Canali Wi-Fi: scegliere al meglio per le massime prestazioni

La Wi-Fi domestica, sistema nervoso della nostra domotica personale e non solo, lavora sostanzialmente su due gamme di frequenze radio, la 2.4 GHz (802.11b, g, n) e la 5 GHz (802.11n, ac e ax), per lo meno nei router wireless di recente costruzione. Per quelli più datati e/o più economici, solitamente è disponibile solo la prima gamma.

Al di là di questo, parlare di queste frequenze in realtà è una generalizzazione: le gamme sono infatti suddivise in range di frequenze chiamate “canali” di cui si sente spesso parlare ma, per lo più, si ignorano natura e cardinalità.

La scelta è infatti basilare per ottenere delle comunicazioni wireless non solo veloci, ma anche affidabili: molti problemi nascono spesso proprio dalla cattiva scelta di tali canali. Per lo più si tende a impostare una modalità automatica per la scelta dei canali di trasmissione ma, se l’hardware del router non è particolarmente intelligente, può rivelarsi un boomerang. Vediamo perché.

Solitamente i router utilizzano la cosiddetta banda a 2.4 GHz definendo 13 canali complessivi (talvolta 14 o meno, in base alle zone del mondo): per la precisione le frequenze gestite vanno da 2400 e 2500 MHz. I 100 MHz di differenza sono divisi in 14 canali di ampiezza di 20 MHz (+2 MHz “di confine”) ciascuno. 

Ogni canale ha una cosiddetta “frequenza centrale” e ogni canale è diviso dall’altro, in termini di frequenza centrale, da 5 MHz. Va da sé che i canali abbiano delle “zone di sovrapposizione”, come l’immagine sopra rappresenta in modo chiaro.

Le frequenze delle trasmissioni 2.4 GHz sono solitamente così suddivise:

La sovrapposizione rende il rendimento della rete wireless piuttosto scadente: ecco perché anche se siamo sul canale 3 e il il vicino utilizza il 5, siamo comunque sottoposti a interferenze e cali di prestazione.

In Italia tra i 13 canali disponibili i più popolari per il Wi-Fi a 2,4 GHz sono dunque 1, 6 e 11, perché non si sovrappongono l’uno con l’altro. Se nelle vicinanze nessuno li usa, la scelta solitamente è fatta.

Ovviamente tutto è relativo. Se per esempio si sceglie di utilizzare il canale 1 ma il vicino utilizza il 2 (e magari i muri sono sottili, pertanto il suo segnale arriva forte), allora è preferibile passare all’11 per evitare completamente la sovrapposizione – ma magari il 6 è una scelta ancora migliore perché l’11 a sua volta è influenzato da qualche altra “vicinanza”. Si tratta di una battaglia di posizione – purtroppo variabile nel tempo (i vicini cambiano dinamicamente, specialmente se hanno router evoluti).

Non esiste dunque una scelta assoluta: se sul piano teorico i canali 1, 6 e 11 sono potenzialmente i migliori, non è detto che nel proprio ambiente questo sia sempre vero in assoluto.

Quando ci si trova sul medesimo canale di un altro router limitrofo, è chiaro che affinché le comunicazioni di entrambi vadano a buon fine intervenga un sistema di accodamento per il quale ogni singola trasmissione dati ha un’inizio e una fine, facendo così a turno per comunicare: questo ovviamente rallenta le comunicazioni di entrambi. Questo vale ovviamente anche per canali limitrofi che si sovrappongano anche in minima parte.

Esistono poi interferenze da componenti che utilizzano le medesime frequenze del Wi-Fi, come per esempio alcuni baby monitor, o i radiocomandi per droni ad uso hobbistico e professionale e molto altro, come ad esempio i forni a microonde. Tutti questi segnali contribuiscono anch’essi a disturbare la trasmissione dati della nostra rete.

Benedetta 5 GHz.

Le reti Wi-Fi a 5 Ghz (802.11n, ac e ax) prevedono fino a 23 canali con ampiezza a 20 MHz non sovrapponibili (prevede, sui vari standard, anche l’uso di canali da 40, 80 e 160 MHz). Questo significa che se nel circondario sto utilizzando il canale X in rete 5 GHz, salvo interferenze di altra natura posso stare sereno di non essere disturbato nelle mie trasmissioni. L’handicap del 5 GHz? La portata: a differenza del 2.4 GHz, la 5 offre una copertura nettamente inferiore – il che da una parte è un vantaggio, in quanto c’è meno rischio di interferenze dai vicini. D’altro canto, l’avvento delle reti a maglie “mesh” applicate a questo tipo di trasmissioni risolvono il problema della bassa copertura grazie all’uso di repeater.

La banda 5 GHz è ancora poco utilizzata, motivo per cui dovrebbe venir prediletta dagli utenti (laddove gli host – oltre al router – la supportino) in quanto meno soggetta a interferenze e senza alcun dubbio più prestazionale in termini di velocità di trasmissione dati.

Come comportarsi?

La scelta di lasciare in modalità automatica la scelta dei canali è solitamente da evitare, a meno che non si utilizzino router di alto livello in grado di gestire dinamicamente e intelligentemente la trasmissione radio: i nostri test sull’AVM FRITZ!Box 7590 e 7590 AX nonché sul 7530 hanno per esempio appurato la sua capacità di rilevare i cambiamenti dinamici delle trasmissioni radio attorno a lui e rinegoziare quindi con gli host ad esso collegati un cambio di canale automatico, dinamico, quando ve ne sia bisogno. Questa danza, offerta da questo modello e da alcuni altri è una delle caratteristiche che differenzia questi router di fascia alta da quelli di fascia più bassa.

Quando si utilizza un modem più elementare e “semplicemente” a 2.4 GHz, il consiglio è quello di disabilitare l’assegnazione automatica del canale di trasmissione e utilizzare un network scanner (consigliamo Fing o altri) che ci consenta di capire chi usa cosa attorno a noi, così da scegliere, in base alle logiche qui spiegate, quale canale utilizzare.

Se invece si utilizza sì un router elementare ma dotato anche di trasmissione 5 GHz, il consiglio è di utilizzare il più possibile questa gamme di frequenze; se comunque (cosa probabile) in casa sono presenti host a 2.4 GHz, la logica resta quella sopra descritta: trovare per questa gamma di frequenze il buco più libero nel quale infilarsi e configurare di conseguenza il router. Sul 5 GHz dovrebbe invece essere sufficiente lasciare una selezione automatica (ma conviene sempre controllare che livello di affollamento ci sia anche su questa gamma).

Infine: usi ZigBee?

Se, oltre a Wi-Fi, si utilizza una rete mesh ZigBee, si consiglia la lettura attenta di questo FOCUS:

Canali Wi-Fi e ZigBee: come evitare interferenze e ottenere le migliori prestazioni