Router WiFi dual band, tri band e quad band: quali sono le differenze

Nel 2022, molto più che in passato, si parlerà delle bande supportate dai router WiFi. Quando si parla di router dual band, tri band e quad band quali sono le differenze tra gli uni e gli altri? Vale davvero la pena spendere un bel po’ di soldi in più per acquistare modelli tri band o quad band anziché un più tradizionale router dual band?

Cosa sono i router dual band e come funzionano

I primi router dual band iniziarono a essere commercializzati nel 2009 con l’approvazione dello standard IEEE 802.11n (oggi conosciuto con l’appellativo di WiFi 4).

Si trattò di un passaggio obbligato perché in precedenza router WiFi e dispositivi wireless si limitavano a usare la banda dei 2,4 GHz oggi divenuta non soltanto satura ma anche sempre più inaffidabile per via dei tanti device che possono essere causa di interferenze: prodotti che usando lo standard Bluetooth, telefoni cordless, elettrodomestici come forni a microonde e così via.

Fu quindi introdotta la banda dei 5 GHz che è dedicata al WiFi, è molto meno affollata e offre prestazioni notevolmente più elevate in fase di trasferimento dati pagando lo scotto di un raggio di copertura inferiore rispetto ai 2,4 GHz.

Per offrire massima compatibilità sono nati i router dual band che consentivano e permettono ancora oggi di collegare dispositivi sia sulla banda dei 2,4 GHz che sulle frequenze dei 5 GHz.

L’arrivo dei router tri band nel 2021 con WiFi 6E

La dizione router tri band è destinata a creare qualche incomprensione in futuro.
Fino a ieri molti produttori parlavano di router tri band quando i loro dispositivi gestivano una banda sui 2,4 GHz e due sui 5 GHz da sfruttare simultaneamente per servire più client collegati allo stesso tempo senza ingenerare colli di bottiglia.

Con l’approvazione dello standard WiFi 6E che per la prima volta permette di superare i 10 Gbps teorici in modalità wireless, viene introdotto l’utilizzo di una terza banda di frequenze sui 6 GHz: in Europa un totale di 480 MHz tra 5.945 e 6.425 MHz mentre ad esempio negli Stati Uniti ben 1.200 MHz di spettro tra 5.925 e 7.125 MHz.
I nuovi router tri band offrono quindi il supporto simultaneo delle bande sui 2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz.

Abbiamo parlato nel dettaglio di WiFi 6E negli articoli citati in precedenza: il succo è che i router WiFi 6E possono assecondare i dispositivi client compatibili (anch’essi WiFi 6E) nei trasferimenti di dati alla massima velocità possibile.
WiFi 6E non ha bisogno di usare canali DFS (vedere più avanti) ma lo scotto delle prestazioni migliori si paga con la minore copertura del segnale rispetto alla banda a 5 GHz e ancora meno rispetto a quella sui 2,4 GHz.

I produttori hardware hanno colto l’occasione per promuovere i loro dispositivi più recenti come “ideali” per un sistema WiFi mesh le bande di frequenza sui 5 GHz e 6 GHz (non si possono utilizzare entrambe contemporaneamente con uno stesso client collegato al router).
In realtà, in una configurazione completamente wireless, molti sistemi mesh tri band WiFi 6E spesso si dimostrano mediocri perché non dispongono di una banda di backhaul dedicata (connessione diretta e dedicata tra i nodi e il router principale).

Router tri band tradizionali: è tutta questione di banda

Quando si acquista un router WiFi è quindi sempre più importante esaminarne con attenzione le specifiche e capire se la dizione “tri band” si riferisca alla banda aggiuntiva sui 6 GHz (router WiFi 6E) oppure alla doppia banda sui 5 GHz.

Dicevamo che molti router WiFi 5 e WiFi 6, rispettivamente contraddistinti dalle sigle AC e AX nei nomi dei modelli, mettono a disposizione due bande sui 5 GHz oltre a quella standard sui 2,4 GHz.

Facciamo un esempio per capire meglio: come abbiamo visto nell’articolo dedicato alle caratteristiche del router sulle quali riflettere e alle velocità realisticamente raggiungibili con i vari standard WiFi, un router dual band WiFi 6 (802.11 ax) commercialmente presentato come AX6000 permette di trasferire fino a 4.800 Mbps sulla banda dei 5 GHz e 1.148 Mbps sulla banda dei 2,4 GHz. La somma dà più o meno 6.000 Mbps (6 Gbps) ed è il valore massimo di banda gestibile dal router sommando sia il best effort teorico sui 5 GHz che sulle frequenze dei 2,4 GHz.

Dal momento che un client può usare soltanto una banda alla volta (quindi 5 GHz o 2,4 GHz) la massima banda che un dispositivo collegato al router WiFi può impegnare è, nel caso dell’esempio, pari a 4.800 Mbps. Il valore, inoltre, è al limite ottenibile soltanto usando un client compatibile MU-MIMO 4×4 come abbiamo spiegato nell’articolo in cui parliamo dei data stream sulle connessioni WiFi.

Ovviamente i 4.800 Mbps raggiungibili in fase di trasferimento dati in condizioni ottimali si otterranno quando vi fosse solo un client collegato al router WiFi. Se i client collegati simultaneamente fossero due essi avranno ciascuno a disposizione 2.400 Mbps; collegando 10 client in contemporanea ognuno potrà disporre al massimo di circa 480 Mbps e così via.
Le velocità del WiFi realisticamente ottenibili sono comunque sempre molto più basse “nel mondo reale”, lontano dai laboratori dei produttori di router e di dispositivi per il networking.

Per aumentare la larghezza di banda i produttori di chip hanno deciso di aggiungere un’altra banda WiFi sui 5 GHz dividendo lo spettro delle frequenze in due gruppi: canali superiori e canali inferiori. Questa novità venne introdotta nel 2014 e dette appunto il via alla realizzazione e alla successiva commercializzazione di router tri band in grado appunto di supportare due bande sui 5 GHz oltre alla tradizionale sui 2,4 GHz.

Sulle frequenze dei 5 GHz ci sono dei canali (ogni canale riunisce una piccola porzione della banda di frequenze) chiamati DFS e non-DFS.
DFS è acronimo di Dynamic Frequency Selection e fa riferimento a speciali canali condivisi con apparecchiature radar (ad esempio quelle meteorologiche e quelle installate negli aeroporti) e altri dispositivi per le telecomunicazioni di pubblica utilità.
Se il router rilevasse un segnale DFS nelle vicinanze smetterà di usare quei canali per evitare qualunque interferenza e si sposterà su un altro canale DFS non occupato.

La divisione dello spettro sui 5 GHz assicura che le due bande non si sovrappongano l’una con all’altra: ciò impedisce eventuali interferenze. Il numero totale di canali sui 5 GHz rimane quindi lo stesso anche nei router tri band ma ogni canale ha una maggiore larghezza di banda.
Sulla carta, quindi, un router tri band di tipo tradizionale (non-WiFi 6E) offre il doppio della larghezza di banda sui 5 GHz rispetto a un router dual band: una leva che dal punto di vista commerciale i produttori di router hanno utilizzato e continuano ampiamente a sfruttare perché numeri più elevati vengono percepiti dagli utenti sempre come “performance migliori“.

Differenze tra router dual band e tri band di tipo tradizionale

Nel “mondo reale” probabilmente potreste non accorgervi della differenza di prestazioni tra router dual band e tri band tradizionali perché potreste non avere così tanti dispositivi WiFi che si collegano e scambiano dati in contemporanea.

Come detto sopra, un router condivide la banda disponibile tra i dispositivi attivi ovvero tra quelli che impegnano la connessione con uno scambio di dati. In altre parole si possono avere centinaia di client connessi ma a contare in termini dell’effettiva suddivisione della banda di rete sono soltanto quelli attivi.
La stessa velocità della connessione WiFi dipende insomma dal numero dei dispositivi che stanno trasferendo dati in un certo momento e non dal numero di device complessivamente collegati al router.

Le performance massime dipendono in larga parte, come evidenziato in altri nostri articoli, anche dalle caratteristiche del modulo WiFi di ogni singolo client.
Se il router è di tipo WiFi 6 con supporto MU-MIMO 4×4 ma l’unico client collegato supporta soltanto WiFi 5 2×2, la velocità massima sarebbe di 867 Mbps, ben lontana dai 4.800 Mbps teorici visti in precedenza. E ciò, appunto, anche con un solo client collegato e attivo.
Usando WiFi 4 2×2 le performance massime durante il trasferimento dati da e verso il client sarebbero al massimo pari a 450 Mbps.

Questo foglio elettronico è utilissimo per conoscere le prestazioni teoricamente ottenibili con ciascuna configurazione ricordando però che il dispositivo più lento è quello che “comanda”, sempre.

Infine è la velocità della rete Internet quindi la banda di rete fornita dall’operatore di telecomunicazioni con il quale si è stipulato un abbonamento che in molti casi può rendere del tutto inutile l’utilizzo di router tri band.
Le connessioni Gigabit (almeno 1 Gbps in downstream) non sono ancora diffusissime e di XGS-PON si è iniziato a parlare da poco quindi disporre di un router che permette di gestire fino a 10 Gbps sulle due bande a 5 GHz può essere utile per trasferire dati alla massima velocità possibile (tra client wireless compatibili oppure verso host connessi mediante cavo Ethernet almeno Cat-6 su porte 10 GbE) all’interno della rete locale ma certamente non da e verso la rete Internet.
Provate a fare uno speed test per rendervi conto di quanto è davvero performante la vostra connessione Internet.

Supponiamo che la banda Internet a vostra disposizione sia di 150 Mbps in downstream, il che in Italia è già di per sé un valore interessante.
Quando 10 client WiFi usando contemporaneamente la connessione al massimo delle sue potenzialità ciascuno di loro potrà usare 15 Mbps.
Anche utilizzando un solo client 150 Mbps sono ancora molto meno rispetto alle prestazioni di qualunque standard WiFi recente, come abbiamo visto poco sopra.

Un router WiFi tri band è secondo noi vivamente consigliabile quando si ha intenzione di coprire aree piuttosto ampie: allestendo un sistema WiFi mesh una delle due bande sui 5 GHz sarà utilizzata per gestire il backhauling. Essa sarà dedicata a questo specifico servizio e non sarà soggetta a improvvisi cali di performance.

Cosa sono i router quad band

I produttori stanno recuperando il concetto tradizionale di router tri band per presentare i nuovi prodotti quad band.
Ciò significa che un router quad band utilizzerà una banda sui 2,4 GHz, due bande sui 5 GHz e una banda sui 6 GHz (supporto WiFi 6E).

Sistemi WiFi mesh quad band generalmente offrono prestazioni al momento insuperabili perché una delle due bande sui 5 GHz può in ogni caso essere utilizzata per il backhauling quindi per la comunicazione dedicata tra nodi e router principale.