Iza nas su vremena kad se kućni Wi-Fi gradio prema principu “samo da radi”, gdje je bilo dovoljno da na njega možemo spojiti nekoliko mobitela i laptop te postići brzine dostatne za pregledavanje internetskih stranica i videa s YouTubea u razlučivosti 720p. Danas na bežičnu mrežu želimo (i možemo) povezati praktički svu elektroniku koju posjedujemo: mobitele, stolna i prijenosna računala, tablete, NAS-ove, televizore, Android boxove, Chromecastove, AV receivere, prijenosne svirače, pametne zvučnike i žarulje, LED trake, kojekakve senzore i nadzorne kamere, pa čak i bijelu tehniku – pametni hladnjaci dostupni su već sad, a pitanje je trenutka kad će izlaz na Internet tražiti i pećnice, tosteri i perilice rublja. Ne samo povezati, već i koristiti sve što nam internetska konekcija nudi, uključujući vrlo zahtjevne stvari, poput glatkog streamanja videa visoke razlučivosti i kvalitete. Ne zaboravimo ni činjenicu da su mnogi od nas već prešli na vrlo brze kabelske i optičke internetske konekcije, s propusnošću od 100 ili 200 Mbit/s, koje bismo htjeli iskoristiti potpuno bežično. Najzad, tu je i puka praktičnost korištenja Wi-Fi-ja u odnosu na razvlačenje mrežnih kabela po kući. Štoviše, u mnogim okolinama (podstanarski stanovi, primjerice), bušenje zidova radi dovlačenja kvalitetne i brze konekcije do željenog mjesta jednostavno nije opcija.

Rješenje problema je očito – valja uspostaviti odličan Wi-Fi, koji će pokriti sve prostorije našeg životnog prostora i svugdje pružati velike brzine i savršenu stabilnost. A upravo se takav Wi-Fi u današnje vrijeme najlakše, najbrže i najbolje dobiva pomoću takozvanih mesh Wi-Fi sustava.

Aktualni bežični standardi

Prilikom uzimanja internetske usluge od nekog od domaćih davatelja (takozvanih ISP-ova, Internet Service Providera), dobit ćete router koji dotični ISP trenutačno ima na raspolaganju. Konkretan model i njegove specifikacije nećete moći birati – “osuđeni” ste na ono što dobijete. Premda neki ovdašnji ISP-ovi povremeno nude iznenađujuće kvalitetne routere (primjerice, u nekim vas slučajevima može zapasti neki od AVM-ovih FRITZ!Boxa, “Mercedesa” u svijetu routera), to ne mijenja činjenicu da ne možete znati što ćete dobiti, i kakve će vam mogućnosti i performanse biti na raspolaganju. Tu prije svega mislimo na bežične performanse – sa žičnim režimom rada nema većih problema, jer se u pravilu može računati na barem četiri gigabitna mrežna porta, sasvim dostatna za potpuno iskorištenje u nas dostupnog internetskog bandwidtha, i za sve oblike internetskog streamanja i brzog prijenosa podataka lokalno, između uređaja u kućnoj mreži.

Bežične mogućnosti routera izravno determiniraju za što će vaš kućni Wi-Fi biti upotrebljiv i koliko će dobro pokriti prostor u kojem obitavate. Važno nam je nekoliko parametara – kakve bežične standarde router podržava, koliko je kvalitetnim antenama opremljen, kako se nosi s većim brojem istovremeno povezanih i aktivnih uređaja te kako je pozicioniran u prostoru.

Najnoviji bežični standard, koji u kućnim uvjetima rezultira najboljim bežičnim performansama, nosi oznaku 802.11ax, a sve o njegovim karakteristikama možete doznati u našem vodiču. Međutim, kako kućanstva obično kaskaju generaciju ili dvije za aktualnim standardom, u većini hrvatskih domova u najboljem se slučaju koristi Wi-Fi temeljen na standardu 802.11ac. Dotični je u primjenu uveden 2016. godine, a plasiran je kao brža i skalabilnija verzija standarda 802.11n. Kolokvijalno se nazivao “gigabitnim Wi-Fi-jem”, čime se htio naglasiti njegov potencijal da bežično isporuči performanse gigabitne žične mreže. O bežičnom standardu 802.11ac opširno smo pisali kad se tek pojavio, no nije zgorega ponoviti tehničku stranu priče.

Bežične mreže, zasnovane na standardu 802.11ac, funkcioniraju u 5-gigahercnom frekvencijskom pojasu, a širina kanala unutar tog pojasa može biti 20, 40, 80 ili 160 MHz. Usporedbe radi, standard 802.11n bio je limitiran na širinu kanala od 40 MHz. Zašto je to bitno? Zato što udvostručavanje širine kanala automatski udvostručuje teoretsku propusnost mreže, jer unutar istog kanala možemo ugurati više podataka. Sam 5-gigahercni frekvencijski pojas čišći je od standardnog 2,4-gigahercnog, koji za rad koriste (i potencijalno uzrokuju smetnje i pad performansi), primjerice, mikrovalne pećnice, bežični telefoni i Bluetooth uređaji, premda potonji konekciju uspostavljaju pomoću male snage i koriste druge metode za aktivnu borbu protiv kontaminacije 2,4-gigahercnog pojasa.

Premda porastom frekvencije pojasa pada domet Wi-Fi-ja, standard 802.11ac podrazumijeva korištenje beamforminga – tehnike procesiranja signala koja se brine da mrežni uređaji, umjesto da odašilju signal u svim smjerovima, fokusiraju energiju odašiljanja prema klijentu. Time se povećava propusnost mreže na kratkom i srednjem dometu, a ujedno se do neke mjere anulira smanjenje dometa Wi-Fi-ja prouzročenog činjenicom da 802.11ac radi samo u 5-gigahercnom pojasu.

U odnosu na standard 802.11n, također je povećan broj prostornih tokova (spatial stream), s najviše četiri na osam. Prostorni tokovi mogu se zamisliti kao cijevi unutar kojih se nalaze frekvencijski kanali. Iskoristivost tih prostornih tokova, doduše, ovisi o uređaju s kojim se spajamo na router. Tako, primjerice, neki mobiteli s podrškom za 802.11ac znaju iskoristiti samo jedan prostorni tok pa je njihov teoretski limit 433 Mbit/s, bez obzira na to što sam router možda može ponuditi još veću bežičnu propusnost.

Uza sve spomenuto, standard 802.11ac poboljšava modulaciju signala, tako da povećava gustoću modulacije sa 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) na 256 QAM te uvodi MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input/Multiple-Output). Ta tehnologija omogućuje multipleksiranje paketa namijenjenih različitim korisnicima, a unutar istog kanala. To je iznimno bitno za istodobno opsluživanje većeg broja uređaja – dakle, za ugodan zajednički rad prijenosnika, mobitela, tableta, televizora i drugih uređaja unutar iste bežične mreže. Nedovoljno jasno? Zamislite da imate pet žednih ukućana, i svakome od njih morate donijeti kantu vode s bunara. Ako ste dovoljno snažni, prošetat ćete se do bunara i ponijeti svih pet kanti odjednom – svi vaši ukućani odjednom će dobiti sve što su tražili, umjesto da ih opslužujete jednog po jednog. MU-MIMO je ono što u ovoj priči omogućuje da odjednom ponesete svih pet kanti.

Maksimalna propusnost 802.11ac bežične mreže ovisi prije svega o načinu kako je standard implementiran u uređaj (router ili access point). Ako se koriste širina kanala od 80 MHz i dva prostorna toka, što je karakteristično za uređaje srednje klase, teoretski maksimum bit će 610 Mbit/s. Kvalitetniji 802.11ac uređaji mogu ići do 910 Mbit/s (80 MHz pojas, tri prostorna toka) ili impresivnih 2.400 Mbit/s (80 MHz, osam prostornih tokova). Stvari postaju još impresivnije ako uređaji znaju koristiti 160-megahercnu širinu kanala. Tada im se maksimalne teoretske brzine kreću od 610 Mbit/s (jedan prostorni tok) do 4.900 Mbit/s (osam prostornih tokova).

Kažimo još i da su 802.11ac routeri i access pointovi kompatibilni sa starijim bežičnim standardima (802.11b/g/n). Drugim riječima, ako posjedujete uređaj koji ne podržava standard 802.11ac, još uvijek ćete moći koristiti kućni Wi-Fi, samo što vam u tom slučaju neće biti dostupne njegove maksimalne performanse i sve napredne tehnologije usmjeravanja i formiranja bežičnog signala koje standard 802.11ac donosi.

Problematika dometa i brzine

Zbog načina kako radijski signal putuje kroz prostor i prolazi kroz prepreke, pozicioniranje routera u prostoru izuzetno je važno za performanse kućnog Wi-Fi-ja. Nažalost, s obzirom na to da su routeri uglavnom glomazni, ružni te načičkani mrežnim kabelima i LED-icama koje neumorno trepere, skloni smo sakriti ih iza komode s televizorom, radnog stola, kauča ili nečega sličnog. Time si radimo medvjeđu uslugu – da, prostor svakako izgleda urednije, ali brzina i domet bežične mreže već su u startu dobrano okljaštreni. Mnogi problemi vezani uz kvalitetu Wi-Fi signala mogu se riješiti priprostom promjenom lokacije routera.

Naravno, postoje i mnogi slučajevi gdje repozicioniranje routera neće uroditi plodom. Stanovi i kuće s debelim, betonskim zidovima, pogotovo armiranim, vrlo su problematični u smislu dometa i brzine bežične mreže. Isto vrijedi za domove gdje se router nalazi na jednom, a većina klijenata (bežično povezanih uređaja) na drugom katu, kao i za prostore čija je kvadratura vrlo velika.

Ako se nalazite u jednoj od takvih situacija, ili vam bežična mreža nema željeni domet i brzinu iz nekog drugog razloga, vjerojatno ste svjesni činjenice da su vam na raspolaganju brojne opcije rješavanja tog problema. Apsolutno najbolja od njih u kućanstva je došla relativno nedavno; u tehnološki naprednijim zemljama intenzivnije se primjenjuje od prošle godine, a ove godine, polako i sigurno, počela se probijati u hrvatske domove. Radi se o takozvanim mesh Wi-Fi sustavima. Ako tražite najbrže, najjednostavnije i najstabilnije dugoročno rješenje za poboljšanje kućne bežične mreže, mesh Wi-Fi sustavi upravo su to što vam je potrebno. Nakon više od godine dana svakodnevnog druženja s tom tehnologijom, bez suzdržavanja možemo ustvrditi da se radi o najvećem i najznačajnijem pomaku najbolje, koji je u novije doba zadesio svijet kućnog bežičnog umrežavanja.

Mesh Wi-Fi sustavi - brzina i jednostavnost

Mesh Wi-Fi sustavi zajedničko je ime za bežične mreže s takozvanom mesh topologijom. Mesh bežična mreža sastoji se od dva ili više čvorova (nodea), gdje je čvor zapravo bežični mrežni uređaj koji komunicira sa spojenim klijentima (vaš laptop, tablet, mobitel ili nešto četvrto), ali i sa svim ostalim istovrsnim uređajima (čvorovima) u svojoj okolini. To znači da u mesh bežičnim mrežama ne postoji ograničenje da bežični signal uvijek dolazi s jednog središnjeg mjesta (routera) i uvijek “završava” na repetitoru. Hijerarhije u osnovi nema, već svaki čvor funkcionira kao prijenosnik podataka za ostale čvorove. Čvorovi se međusobno bežično povezuju, i čitavo vrijeme komuniciraju, s ciljem da zajedničkim radom osiguraju visoke bežične performanse i odličnu pokrivenost bežičnim signalom. Sve to možete zamisliti kao da imate bežičnu mrežu s više pristupnih točki (access pointova), između kojih se vaši uređaji automatski prebacuju, u ovisnosti o tome koja im pristupna točka, odnosno čvor, u danom trenutku može isporučiti bolje bežične performanse. Drugim riječima, dok se vi šetate vašim domom s mobitelom u džepu, mobitel će samostalno, bez ikakve vaše interakcije i bez prekida konekcije, prelaziti s čvora na čvor, i uvijek biti spojen na onaj čvor koji mu pruža najbržu bežičnu vezu.

Osim samog principa rada i cjelokupnih performansi, u smislu dometa i brzine bežične mreže, još jedna velika prednost kućnih mesh Wi-Fi sustava pred svim ostalim takvim rješenjima jest jednostavnost instalacije i stavljanja u rad. Kućni mesh Wi-Fi sustavi potpuno su automatizirani, i konfiguracija im se u pravilu sastoji od spajanja jednog čvora na bilo koji slobodni port na routeru, odnošenja drugog čvora na željeno mjesto, uključenja obaju čvorova i kraćeg čekanja da se oni međusobno bežično povežu. Konekciju među sobom uspostavljaju u 5-gigahercnom frekvencijskom pojasu i bežičnim standardom 802.11ac. Sve što korisnik tada treba učiniti jest isključiti Wi-Fi na routeru koji je dobio od svojeg davatelja internetske usluge (izvedivo unutar web-sučelja routera, a ponekad i pomoću fizičke tipke na routeru), spojiti se na bežičnu mrežu koju su mesh čvorovi među sobom stvorili i – to je sve. Naravno, ako želite detaljnije mogućnosti upravljanja mesh bežičnom mrežom, poput promjene naziva mreže i lozinke, to je također moguće, a redovito se izvodi pomoću mobilne aplikacije. Mnoge mobilne aplikacije mesh Wi-Fi sustava također nude mogućnosti poput pregleda svih spojenih uređaja, generiranja sekundarne bežične mreže za goste i slično. No, ako se ne želite natezati ni sa čime od toga, nema problema – mesh Wi-Fi sustav radit će bez ikakve dodatne konfiguracije. Dodavanje dodatnih čvorova također je trivijalno i svodi se na njihovo postavljanje na željenu lokaciju i spajanje u struju; sve ostalo odigrat će se automatski. Pravo je to osvježenje u svijetu mrežnog hardvera, gdje se na konfiguraciju uređaja redovito troši mnogo vremena i živaca.

O tome koliko potencijala imaju kućni mesh Wi-Fi sustavi, najbolje govori činjenica da su se njihovom proizvodnjom u novije doba počeli baviti svi relevantni proizvođači mrežne opreme, ali i imena koja tradicionalno ne vežemo uz ovaj svijet, poput Googlea. Google je prepoznao kako najjednostavnije riješiti probleme korisnika koji se žale da im tvrtkini pametni zvučnici, mobiteli i laptopi loše rade na bežičnoj mreži – tako da im se proda u nas slabo poznati Google Wi-Fi, koji nije ništa drugo nego mesh Wi-Fi sustav, sastavljen od dva čvora. Bežična mreža kod takvih korisnika odjednom radi savršeno, a Google u džep sprema dodatni novac i stječe zadovoljnog korisnika, bez, nužno, njegova znanja što je uopće kupio i zašto su se performanse Wi-Fi-ja toliko poboljšale.

Gdje je ova tehnologija bila svih ovih godina, pitate se? Mesh sustavi odavno se koriste u profesionalnim okolinama (velike tvrtke, akademske ustanove, bolnice i slično) i u vojne svrhe, a u kućanstvima nisu bili popularni isključivo radi visoke cijene. Mnoge od njih i dalje ne bismo nazvali jeftinima, zato što mogu koštati i po nekoliko tisuća kuna. Ipak, postoje i mnogo jeftiniji mesh Wi-Fi sustavi, čija cijena ne prelazi 1.000 kuna. Takvi vas vjerojatno neće baciti na prosjački štap, a trajno će vam riješiti sve probleme vezane uz kućni Wi-Fi te će vam itekako vrijediti potrošenog novca.

Konfiguracije bežičnih antena

Prilikom kupnje bežičnih mrežnih uređaja, u njihovom nazivu ili specifikacijama vidjet ćete oznake kao što su 2x2 i 3x3. One se ne navode samo kod routera i access pointova, već i kod mobitela, laptopa i brojnih drugih vrsta hardvera. Te brojke označavaju broj antena za primanje i za slanje bežičnog signala. Ako, primjerice, vaš mobitel ima konfiguraciju antena 2x2, to znači da će mu maksimalna bežična propusnost, u slučaju konekcije na 802.11ac mrežu, iznositi 867 Mbit/s (2x 433 Mbit/s). Naravno, kako bi to uopće bilo moguće, bitno je i da router ili access point podržavaju najmanje jednak broj antena za primanje i slanje signala. Tom logikom, spajamo li se laptopom čija bežična mrežna kartica podržava 2x2 kombinaciju antena na bežični router s 1x1 konfiguracijom antena, maksimalni bežični bandwidth iznosit će 433 Mbit/s. Ta oznaka ponekad može biti i 3x3:3. Treća “trojka” označava broj prostornih tokova (spatial streamova) – što ih je više, teoretske performanse bežične mreže su veće. Imajte na umu da su konfiguracija antena i broj prostornih tokova dva odvojena pojma. Drugim riječima, moguće je da uređaj koristi 3x3 konfiguraciju antena, a da podržava samo jedan (3x3:1) ili dva (3x3:2) prostorna toka.

Maksimalna teoretska propusnost

Još jedna oznaka na koju ćete naići prilikom kupnje bežične mrežne opreme, nerijetko u samom nazivu uređaja, jest AC1200, AC1900, AC2300, AC3200 i tome slično. To bismo mogli nazvati trgovačkom kategorizacijom razreda performansi uređaja, ali nipošto ne i preciznom informacijom o mogućnostima uređaja na koji ste se namjerili. Naime, slova “AC” govore nam da dotični uređaj podržava bežični standard 802.11ac, a brojka označava njegovu maksimalnu teoretsku propusnost. Zvuči jednostavno, ali baš i nije – naime, brojka se dobiva zbrajanjem teoretskih maksimuma u svim frekvencijskim pojasevima u kojima uređaj može funkcionirati. Primjerice, ako imamo router koji može odašiljati jednu bežičnu mrežu u 2,4-gigahercnom pojasu, i jednu u 5-gigahercnom pojasu, a deklariran je kao AC1900, to ne znači da ćete u ijednom od ta dva pojasa dobiti bežičnu propusnost od 1.900 Mbit/s, već da će na 2,4 GHz obično moći isporučiti 600 Mbit/s, a na 5 GHz 1.300 Mbit/s. Osim toga, ponovno ističemo da su ovo teoretski maksimumi. Riječ “teoretski” treba shvatiti ozbiljno, jer su navedene brojke u praksi neostvarive. Sa svime tim na umu, viša deklarirana brojka (sve preko AC3000) u pravilu značiti da uređaj može odašiljati bežičnu mrežu u tri frekvencijska pojasa (tri-band) – jednom 2,4-gigahercnom i dva 5-gigahercna. Oznake u rasponu od AC1000 do AC2900 nose uređaji koji odašilju Wi-Fi u dva pojasa (dual-band, jedan 2,4-gigahercni i jedan 5-gigahercni). Ipak, za njihove konkretne mogućnosti i preciznije specifikacije uvijek valja proučiti prateću dokumentaciju.

Kako testiramo mesh Wi-Fi sustave

Idućih dana objavit ćemo i naše testove konkretnih sustava, a evo opisa na koji način smo mi pristupili testiranju mrežene opreme.

Naravno, može se pristupiti na stotinu načina, i uglavnom je nezahvalno, zato što ne postoji način da uređaje isprobamo u točno onakvim uvjetima u kakvima ćete ih koristiti sami. Međutim, već u startu smo odustali od testiranja mesh Wi-Fi sustava u laboratorijskim uvjetima, i s opremom kakvu na njih u praksi gotovo nitko neće spajati. Umjesto toga, sve do jednog nosimo ih na mjesto za koje smo znamo da je vrlo problematično – stan od sedamdesetak kvadrata, u kojem su prostorije odijeljene debelim zidovima od armiranog betona. Dodatna začkoljica na toj lokaciji, koju vidite na skici, jest to što su optički link, a samim time i router davatelja internetske usluge, instalirani u radnoj sobi, umjesto u dnevnom boravku, što bi bilo “prirodnije”. Položaj ISP-ova routera, debljina zidova i konfiguracija stana takvi su da bežični signal uredno funkcionira praktički samo unutar radne sobe. Već u kuhinji, dakle samo jedan zid dalje, spajanje u 5-gigahercnom frekvencijskom pojasu postaje nemoguće, i klijenti se prebacuju na zagušeniji i sporiji 2,4-gigahercni. U dnevnom boravku Wi-Fi postaje upotrebljiv eventualno za elementarno surfanje (uz redovite zastoje i prekide konekcije), a u spavaćoj sobi ne može se više koristiti ni za što.

Naravno, testiranje ne obavljamo “na suho”, već na izgrađeni mesh Wi-Fi sustav spajamo pozamašan broj uređaja. Od toga ih je pet – dva mobitela, dva laptopa i tablet – mobilno, a ostali imaju fiksne pozicije. U dnevnom boravku bežično umrežavamo AV receiver, televizor, Chromecast Audio i Chromecast Ultra. Dodatno žicom na drugi čvor mesh sustava, onaj koji se nalazi u dnevnom boravku, spajamo D-Linkov 8-portni gigabitni switch te na njega povezujemo HTPC i NAS. Iz spavaće sobe na sustav bežično povezujemo drugi televizor i Chromecast 2. Posljednja dva bežična uređaja smještena su u radnu sobu – radi se pametnoj LED traci i pisaču. Glavni čvor mesh sustava žicom je spojen u router davatelja internetske usluge, a u taj router još spajamo stolni PC i set-top box za IPTV. Zapravo, STB nije izravno spojen u ISP-ov router, već njegov signal, pomoću Powerline adaptera, kroz strujnu mrežu šaljemo do dnevnog boravka, gdje se STB nalazi.

Kao glavne “mjerne instrumente” koristimo mobitel i laptop s podrškom za bežični standard 802.11ac i 2x2 internom konfiguracijom antena. Konkretno, radi se o Essential Phoneu i Lenovovom ThinkPadu X1 Carbon 6th Gen. Njih nosimo na četiri lokacije u prostoru, označene na skici, te na njima mjerimo jačinu bežičnog signala, pri čemu na mobitelu koristimo aplikaciju Wi-Fi Analyzer, a na laptopu NetSpot. Povedite računa o tome da snagu bežičnog signala izražavamo u decibelima u odnosu na 1 milivat (dBm), te da se navodi u negativnim vrijednostima. Tako će, primjerice, -30 dBm označavati znatno snažniji signal u odnosu na -50 dBm.

Na svim lokacijama također mjerimo podatkovnu propusnost sustava, korištenjem moćnog alata NetIO, temeljenog na Windowsima. Na stolnom računalu u radnoj sobi pokrećemo NetIO server, a na “putujućem” laptopu NetIO klijent te mjerimo ping za različite veličine paketa (32-1.024 b) i brzinu prijenosa datoteka različitih veličina (1-32 k). Kad se krećemo kroz prostor, u NetSpotu, Wi-Fi Analyzeru i mobilnim aplikacijama pratimo koliko se brzo i učinkovito mobiteli i laptopi prebacuju između čvorova testiranih mesh sustava.

U dnevnom boravku, prostoriji gdje se provodi najviše vremena, koristimo smo Speedtest da bismo izmjerili kakvu propusnost internetske konekcije dobivaju uređaji koji su bežično spojeni na mesh Wi-Fi sustav. Brzina internetskog linka je 200/100 Mbit/s. Međutim, također istu stvar mjerimo za HTPC, koji je žicom povezan na D-Linkov 8-portni switch, a switch ima žičnu konekciju sa sekundarnim čvorom mesh sustava. Istu tu kombinaciju koristimo i da bismo ustanovili koliko brzo čvorovi izmjenjuju podatke između sebe. Na HTPC-u pokrećemo NetIO klijent i mjerimo brzinu razmjene podataka s računalom u radnoj sobi. Taj podatak je zanimljiv jer iz jednadžbe isključuje bežične mrežne kartice u mobitelima, laptopima i drugim uređajima – jedinu bežičnu komunikaciju obavljaju čvorovi mesh sustava.

Najzad, za još malo praktično iskoristivih stvari, u dnevnom boravku iskušavamo kako se na svakom testiranom mesh Wi-Fi sustavu ponašaju Netflix 4K HDR, YouTube 4K i lokalni 4K video, pohranjen na NAS.