Bij Tweakers testen we sinds begin 2022 wifirouters. Daar ging een proces van het bedenken en bouwen van een testopstelling aan vooraf. Nu er een aantal routers zijn getest, kriebelt het om eens te gaan experimenteren met de opstelling en de mogelijkheden en onmogelijkheden te verkennen van een wifirouter. Vaak begint dit met een vraag waar de normale wifitestprocedure niet direct een antwoord op biedt of uit pure nieuwsgierigheid naar de prestaties van een product op een bepaald gebied. In dit artikel nemen we jullie graag mee in een dergelijk experiment. De vraag die centraal staat is: wat voor positieve of negatieve invloed hebben alle Wi-Fi 5- en Wi-Fi 6-technieken, zoals beamforming, mu-mimo, ofdma en airtimefairness op de doorvoersnelheid van je wifinetwerk?
Wi-Fi 6 wordt ook aangeduid met de afkorting HE, die voor high efficiency staat, omdat bij deze generatie de nadruk op efficiëntie ligt. Die slag in efficiëntie was nodig omdat het toenemend gebruik van wifiapparatuur de radioband een stuk drukker bezet.
We kijken enkel naar de invloed op de totale datadoorvoer en letten niet op latency, instabiliteit of een eerlijke bandbreedteverdeling tussen de clients. We voegen ook geen extra ruis of demping toe. Onder welke omstandigheden en met welke technieken weet een router de meeste datadoorvoer te bieden? Is dat bij focus op een enkele client of juist bij het bedienen van meerdere clients tegelijk?
De doorvoersnelheid van Wi-Fi 6
Wi-Fi 6-clients hebben door mimo ondersteuning voor twee afzonderlijke radioverbindingen of streams tegelijkertijd, waardoor een wificlient onder ideale omstandigheden in theorie 2400Mbit/s kan halen. In tegenstelling tot de Wi-Fi 5-clients met ondersteuning voor drie of vier streams zijn er geen Wi-Fi 6-clients met ondersteuning voor meer dan twee streams. Hierdoor is het theoretische maximum aan doorvoer voor de vier clients in onze testopstelling 9,6Gbit/s. Tenminste, als mu-mimo zou werken zoals geadverteerd, wat we in onze tests tot nu toe bij geen enkele router hebben gezien. Mu-mimo is de uitbreiding op mimo: het gelijktijdig zenden en ontvangen van data. Deze techniek moet het mogelijk maken om dit te doen met meerdere clients tegelijk. In de praktijk functioneert dit echter niet, waardoor de wifirouter zijn radiotijd nog steeds moet verdelen over de verschillende clients.
Van de overdrachtssnelheid van 2400Mbit/s die wel haalbaar is, zal een deel verloren gaan door overhead en ‘radiobandmanagement’. Een datatransmissie over wifi bestaat niet enkel uit het overpompen van data, maar voor een deel ook uit stuursignalen om die datatransmissie ordelijk te laten verlopen, zoals request-to-send, ofwel rts, en clear-to-send, ofwel cts. De ervaring leert tot nu toe dat goede routers ongeveer 80 procent van de theoretische doorvoersnelheid behalen. In onze testopstelling zou dat betekenen dat de praktisch haalbare snelheid rond de 1920Mbit/s zou liggen.
In onze round-up van routers met een 2,5Gbit/s-poort zagen we dat die 2400Mbit/s van een enkele client in de praktijk ook niet haalbaar is, zelfs niet in onze opstelling met weinig demping en geen storende signalen van buitenaf. Wil je meer weten over Wi-Fi 6 en de technieken die we hier behandelen, dan is dit artikel een uitstekend startpunt.
De router
Naast onze wifitestopstelling staat een schap vol met wifirouters waarvan we er de afgelopen maanden al een aantal hebben getest. Voor dit experiment zochten we een router die het toelaat om alle verschillende wifi-efficiëntietechnieken in en uit te schakelen, met daarbij voldoende doorvoercapaciteit van de ethernetpoorten en vanuit de chipset. Hierbij kwamen we uit op de ASUS RT-AX89X. De 10Gbit/s-ethernetaansluiting biedt voldoende doorvoer om niet snel een bottleneck te vormen. De router is gebaseerd op het Networking Pro 1200-platform van Qualcomm. De maximumdoorvoersnelheid van deze chipset bedraagt 6Gbit/s. Daarbij laat de firmware op de router, Asuswrt, het toe om de wifi-instellingen tot in detail te beheren.
ASUS noemt dit een AX6000-router. Die classificatie hangt samen met de maximale theoretische doorvoer van de 2,4GHz-radio, 1200Mbit/s, en de 5GHz-radio, 4800Mbit/s, bij elkaar opgeteld. Die getallen zijn overdreven, omdat wifi geen fullduplexmedium is: er kan maar één kant tegelijk op worden gecommuniceerd, wat de bandbreedte halveert. AX3000 zou een eerlijkere aanduiding zijn geweest.
Testopstelling
Onze standaard wifitestopstelling is niet ingericht op deze test, waardoor er wat zaken ‘omgebouwd’ moesten worden. Zo gebruiken we normaal gesproken de vierde wificlient met enkel Wi-Fi 3-ondersteuning, 802.11a/b/g. Gelukkig is dit makkelijk om te zetten in de driver van de netwerkkaart. Ook is het wifitestscript uitgebreid met een test om de maximale doorvoer van de vier clients te meten.
We testen de doorvoersnelheid in twee richtingen: downlink, van de router naar de client, en uplink, van de client naar de router. In de grafieken plotten we voor elke seconde in de test per client de gehaalde bandbreedte in Mbit/s en we geven, indien van toepassing, de totale opgetelde datadoorvoer aan met een aparte lijn.
Resultaten
We beginnen de test met alle extra's en opties op de router uitgeschakeld, en de basisinstellingen afgesteld voor zoveel mogelijk datadoorvoer. We meten dit vervolgens met één client. De resultaten zijn weergegeven in de onderstaande grafiek.
De downlinksnelheid ligt hier gemiddeld op ongeveer 1600Mbit/s en de uplinksnelheid zelfs nog iets hoger, op ruim 1800Mbit/s.
Zodra er twee clients in het spel komen, zie je dat de bandbreedte voor beide clients halveert. De radio kan naar elke client communiceren met twee streams tegelijkertijd. Hoewel mu-mimo dit in theorie mogelijk zou moeten maken, kan de radio niet communiceren met twee clients tegelijkertijd. Hierdoor moet de radio afwisselen tussen de twee clients. De totale doorvoer blijft gelijk en stijgt zelfs een beetje.
Bij twee clients lijkt de limiet ook bereikt, want als we twee extra clients toevoegen, daalt de doorvoersnelheid zelfs een klein beetje, waarschijnlijk doordat er meer overhead door de verschillende radiotransmissies optreedt.
De 160MHz van het 5GHz-spectrum die de router nu in gebruik heeft, is dus compleet verzadigd. Meer datadoorvoer is niet mogelijk, tenzij er een tweede 5- of 6GHz-radio in de router zou zijn geplaatst waar de clients over verdeeld kunnen worden. De ASUS RT-AX89X beschikt niet over een tweede radio op een van deze twee banden, maar de 2,4GHz-radio die maximaal 40MHz-bandbreedte biedt, is nog wel vrij.
De clients twee-om-twee verdelen over de twee radio's van de RT-AX89X levert de resultaten in de onderstaande grafiek op.
De maximale doorvoer, als alle banden en alle clients worden ingezet, is in de downlinkrichting gemiddeld 1,9Gbit/s, en in de uplinkrichting komt het totaal gemiddeld nog hoger uit met ongeveer 2,2Gbit/s.
We gaan weer even terug naar de 5GHz-frequentieband. We willen graag zien wat de technieken die voor meer efficiëntie moeten zorgen bij Wi-Fi 6 met de doorvoersnelheid doen. Hiervoor hebben we in totaal zeven tests gedraaid waarbij we alle vier de clients inzetten. De instellingen op de router zijn als de basistest, met afzonderlijk mu-mimo, beamforming, airtimefairness of ofdma ingeschakeld, en een combinatie van deze technieken. Elke test is ook weer gedraaid in de downlink- en uplinkrichting.
De scores reflecteren de gemiddelde doorvoer in megabits per seconde die we gedurende 120 seconden opgeteld van alle vier de clients meten.
Hiermee verkrijgen we uiteindelijk de resultaten in de onderstaande grafiek.
De uplinkresultaten kunnen met geen enkele techniek, in- of uitgeschakeld, veel worden verbeterd of verslechterd. Op dit vlak lijkt de client meer te bepalen hoe een transmissie verloopt dan dat de router daar invloed op heeft.
De downlinkresultaten lopen een stuk meer uiteen. Mu-mimo werkt niet zoals geadverteerd en zorgt in dit geval voor gemiddeld 30Mbit/s verlies. Opvallend is dat airtimefairness bij deze router als enige consistent voor meer doorvoer zorgt. Als enkel deze techniek wordt ingeschakeld, verbetert dit de toevoer met 172Mbit/s, maar ook in combinatie met ofdma, mu-mimo en beamforming scheelt het inschakelen van airtimefairness een boel, en win je 547Mbit/s doorvoer.
De combinatie zonder airtimefairness is voor de doorvoer zo ongeveer het ergste wat je je wifiverbinding kunt aandoen, want de totale doorvoersnelheid duikt maar liefst 775Mbit/s omlaag.
Conclusie
Het is voor de doorvoersnelheid zeker geen goed idee om blind alle nieuwe Wi-Fi 6-technieken aan te zetten op deze router. Die technieken zijn voornamelijk bedoeld om de kwaliteit van de verbinding bij druk verkeer te verhogen, maar kunnen de doorvoersnelheid ook fiks indammen, zeker als je ze met elkaar combineert. Uiteraard gaat dit voornamelijk op als de omstandigheden optimaal zijn, zoals in onze testopstelling het geval was met geen ruis en nauwelijks demping. Meer clients, demping en ruis kunnen de doorslag geven, waarbij het inzetten van technieken als airtimefairness, ofdma en beamforming zorgen voor meer doorvoer.
Elke fabrikant implementeert die technieken ook nog eens op zijn eigen manier, dus de resultaten van deze ASUS-router zijn niet direct representatief voor routers van andere fabrikanten of routers uit een andere serie van dezelfde fabrikant. Met het oog op de doorvoer is het altijd verstandig om een snelheidstest uit te voeren na wijzigingen in de configuratie van je wifinetwerk, om te voorkomen dat een kleine winst in stabiliteit ten koste gaat van veel bandbreedte.
Nog even over de Asus RT-AX89X; Deze router zal op een later moment de normale wifitestprocedure doorlopen waarna we de router wellicht nog in een apart artikel, Best Buy Guide of round-up zullen behandelen.
We proberen vaker dingen uit in onze wifikooi, maar dit is de eerste keer dat we er op deze manier verslag van doen. Bevalt dit artikel je, of juist niet? Heb jij een haalbaar en interessant idee om eens uit te proberen in onze wifikooi? Laat het dan weten in een reactie.
Foto: oxygen / Getty Images