Wifi-taajuudet 2,4, 5 ja 6 GHz: mitä eroa niillä oikeasti on

Reitittimen kyljessä lukee tuhansia megabittejä sekunnissa, mutta makuuhuoneessa videopuhelu pätkii. Sama laite, sama liittymä, eri huone. Ero syntyy lähes aina siitä, millä taajuusalueella yhteys sillä hetkellä sattuu toimimaan ja kuinka paljon signaalista on jäljellä perillä.

Yleinen käsitys menee pieleen kahdessa kohdassa. Ensimmäinen on ajatus, että 5 GHz olisi yksiselitteisesti parempi kuin 2,4 GHz. Toinen on ajatus, että uuden reitittimen ostaminen nostaa kaikkien laitteiden nopeutta. Kumpikaan ei pidä paikkaansa, ja molemmat johtuvat samasta asiasta: taajuusalueen ominaisuudet ovat radioaallon ominaisuuksia, eivät laitteen ominaisuuksia.

Tässä artikkelissa käydään läpi mitä aallonpituus tekee seinälle, miten kolme aluetta eroavat käytännössä, miten wifi-sukupolvet liittyvät taajuuksiin ja milloin uusin alue ei tuo sinulle mitään. Kanavan valinta ja häiriölähteet ovat oma aiheensa, ja jos ongelmasi on yleinen hitaus, kannattaa aloittaa siitä, miksi wifi on hidas.

Aallonpituus ratkaisee, mitä seinälle tapahtuu

Radioaallon pituus saadaan jakamalla valonnopeus taajuudella. 2,4 GHz:n aalto on noin 12,5 senttimetriä, 5 GHz:n noin 6 senttimetriä ja 6 GHz:n noin 5 senttimetriä. Ero kuulostaa pieneltä, mutta se ratkaisee kaksi asiaa.

Ensimmäinen on taipuminen. Pidempi aalto kiertää esteen reunan yli helpommin kuin lyhyt. Siksi 2,4 GHz kuuluu oviaukon takana olevaan huoneeseen, jonne 5 GHz ei kanna, vaikka etäisyys olisi sama.

Toinen on vaimeneminen. Jo pelkässä vapaassa tilassa signaali heikkenee sitä nopeammin mitä korkeampi taajuus on: taajuuden kaksinkertaistuminen lisää vaimennusta noin kuusi desibeliä, mikä tarkoittaa neljäsosaa tehosta. Rakenteet lisäävät tähän omansa, ja ne kohtelevat korkeaa taajuutta ankarammin. Raudoitettu betoni, metallipinnat, selektiivilasit ja vesi vaimentavat kaikkia taajuuksia, mutta lyhyt aalto häviää niihin nopeammin.

Käytännössä tämä näkyy niin, että 2,4 GHz:n verkko näkyy kolmen seinän takana heikkona mutta toimivana, 5 GHz näkyy heikkona ja katkeilevana, ja 6 GHz ei näy lainkaan. Mikään reitittimen asetus ei muuta tätä järjestystä.

Kolme aluetta rinnakkain

Alueet eivät ole toistensa versioita vaan erillisiä radiokaistoja, joilla on eri leveys ja eri säännöt. Suomessa käytettävät alueet perustuvat EU-tason harmonisointiin, ja niiden käytön ehdot löytyvät Traficomin määräyksistä luvasta vapaista radiolähettimistä.

Taulukon oleellisin sarake on kaistan kokonaisleveys. Se selittää suurimman osan nopeuseroista, ja siitä seuraa myös se, miksi 2,4 GHz ruuhkautuu kerrostalossa ensimmäisenä.

Miksi korkeampi taajuus siirtää enemmän dataa

Radioyhteyden nopeus riippuu kahdesta asiasta: kuinka leveä kanava on käytössä ja kuinka monta bittiä yhteen lähetettyyn symboliin saadaan pakattua.

Kanavaleveys on suoraviivainen. Kanavan leventäminen kaksinkertaiseksi suunnilleen kaksinkertaistaa teoreettisen siirtonopeuden. 2,4 GHz:llä käytetään käytännössä 20 MHz:n kanavia, koska kaista ei riitä muuhun ilman että verkko valtaa naapureiden tilan. 5 GHz:llä käytetään yleisesti 40 tai 80 MHz:n kanavia, ja 6 GHz:llä mahtuu vielä leveämpiä. Leveimmät kanavat ovat mahdollisia vain siellä, missä on tilaa niitä varten.

Toinen tekijä on modulaatio. Mitä puhtaampi signaali on, sitä useampia bittejä yhteen symboliin uskalletaan koodata. Tästä syystä sama laite näyttää suurta yhteysnopeutta reitittimen vieressä ja pientä nopeutta kolmen huoneen päässä: kanavaleveys ei muutu, mutta modulaatio putoaa askel kerrallaan, kun signaali huononee.

Näiden kahden yhteisvaikutus tekee leveistä kanavista lyhyen kantaman työkalun. Leveä kanava kerää mukaansa enemmän kohinaa, joten se vaatii vahvemman signaalin toimiakseen. Kaukana huoneen perällä 160 MHz:n kanava ei tuota nopeutta vaan katkoja, ja laite putoaa itse kapeampaan asetukseen tai kokonaan toiselle alueelle.

Taajuusalue ei tee yhteydestä nopeaa. Se määrää vain, kuinka paljon tilaa nopeudelle on tarjolla siinä kohdassa asuntoa, jossa satut olemaan.

Wifi-sukupolvet ja niiden suhde taajuuksiin

Sukupolvien numerointi on Wi-Fi Alliancen antama markkinointinimi IEEE:n 802.11-standardin versioille. Numerot otettiin käyttöön jälkikäteen, joten vanhimmilla versioilla ei ole numeroa lainkaan.

Taulukosta kannattaa lukea kaksi asiaa. Ensinnäkin Wi-Fi 5 ei koskaan toiminut 2,4 GHz:llä, joten Wi-Fi 5 -reitittimen 2,4 GHz -verkko on tekniikaltaan Wi-Fi 4:ää. Toiseksi 6 GHz tuli mukaan vasta E-kirjaimen myötä, eikä tavallinen Wi-Fi 6 -laite osaa sitä.

Wi-Fi 6:n tärkein parannus ei ole huippunopeus vaan se, että tukiasema voi palvella useaa laitetta saman lähetysvuoron aikana. Hyöty näkyy kodissa, jossa on paljon laitteita, ei kodissa, jossa on yksi kannettava. Tämä on syy siihen, että uusi reititin voi tuntua nopeammalta, vaikka mitattu huippunopeus ei muuttuisi.

Laitteesi päättää, mitä alueesta saat

Wifi-yhteys on aina kahden osapuolen sopimus. Reititin tarjoaa sitä, mitä osaa, mutta puhelin, kannettava tai televisio käyttää vain sitä, mitä se itse tukee. Vanha tablet-tietokone ei näe 6 GHz:n verkkoa lainkaan, eikä se ilmoita asiasta mitenkään: verkko vain puuttuu listalta.

Tästä seuraa käytännön sääntö, joka kannattaa muistaa ennen laitehankintaa. Uusin reititin ei nosta vanhan laitteen nopeutta. Se voi silti auttaa välillisesti, koska uudet laitteet siirtyvät pois ruuhkaisilta alueilta ja jättävät vanhoille enemmän lähetysvuoroja. Jos kotona on paljon älypistorasioita ja antureita, jotka toimivat vain 2,4 GHz:llä, tämä siirtymä on koko hyöty.

Lisäksi 6 GHz:llä salaus on pakollinen: alueella toimitaan aina WPA3-suojauksella, eikä vanhoja salaamattomia tai WPA2-tason yhteyksiä sallita. Tämä on hyvä asia, mutta se sulkee ulos osan vanhoista laitteista lopullisesti.

Laitteen antennien määrä vaikuttaa myös. Puhelimessa on tyypillisesti vähemmän antenneja kuin reitittimessä, joten reitittimen ilmoittama huippunopeus ei ole saavutettavissa yhdellä puhelimella missään olosuhteissa. Reitittimen tekniset luvut kuvaavat kaikkien alueiden yhteenlaskettua teoreettista maksimia, eivät yhtä yhteyttä. Tarkemmin reitittimen luvuista ja asetuksista kerrotaan artikkelissa reititin selitettynä.

Yksi verkkonimi vai kaksi

Reitittimen voi asettaa kahdella tavalla. Joko kaikki taajuusalueet jakavat saman verkkonimen, tai jokaiselle annetaan oma nimi, esimerkiksi loppuliitteellä.

Yhteinen nimi tarkoittaa, että laite valitsee alueen itse ja voi vaihtaa sitä liikkuessasi. Reititin voi ohjata valintaa hienovaraisesti, esimerkiksi viivyttämällä vastausta 2,4 GHz:llä, jotta laite kokeilisi 5 GHz:tä. Ohjaus on kuitenkin vain ehdotus. Lopullisen päätöksen tekee aina päätelaite, ja osa laitteista jää itsepintaisesti kiinni heikkoon yhteyteen, koska se toimii vielä juuri ja juuri.

Erilliset nimet antavat sinulle vallan. Voit sitoa television 5 GHz:hen ja pihakameran 2,4 GHz:hen etkä joudu arvailemaan. Haittana on, ettei laite siirry alueelta toiselle liikkuessasi, vaan pysyy siinä verkossa, johon se on liitetty, kunnes yhteys katkeaa kokonaan.

Käytännön kompromissi toimii useimmissa kodeissa näin:

1. Pidä yhteinen nimi oletuksena. Se on paras liikkuvalle puhelimelle ja kannettavalle.
2. Luo erillinen 2,4 GHz -verkko älylaitteita varten, jos kodinlaitteiden käyttöönotto epäonnistuu. Moni kodinlaite osaa liittyä vain 2,4 GHz:lle eikä selviä yhteisestä nimestä käyttöönoton aikana.
3. Anna verkoille selvästi eri nimet, jos jaat ne. Sama nimi eri salasanalla aiheuttaa vain sekaannusta.
4. Älä piilota verkkonimeä. Se ei ole turvatoimi, ja se hankaloittaa laitteiden liittymistä ja alueiden välillä siirtymistä.

Milloin 6 GHz ei auta lainkaan

Uusimman alueen hyöty on todellinen mutta rajattu. Se ei tee mitään näissä tilanteissa.

Jos internetliittymäsi on hitaampi kuin se, mitä 5 GHz jo antaa, uusi alue ei näy missään. Yhteysketjun hitain kohta ratkaisee, ja se on tällöin liittymä. Kannattaa ensin selvittää, kuinka nopeaa nettiä oikeasti tarvitset.

Jos laitteesi ovat muutaman vuoden vanhoja, ne eivät tue 6 GHz:tä. Alue jää tyhjäksi ja maksat siitä turhaan.

Jos ongelma on kantama eikä nopeus, 6 GHz pahentaa tilannetta. Se on alueista lyhytkantamaisin, joten kaukaisiin huoneisiin se ei ratkaise mitään. Silloin kysymys on laajennuksesta, ei taajuudesta, ja kannattaa lukea vertailu siitä, milloin valitaan mesh, toistin vai kaapeli.

6 GHz auttaa aidosti kolmessa tilanteessa: tiiviissä kerrostalossa, jossa myös 5 GHz on täynnä naapureiden verkkoja, suurissa paikallisissa tiedostosiirroissa saman asunnon sisällä, ja monitukiasemajärjestelmän runkoyhteytenä, jolloin tukiasemat saavat oman häiriöttömän kaistan keskinäiseen liikenteeseen.

Sama kantaman ja kapasiteetin vaihtokauppa toistuu muuallakin radiotekniikassa. Se on täsmälleen sama ilmiö, joka selittää miksi 5G:n eri taajuusalueet käyttäytyvät niin eri tavoin.

Näin valitset alueen omassa asunnossasi

Valinta kannattaa tehdä mittaamalla, ei arvaamalla. Tee tämä niissä kahdessa tai kolmessa paikassa, joissa yhteyttä oikeasti käytät.

1. Aseta väliaikaisesti erilliset verkkonimet taajuusalueille, jotta voit valita alueen käsin.
2. Liitä puhelin 5 GHz -verkkoon ja tee nopeusmittaus siinä paikassa, jossa käytät konetta eniten.
3. Vaihda 2,4 GHz -verkkoon samassa paikassa ja mittaa uudelleen. Odota hetki, jotta yhteys ehtii vakiintua.
4. Vertaa tuloksia liittymäsi nopeuteen. Jos 5 GHz antaa liittymän nopeuden, olet valmis. Jos se jää selvästi alle mutta 2,4 GHz on lähempänä, olet kantaman rajalla.
5. Kokeile reitittimen siirtämistä ennen kuin ostat mitään. Metrin siirto pois kaapin sisältä tai lattialta voi muuttaa tuloksen enemmän kuin uusi laite.
6. Palauta yhteinen verkkonimi, kun tiedät miten alueet käyttäytyvät kodissasi.

Jos 5 GHz kuuluu kaikkiin käyttöpaikkoihin, jätä se oletukseksi ja käytä 2,4 GHz:tä vain älylaitteille. Jos 5 GHz ei kuulu makuuhuoneeseen, ongelma ei ratkea taajuusvalinnalla vaan tukiasemien määrällä tai sijainnilla. Ja jos yhteys kuuluu hyvin mutta on silti tahmea, seuraava askel on kanavien tarkistus, koska ruuhkainen kanava näkyy viiveenä ennen kuin se näkyy nopeudessa. Siitä kerrotaan tarkemmin artikkelissa wifi-kanavat ja häiriöt.