätverk. En dator på 2,4 GHz-bandet kan prata med en dator på 5 GHz-bandet på samma sätt som en trådlöst ansluten dator kan kommunicera med en trådbundet ansluten dito.

Windows 10-dator hittar routerns två nätverksnamn.

Det är dock inte alla Wifi 4-datorer och -mobiler som stödjer 5 GHz-bandet. Om en klient utan 5 GHz-stöd letar efter tillgängliga wifi-nätverk dyker inga 5 GHz-nätverken upp.

Windows 10-dator hittar enbart 2,4 GHz-nätverk.

Tips! Det förekommer även 5 GHz-kompatibla klienter som inte stödjer alla 5 GHz-kanaler (läs mer om kanaler i Kanalplanering). Välj 5 GHz-kanaler mellan 36 och 48 för bästa kompatibilitet.

Till skillnad från Wifi 4-standarden stödjer Wifi 5-standarden enbart 5 GHz-bandet. Det innebär lyckligtvis inte att Wifi 5-routrar bryter bakåtkompatibiliteten med äldre nätverksklienter. Wifi 5-routrar kombinerar istället två standarder genom att köra Wifi 5 på 5 GHz-bandet och Wifi 4 på 2,4 GHz-bandet.

Wifi 5-routrar brukar märkas med bokstäverna AC (från det tekniska standardnamnet 802.11ac) följt av ett nummer. Numret indikerar hur hög trådlös hastighet som routern stödjer totalt. Det kan exempelvis stå AC1750, vilket innebär att routern stödjer upp till 1300 Mb/s på 5 GHz-bandet (tre parallella Wifi 5-dataströmmar) och upp till 450 Mb/s på 2,4 GHz-bandet (tre parallella Wifi 4-dataströmmar). Här följer en sammanställning över de olika AC-routermärkningarnas innebörd.

Observera att en enskild klient aldrig får 1750 Mb/s i teoretisk hastighet vid anslutning till en AC1750-router. I och med att en klient enbart ansluter på ett av frekvensbanden får den som högst 1300 Mb/s eller 450 Mb/s i teoretisk hastighet.

Anledningen till att routermärkningen summerar hastigheten från de två frekvensbanden är att routern kan leverera den specifika hastigheten om två klienter ansluter samtidigt på varsitt frekvensband. Om en klient ansluter på 2,4 GHz-bandet och en annan ansluter på 5 GHz-bandet får de 450 Mb/s respektive 1300 Mb/s var i teoretisk hastighet. Jämför det med om båda klienterna hade anslutit på 5 GHz-bandet. Då hade de fått dela på 1300 Mb/s.

Obs! Fördelningen av kapaciteten sker dynamiskt. Om två klienter belastar routern lika mycket får de halva hastigheten vardera. Om den ena klienten strömmar film (vilket kräver mycket data) och den andra visar webbsidor (vilket kräver lite data) får filmklienten en större andel av den tillgängliga kapaciteten.

Det bibehållna 2,4 GHz-stödet gynnar inte enbart kompatibiliteten utan också täckningen. Fysikens lagar säger att ju högre frekvensband som används, desto kortare blir räckvidden. Genom att både stödja 2,4 GHz- och 5 GHz-bandet får routern det bästa ur två världar. Den kan erbjuda hög hastighet på 5 GHz-bandet och lång räckvidd på 2,4 GHz-bandet.

För att användarna ska slippa växla mellan 2,4 GHz- och 5 GHz-bandet manuellt har många Wifi 5-routrar stöd för en teknik som kallas Smart Connect (olika routertillverkare använder olika namn). Med Smart Connect slår routern ihop de två frekvensbandens nätverksnamn till ett enda. Routern försöker sedan få alla kompatibla klienter att ansluta på 5 GHz-bandet när så är möjligt. Denna teknik dök upp redan på Wifi 4-tiden men den blev allt vanligare med Wifi 5 i och med att samtliga Wifi 5-routrar har dubbla frekvensband.

Smart connect-funktionen i en Asus-router slår samman de två nätverksnamnen.

Den senaste generationens standard för trådlösa nätverk, Wifi 6, omfamnar ånyo 2,4 GHz-bandet. Till skillnad från Wifi 5-routrar höjer Wifi 6-routrar därför hastigheten på båda frekvensbanden. Precis som med tidigare generationer gör Wifi 6-standarden detta med fullt upprätthållen bakåtkompatibilitet. En Wifi 6-router låter även Wifi 5-klienter ansluta på 5 GHz-bandet och Wifi 4-klienter ansluta på båda frekvensbanden. En Wifi 6-klient kan likaledes ansluta till äldre routrar, men ur ett hastighetsperspektiv gäller som vanligt minsta gemensamma nämnaren. För att kunna dra nytta av de högsta hastigheterna krävs Wifi 6-stöd i såväl router som klient.

Rent konkret ökar Wifi 6 den teoretiska hastigheten på 2,4 GHz-bandet till 287 Mb/s per dataström och på 5 GHz-bandet till antingen 601 Mb/s eller 1201 Mb/s per dataström beroende på kanalbredd. Vissa Wifi 6-produkter kan nämligen använda 160 MHz breda kanaler, vilket fördubblar hastigheten jämfört med de vanligtvis 80 MHz breda kanalerna (läs mer om kanalbredd i Kanalplanering). Möjligheten att använda 160 MHz breda kanaler lanserades redan under Wifi 5-tiden, men det var först i samband med Wifi 6-genomslaget som de dubbelt så breda kanalerna började användas i stor utsträckning.

160 MHz-stöd aktiveras på Asus-router.

En Wifi 6-routers totala trådlösa hastighet brukar uttryckas med bokstäverna AX (från det tekniska standardnamnet 802.11ax) följ av ett nummer. En AX3000-router har stöd för två parallella dataströmmar och 160 MHz breda kanaler. Den erbjuder på så sätt upp till 574 Mb/s på 2,4 GHz-bandet och upp till 2402 Mb/s på 5 GHz-bandet.

Här följer en översikt över teoretiska hastigheter som Wifi 6-routrar möjliggör (för att kunna dra nytta av 160 MHz breda kanaler krävs stöd i både router och klient).

De bredare kanalerna har, i kombination med det ökade antalet prestandakrävande klienter, gjort att det till och med blivit trångt på 5 GHz-bandet. Wifi Alliance har därför lanserat en utökning av Wifi 6-standarden som kallas Wifi 6e. Routrar och klienter som stödjer Wifi 6e-standarden kan även dra nytta av 6 GHz-bandet. I och med utnyttjandet av 6 GHz-bandet fördubblas den totala bandbredden på de breda kanalerna. Den maximala bandbredden på de breda kanalerna blir då 4804 Mb/s på 5 GHz-bandet plus 4804 Mb/s på 6 GHz-bandet vilket gör att vi kan fördela och använda fler prestandakrävande enheter samtidigt med bättre resultat. 6 GHz-bandet kan även användas som ett så kallat backhaul-band för att öka prestandan i en mesh-system.