Hoe werkt wifi?

Draadloos verbindt wifi voortdurend onze smartphones, tablets en computers met het internet. Daardoor kunnen we naar hartenlust e-mails beantwoorden, Skypen en what’sappen. Maar hoe komen die verbindingen precies tot stand? En waarom is wifi vaak zo tráág?

26 oktober 2015

Wifi maakt verbindingen via radiogolven. Die zorgen ervoor dat apparaten zoals telefoons en computers contact hebben met het internet. Vrijwel alle panden in Nederland hebben breedband internet, dat ervoor zorgt dat je thuis, op kantoor en in een café het world wide web op kan. Die kabel uit de muur is weer verbonden met een router, een kastje dat vaak door een internetprovider wordt geleverd.

Trage verbinding

“Zo’n kastje zendt zo’n tien keer per seconden radiosignalen uit dat er een wifi-netwerk actief is. Die signalen worden vervolgens beantwoord door smartphones, tablets en laptops om een verbinding op te zetten. Dat is in wezen een groot vraag en antwoordspel. Een speciale wifi-chip met antennes in apparaten zorgt er voor dat informatie wordt verzonden en ontvangen via draadloze radiogolven”, zegt Roel Schiphorst. Hij promoveerde op onderzoek naar wifi bij de Universiteit Twente en werkt momenteel bij het technologiebedrijf BlueMark Innovations.

Radiosignalen worden over verschillende frequentiebanden verstuurd. Zodat ze andere apparaten die ook via radiogolven communiceren niet in de weg zitten en verstoren. In Nederland regelt de overheid via Agentschap Telecom de uitgifte van die frequenties. Voor wifi gaat het om twee banden op 2,4 gigahertz en 5 gigahertz. Overigens zitten op de eerste band ook Bluetooth, magnetrons en deurbellen. Deze frequentiebanden zijn vergunningsvrij. Voor anderen, zoals FM en GSM, is een vergunning van de overheid nodig. Wetenschappers werken inmiddels, onder meer bij een lab in Eindhoven, al aan hoogfrequente wifi-verbindingen van de toekomst.

In een druk bezocht café werkt wifi vaak niet goed.
Lucy Fisher

Verbindingen via wifi verlopen niet altijd vlekkeloos. Neem drukbezochte cafés. De kans is groot dat je daar een trage verbinding hebt. Dat heeft te maken met hoe wifi is opgezet. “Het draadloze datanetwerk doet er namelijk alles aan om botsingen te voorkomen. Daardoor gaat het voortdurend na of er geen anderen zijn die informatie aanvragen of verzenden op hetzelfde netwerk”, aldus Schiphorst.

Grenzen

Wanneer jij een internetpagina opent, kijkt wifi dus eerst of dat kan. Zenden of ontvangen anderen in hetzelfde netwerk dan ook data? Dan sta je even in de wachtrij, want je deelt de capaciteit met andere gebruikers. Hoe meer mensen dit doen, des te slechter het systeem presteert. Daarom kom je vaak het internet niet op in een drukke trein of café of duurt het vrij lang voordat dit lukt.

Ook thuis kan wifi langzaam zijn, zelfs al ben je de enige die gebruik maakt van een specifiek netwerk. Dat komt doordat de signalen van buren elkaar vaak verstoren. “Wifi communiceert over 13 kanalen. Wie in een stad woont, heeft meestal meerdere netwerken om zich heen. De kans is daardoor groot dat iemand ook op jouw kanaal zit. Bovendien zijn er maar drie onafhankelijke kanalen, de overige lopen in elkaar over, waardoor netwerken ook traag worden. Nog maar weinig routers versturen info in de 5 gigahertz. Het kan dus slim zijn daar gebruik van te maken. Er is daar ook meer bandbreedte en een hogere internetsnelheid mogelijk, maar het bereik is minder dan de 2,4 gigahertz band.”

Wifi loopt dus tegen de technische grenzen aan. “Maar een aanpassing is niet eenvoudig. Het systeem is nu eenmaal ooit ingericht om botsingen te voorkomen. Momenteel zijn er meer dan vijf miljard apparaten, die van de huidige wifi gebruik maken. Zomaar even een nieuwe standaard ontwikkelen die ook compatibel is met oudere apparaten is dus niet eenvoudig. Maar het kan wel.”