WiFi-blackspots komen helaas veel voor in huizen en kantoren in Nederland. Elk kantoor heeft die vreselijke vergaderruimte waar je het wifi-signaal gewoon niet kunt oppikken. Of het signaal is er wel, maar de verbinding is enorm traag…
Uiteindelijk installeert iemand een extra wifi-punt en verdwijnt het probleem min of meer. Echter kan je vaak nu wel het wifi-netwerk zien, maar het is traag en de verbinding blijft vallen.
Klinkt bekend, toch? De dagelijkse ervaring doet het misschien anders lijken, maar er zit eigenlijk enige logica achter die grillige wifi-signalen. Hoe werkt dat nou precies? Dat ogenschijnlijk vreemde gedrag van Wifi signalen? En waarom heeft het de reputatie om zo vaak een drama te zijn…?
Gelukkig hoeft dat het echt niet altijd te zijn… In dit artikel onderzoeken we een deel van de wetenschap achter zogenoemde WiFi-blackspots en, nog belangrijker, hoe we ze kunnen voorkomen en hoe we ermee om kunnen gaan!
Wat zijn Wifi blackspots?
Wifi-blackspots, ook wel Wifi-deadspots genoemd, zijn gebieden waar het signaal te zwak of te onstabiel om de wifi-verbinding in stand te houden. Het zijn vaak kleine gebieden (kamers of delen van een kamer, soms zo klein als een enkel bureau) die zouden moeten worden voorzien van een wifi-punt in de buurt.
Hoewel we ze ‘zwarte vlekken’ noemen en ze associëren met een specifieke locatie, zijn ze niet noodzakelijkerwijs permanent. In veel gevallen lijkt wifi-connectiviteit de helft van de tijd in orde te zijn, en stopt dan plotseling een paar uur met werken.
Wat veroorzaakt WiFi blackspots?
Wifi blackspots kunnen door drie dingen worden veroorzaakt:
- Interferentie
- Fysieke belemmering
- Afstand
Soms afzonderlijk, soms tegelijkertijd, waarbij de ene factor de andere verergert. Interferentie is simpelweg een storing die wordt veroorzaakt door andere apparaten die radiosignalen uitzenden in dezelfde frequentieband die wordt gebruikt door uw wifi-netwerk. Dit zorgt ervoor dat het wifi-signaal “verloren” gaat te midden van alle “ruis”. Wifi-blackspots komen voor in gebieden waar de interferentie zo sterk is dat een telefoon of laptop gewoon niet goed genoeg met het wifi-toegangspunt kan “blijven praten” om de verbinding te behouden – of zelfs verbinding te maken.
Het is eigenlijk hetzelfde principe dat het lastig is om met iemand te praten in een rumoerig café: zelfs als je duidelijk spreekt en je dicht genoeg bij elkaar bent, is er soms gewoon te veel lawaai om te verstaan wat er gezegd wordt.
Fysieke belemmering is iets minder voor de hand liggend vanwege het gedrag van EM-golven, maar de naam verraadt het al: sommige gebieden kunnen eenvoudigweg niet worden bereikt door een wifi-signaal. Wifi-blackspots ontstaan in gebieden waar het signaal simpelweg niet sterk genoeg is om opgepikt te worden, zelfs als er geen interferentie is.
Dit is niet noodzakelijkerwijs gerelateerd aan de afstand, hoewel wifi-toegangspunten wel slechts een beperkt bereik kunnen bestrijken. Om een beeld van dit principe te krijgen, stelt u zich een felle lamp voor die schijnt in een verder donkere kamer.
Normaliter zullen hierdoor de wanden van de ruimte (bijna) egaal verlicht worden. Maar als je een obstakel voor het licht plaatst, zal een deel van de muur niet zo sterk verlicht zijn. De schaduw van het obstakel is het gebied waar het licht niet doorheen kan.
Afhankelijk van de grootte van het obstakel en de afstand tot de lichtbron, is het misschien niet pikdonker, er wordt bijvoorbeeld een bepaalde hoeveelheid licht gereflecteerd door nabijgelegen muren, maar het is toch donkerder.
Wifi signalen gedragen zich op een enigszins vergelijkbare manier, maar ze weerkaatsen niet precies zoals licht met vast obstakel. Beide zijn vormen van elektromagnetische straling, maar hoe deze EM-golven interageren met verschillende soorten objecten hangt sterk af van hun frequentie.
Licht gaat bijvoorbeeld niet door karton, maar radiogolven in de frequentiebanden die worden gebruikt voor wifi-netwerken (2,4 GHz en 5 GHz) juist wel. Andere objecten, zoals grote metalen kasten, zijn echter effectieve obstakels voor zowel licht als Wifi-signalen.
Dat gezegd hebbende, obstakels zijn niet de enige oorzaak van fysieke belemmering. Onjuiste installatie of simpelweg slechte kwaliteit van de apparatuur kan ook een slechte wifi-signaaldekking veroorzaken. We komen hier zo op terug…
Afstand is de meest voor de hand liggende factor als het gaat om een slechte Wifi. Soms ook nog eens verergerd door interferentie of fysieke belemmering. Vaak is de afstand tot Wifi punt de belangrijkste reden waarom een gebied niet wordt bereikt.
De maximale afstand die een wifi-toegangspunt kan overbruggen, wordt door veel factoren beïnvloed. Bijvoorbeeld door de apparatuur die u gebruikt, of door de locatie waar de router geplaatst is. In de meterkast of in een open ruimte zoals de woonkamer kan al een wezenlijk verschil maken.
Wat veroorzaakt interferentie?
Interferentie is over het algemeen afkomstig van andere elektrische en elektronische apparaten, hoewel niet noodzakelijkerwijs radio- of netwerkapparatuur.
Soms is de interferentie volledig onbedoeld. Vrijwel alle elektronische apparaten die we gebruiken, zenden een bepaalde hoeveelheid EM-straling uit. Ze zijn (of zouden moeten zijn) zo ontworpen dat ze geen straling uitzenden die andere apparaten in de buurt zou kunnen storen.
Maar oudere apparaten, of nieuwere (beschadigde of niet goed ingestelde) apparaten, zenden genoeg straling uit die sterk genoeg is om andere elektronische apparatuur te storen. Als een deel van de EM-straling die ze uitzenden zich in dezelfde frequentieband bevindt als het wifi-netwerk, kan dit het netwerksignaal “verdrinken” in ruis.
Daarom lijken wifi-problemen veroorzaakt door interferentie soms vanzelf te verdwijnen: de bron van de interferentie stopt soms gewoon. Zet je het storende apparaat uit, dan is er weer ruimte op de frequentie voor het wifi signaal. Echter is het soms een uitdaging om er achter te komen welk apparaat de ruis veroorzaakt. Zo is er ooit een situatie geweest waarbij een ‘normale’oude tv meer dan een jaar lang storing veroorzaakte storing voordat men erachter kwam dat dit belemmering was…
Interferentie wordt overigens niet noodzakelijkerwijs veroorzaakt door slechte of verouderen apparaten: soms zijn er gewoon te veel in dezelfde ruimte!
Zoals we al zeiden lijkt het principe van interfentie op het voeren van een gesprek in een druk café. Iedereen praat dezelfde taal, maar toch verstaan we elkaar nauwelijks.
Hetzelfde fenomeen kan zich ook voordoen bij EM-golven. Als er te veel WiFi-apparaten een bepaald gebied bestrijken, kan het signaal van een individueel apparaat simpelweg worden overstemd door de signalen van alle andere apparaten, tot het punt waarop de ontvanger verzadigd is en geen enkel afzonderlijk signaal kan onderscheiden. Dat gebied wordt dan een Wifi-black spot.
Dit wordt verder gecompliceerd door het feit dat dezelfde frequentieband kan worden gedeeld door apparaten die verschillende technologieën gebruiken. Om wettelijke en historische redenen werken zowel WiFi als Bluetooth in de 2,4 GHz-frequentieband en kunnen ze onder bepaalde omstandigheden met elkaar interfereren.
What Causes Physical Obstruction?
We’ve already covered the first and most obvious reason of poor coverage: physical obstacles. There are things, such as large metallic objects that WiFi signals simply can’t penetrate.
Physical obstacles influence the behaviour of EM waves in various ways, depending on material and size. All physical obstacles attenuate RF signals to some degree, but WiFi signals will degrade far less when passing through a thin partition wall made of lightweight material than when passing through a thick wall made of reinforced concrete.
WiFi access points, phones, tablets and laptops, all use antennae in order to transmit and receive WiFi signals. However, antennae emit more strongly in some directions than in others, depending on their shape, size, and so on. Think, if you will, of the iconic Victorian street light: it emitted light all around, but it was slightly darker right at the base of the pole, where the light couldn’t reach.
Consequently, depending on how access points, clients, and potential obstacles are positioned relative to each other, some areas may simply end up being out of the signal’s reach.
The presence of physical obstacles is sometimes hard to infer because RF signals don’t propagate just in straight lines, from the router’s antenna to the laptop’s antenna. They bounce against objects, just like light is reflected in a mirror, or “scatter” against some objects, just like a thick stream of tap water is “scattered” when you place a fork underneath it.
So the exact “route” they take, between a phone or a laptop and a WiFi access point, isn’t always obvious, and objects that don’t necessarily seem to “get in the way” turn out to be serious obstacles. Furthermore, reflected and scattered signals can become a source of interference, too.
How Can You Fix WiFi Black Spots?
As with any problems, you can fix WiFi black spots in two ways: you can alleviate the symptoms, or you can remove the source. In some cases, both approaches work, but some problems won’t go away unless you remove their source.
Interference can be mitigated in two ways: either you remove the source or, if possible, you avoid it.
- Switch to a different WiFi channel. What we call “the 2.4 GHz band” and “the 5 GHz band” are actually composed of several channels – narrow frequency bands that partially overlap. This allows several networking devices that use the same technology to cover the same area without drowning each other. Switching to another, less congested channel, can avoid the interference source.
- Identify and eliminate sources of interference. The most common culprits in an office environment include faulty WiFi devices, poorly-shielded large appliances like microwave ovens, and devices that use other protocols like Bluetooth.
Physical obstruction and distance are somewhat easier to deal with:
- Reposition your router and access points and/or adjust their antennae. Oftentimes, repositioning an access point is all it takes to fix a WiFi dead spot. Routers and access points should generally be positioned close to the center of the area that they need to cover, and should be placed away from large metallic objects. Adjusting their position and the orientation of their antennae can improve their coverage of obstructed or distant areas.
- Install additional access points to cover distant areas. If poor coverage at a WiFi black spot is simply the result of distance, rather than interference or unreasonable obstacles, installing additional access points is an effective solution. However, this shouldn’t be done haphazardly: installing an additional access point in an already congested area can make interference even worse.
- Identify and reposition physical obstacles. WiFi access points are frequently wall- or ceiling-mounted, so they can be placed more or less everywhere, but there are exceptions. Sometimes, you cannot move or install an access point, but you can move physical obstacles. Large, metallic objects are the most frequent culprits.
How Can I Identify WiFi Black Spots, Obstacles, and Interference Sources?
As we’ve just seen, there is, indeed, some logic to the seemingly capricious behaviour of WiFi signals. However, that logic is sometimes completely inscrutable. So the very practical minds of RF and networking engineer have long ago come up with a very practical solution, called “wireless survey” or “radio survey”.
A wireless survey is exactly what it sounds like: using a measurement device called spectrum analyzer, a well-trained (and very patient) professional maps out the signal strength across all relevant frequency band, all over a certain area and, if needed, at various points in time. The data is then used to produce a sort of a “heat map” that can be used to study signal strength, and to identify potential obstacles and interference sources.
Ideally, a wireless survey should be conducted before commissioning a network. Conducting a wireless survey allows you to design a network specifically so that it doesn’t have WiFi black spots.
However, a wireless survey is not just a design tool, it’s also a useful troubleshooting tool. It can be used to identify existing dead spots and remedy their causes – whether it’s interference, obstacles, or just bad installation.
Conclusions
WiFi black spots – those seemingly haunted spots were WiFi just won’t work – are caused by poor WiFi signal. That is, the WiFi signal is simply too weak to be picked up – either by itself, because the signal source is obstructed or the source is too far, or relative to other signals in the same frequency band, because they are so loud that they “drown” it.
Removing sources of interference, adjusting the configuration of the network, or adjusting the physical disposition of its components or of various obstacles in the environment, can restore the signal strength and improve coverage. However, identifying the exact cause of interference or poor coverage is not always easy, and can require a great deal of trial-and-error.