Velocità WiFi ottenibili realisticamente con i vari standard

Quando ci si accinge ad acquistare un nuovo router WiFi si viene spesso ammaliati da sigle come AX11000, AX6000, AC5300, AC5000 con i produttori che “sbandierano” velocità fino a 11 Gbps pari a 11.000 Mbps. Ma è davvero tutto oro quello che luccica o sotto c’è tanto marketing? È davvero utile, oggi, acquistare un router WiFi 6 AX11000? Cosa significano davvero le sigle “pubblicizzate” da ciascun produttore? Proviamo a fare un po’ di chiarezza superando i “falsi miti”.

Velocità WiFi: cosa significano le sigle presentate dai produttori

Prendendo in esame le sigle indicate da ciascun produttore, le prime due lettere suggeriscono lo standard supportato: AX nel caso di WiFi 6 o 802.11 ax; AC nel caso di WiFi 5 o 802.11 ac; le cifre fanno riferimento invece alla banda in Mbps complessivamente gestibile dal dispositivo.

Chi acquista un router WiFi “ultimo grido” si aspetta di ottenere prestazioni velocistiche di primo livello da tutti i dispositivi wireless collegati. In realtà le performance misurate sono quasi sempre piuttosto lontane da quelle attese. Perché?

Innanzi tutto torniamo alle cifre riportate dai produttori dopo AX e AC: si tratta delle velocità di trasferimento dati massime aggregate ottenibili sulle varie bande di frequenza supportate dal router WiFi. Ciò che importa veramente sono le prestazioni raggiungibili sulla singola banda di frequenza. Dal punto di vista prettamente tecnico non ha senso sommare i Mbps potenzialmente impegnabili, in condizioni ottimali, sulle singole bande.

MIMO è un termine, acronimo di Multiple Input, Multiple Output, che viene utilizzato per indicare quando il canale di comunicazione può essere contemporaneamente utilizzato da più dispositivi wireless. Usando la tecnologia MIMO, i router e i dispositivi collegati via WiFi (ammesso che questi ultimi siano a loro volta compatibili) possono inviare e ricevere simultaneamente più stream di dati incrementando così la velocità del collegamento.
Realisticamente un dispositivo WiFi collegato al router raggiungerà al massimo 520 Mbps con lo standard 802.11 ac (WiFi 5) usando la tecnologia 2×2 MIMO o 1.000 Mbps (1 Gbps) con 4×4 MIMO quando router e client si trovano fisicamente molto vicini.
Buona parte dei dispositivi wireless di oggi (smartphone, tablet, notebook, convertibili,…) sono ancora compatibili soltanto 2×2 MIMO. Velocità di trasferimento dati inferiori alle attese sono perciò spesso riconducibili al client WiFi utilizzato e non al router o all’access point.

Supponendo di aver a disposizione una connessione in fibra FTTH (1 Gbps di banda), anche acquistando uno fiammante router WiFi AX11000 (11 Gbps di banda aggregata), avviando uno speed test da un costoso dispositivo client qual è, ad esempio, lo smartphone Apple iPhone XS Max, si leggeranno 400 Mbps. Stessa cosa con la maggior parte dei dispositivi mobili e dei notebook in circolazione. Questo perché, come accennato, si tratta di dispositivi 2×2 MIMO.

Prendiamo in esame un router WiFi AC5300 (WiFi 5). Il produttore “strombazza” 5300 Mbps, pari a 5,3 Gbps di banda.
Come detto, però, si tratta della velocità di trasferimento massima teorica ottenibile sommando le due o tre bande disponibili (sui 2,4 e 5 GHz).
I 5300 Mbps derivano dalla somma dei 1000 Mbps teorici sui 2,4 GHz e di 2166 più 2166 sulle ulteriori due bande dei 5 GHz.
Leggere numeri “grandi”, però, fa più colpo e da qui la scelta di marketing perseguita da tutti i principali produttori di router WiFi.

Lo standard WiFi 6 (802.11 ax) è l’ultimo nato in casa Wi-Fi Alliance: ne abbiamo parlato negli articoli WiFi 6, le novità della prossima generazione e Come aggiornare i propri PC a WiFi 6.
Si parla di velocità di trasferimento dati aumentate del 40% rispetto a WiFi 5 e con WiFi 6E, l’implementazione che prevede l’utilizzo (almeno in modalità indoor) delle nuove frequenze sui 6 GHz, si dovrebbero superare i 9,6 Gbps teorici offerti sulla carta da WiFi 6 sui 5 GHz.

La dimensione del canale in MHz, sia sui 2,4 GHz che sui 5 GHz, utilizzata per calcolare le velocità di trasferimento dati massime da parte del produttore è un altro punto importante.
Basti pensare ad esempio, che nel caso del WiFi 6 molti produttori fanno riferimento all’uso di canali a 160 MHz quando praticamente nessun client wireless usa questo approccio.
Fermandosi a 80 MHz, la banda disponibile a ciascun client è pari alla metà di quella dichiarata.
Ancora, i produttori spesso fanno i calcoli usando una modulazione 1024-QAM che il router effettivamente supporta ma che non è supportata da praticamente nessun dispositivo client.
E così la banda disponibile e la velocità di trasferimento dati si riduce ancora.
Infine, il massimo valore in Mbps ottenibile scende ancora allontanandosi dal router WiFi quindi in forza del “fattore distanza”, sulla base dell’overhead a livello di rete (le velocità misurate al livello fisico – come fatto dai produttori di router – sono ben diverse da quelle rilevate al livello applicativo o comunque al livello di rete e superiori; vedere la pila ISO/OSI).

Al giorno d’oggi, quindi, un router o un access point 4×4 MIMO 802.11 ac (WiFi 5 “Wave 2“) di qualità capace di supportare beamforming (direzionare il segnale wireless verso i singoli dispositivi client, a seconda della loro posizione fisica) e DFS (Dynamic frequency selection, per la scelta dei migliori canali di comunicazione da usare) sono probabilmente la scelta più consigliata.

In Windows premendo la combinazione di tasti Windows+R quindi digitando ncpa.cpl e infine facendo doppio clic sull’interfaccia WiFi in uso si leggerà la velocità di connessione con il router.
La stessa informazione potrà essere letta su Android e iOS accedendo alle proprietà della connessione WiFi.

Provate a dare un’occhiata alla fantastica tabella Wi-Fi MCS / PHY Mbps speed: essa contiene le “corrispondenze” tra gli standard IEEE 802.11 in uso, le varie configurazioni MIMO, modulazione e codifica utilizzati.

Supponendo ad esempio di leggere 192 Mbps nelle informazioni di rete su Android, cercando tale valore nel foglio elettronico indicato, si scoprirà a colpo d’occhio che il dispositivo sta usando un collegamento 802.11n o 802.11ac sui 2,4 GHz con un canale a 20 MHz e modulazione 256-QAM.

Nell’esempio, il notebook Windows 10 può trasferire i dati fino a 300 Mbps in modalità wireless. Esaminando la tabella si vede come il sistema stia adoperando una connessione 802.11n o 802.11ac sui 2,4 GHz con un canale a 40 MHz e modulazione 64-QAM.

Per verificare la velocità della WiFi all’interno della rete locale, suggeriamo di servirsi degli strumenti citati nell’articolo Speed test WiFi, quanto è veloce la connessione wireless.