Connect

Wi-Fi, καλώδια, High Def

Τα mp3, τα FLAC, οι φωτογραφίες, οι ματρόσκες, οι μπαμπούσκες και οι όμορφες κούκλες είναι κατεβασμένα, ριπαρισμένα και αποθηκευμένα αρχεία σε σκληρούς δίσκους, PC, server και NAS. Τα smartphone, οι ταμπλέτες, τα φορητά PC και οι τηλεοράσεις μιλάνε και ασύρματα. Το ζητούμενο είναι η επικοινωνία και η αναπαραγωγή της ψηφιακής συλλογής σε όλες τις συσκευές του σπιτιού αλλά ακόμα και έξω από αυτό. Στην κορυφή βρίσκεται η θέαση περιεχομένου υψηλής ευκρίνειας μέσω του οικιακού δικτύου. Είναι όμως όλα αυτά εφικτά ή χρειάζεται τύχη, ξήλωμα καλωδίων και «αμόλα καλούμπα»; Υπάρχουν και ενσύρματες και ασύρματες δικτυακές λύσεις, καθεμία με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της. Μάλιστα οι δύο λύσεις είναι συμπληρωματικές και συνήθως συνυπάρχουν στο ίδιο δίκτυο για να εξυπηρετήσουν όλες τις περιπτώσεις χρήσης.

Η καρδιά του Ψηφιακού Ζην είναι το δίκτυο. Δίκτυο όμως έχει πάψει προ πολλού να θεωρείται ένα απλό καλώδιο που τρέχει σε διάφορα πριζάκια γύρω – γύρω από το σπίτι. Καταρχήν το καλώδιο έχει να αντιμετωπίσει έναν ικανό ανταγωνιστή ο οποίος έχει την άυλη μορφή του ασύρματου δικτύου. Χωρίς καλώδια, χωρίς πριζάκια, χωρίς καρφώματα, χωρίς σοβατεπί, …χωρίς ταχύτητα, χωρίς αξιοπιστία, χωρίς σοβαρή ασφάλεια. Έπειτα το καλώδιο καλείται να ανταπεξέλθει σε νέες προκλήσεις που προέρχονται από τις τεχνολογίες μετάδοσης εικόνας και ήχου. Φυσικά εννοούμε την (υπερ)υψηλή ευκρίνεια και το 3D. Τα (Ultra HD) Blu-ray, οι ματρόσκες και οι δορυφορικές εκπομπές προσφέρουν απλόχερα απόλαυση που δεν υπήρχε διαθέσιμη ποτέ στο παρελθόν. Ας δούμε όμως με πιο τεχνικά στοιχεία ποιες είναι οι προκλήσεις που καλείται να αντιμετωπίσει το οικιακό δίκτυο.
Τα data του δικτύου

Add caption

Το βίντεο υψηλής ευκρίνειας, όπως υλοποιείται στους τίτλους Blu-ray διαθέτει προδιαγραφές διαμεταγωγής σήματος που φθάνουν ή ακόμα και ξεπερνούν τα 40 Mbps (Megabits per second) στην πράξη. Έτσι έχουμε αμέσως – αμέσως και το πρώτο εμπόδιο για το οικιακό δίκτυο. Το απλό ασύρματο δίκτυο Wi-Fi κατά ΙΕΕΕ802.11g διαθέτει ονομαστική ταχύτητα 54 Mbps και πραγματική ταχύτητα της τάξης των 20 Mbps σε ιδανικές συνθήκες. Αυτή η ταχύτητα είναι αρκετή για μετάδοση σήματος εικόνας DVD και οριακά των ματροσκών του Internet που φτάνουν μέχρι τα 10 Mbps, αλλά δεν «φτάνει» για την μετάδοση σήματος Hi-Def όπως απαντάται αυτούσιο στους δίσκους Blu-ray. Είναι λοιπόν το ασύρματο δίκτυο εκτός; όχι απαραίτητα. Το κοινότατο πλέον στάνταρτ IEEE802.11n χρησιμοποιεί ειδικές τεχνολογίες και δύο κανάλια επικοινωνίας οπότε θεωρητικά προσφέρει διπλάσια πραγματική διαμεταγωγή σε σχέση με το ΙΕΕΕ802.11g. Θα δείτε να αναφέρονται ονομαστικές ταχύτητες της τάξης των 300 Mbps ή ακόμα και των 450 Mbps όταν πρόκειται για μηχανήματα Dual Band. Η πραγματική ταχύτητα μεταξύ δύο σημείων σε ιδανικές συνθήκες είναι της τάξης των 40 Mbps. Δυστυχώς όμως σπάνια οι συνθήκες είναι ιδανικές μιας και μπαίνουν στην εξίσωση παρεμβολές και άλλες ασύρματες «δυσκολίες» οπότε η μέση πραγματική ταχύτητα πέφτει μέχρι τα 30 Mbps. Είναι αυτή η διαμεταγωγή ικανή για να περάσει σήμα Hi-Def σε πραγματικές συνθήκες; από ότι λένε οι δοκιμές μας, ναι, είναι. Ο λόγος είναι ότι η τεχνολογία που χρησιμοποιείται στο IEEE802.11n είναι πιο σταθερή από ότι στο απλό στάνταρτ Wi-Fi με μικρότερες αυξομειώσεις ταχύτητας. Έπειτα, τα 40 Mbps του Hi-Def είναι η «χειρότερη» περίπτωση. Ο μέσος όρος κωδικοποίησης των τίτλων Blu-ray κυμαίνεται στα 25-35 Mbps. Οι ματρόσκες του Internet σπάνια ανεβαίνουν μέχρι τα 20 Mbps και πιο συχνά δεν ξεπερνούν τα 15 Mbps. Υπάρχει κάτι πάνω από το IEEE802.11n; πολλά και διάφορα. Πρώτα συναντάμε τις λεγόμενες συσκευές Dual Band οι οποίες λειτουργούν ταυτόχρονα και στα 2,4 GHz και στα 5 GHz. Αυτό το κάνουν κυρίως για να αποσυμφορήσουν τα φάσμα των συχνοτήτων και η όποια αύξηση της ταχύτητας διαμεταγωγής έρχεται σαν ευχάριστο επακόλουθο.

Μετά έρχονται οι υλοποιήσεις του «Gigabit Wi-Fi» δηλαδή του στάνταρτ IEEE 802.11ac. Οι ταχύτητες αρχίζουν από το IEEE 802.11ac AC600 για μέγιστη ονομαστική ταχύτητα σύνδεσης 433 MHz στην μπάντα των 5 GHz (IEEE 802.11ac) και 150 MHz στην μπάντα των 2,4 GHz (IEEE 802.11n) και φθάνουν μέχρι το AC1900 με έξι κεραίες (3 x λήψη και 3 x εκπομπή) που υποστηρίζουν μέγιστη ονομαστική ταχύτητα σύνδεσης 1300 MHz στην μπάντα των 5 GHz (IEEE 802.11ac) και 600 MHz στην μπάντα των 2,4 GHz (IEEE 802.11n). Ακόμα πιο ψηλά κάθεται το IEEE 802.11ac MU-MIMO (Multi User Multiple Input Multiple Output) με μέγιστη ταχύτητα σύνδεσης με κάθε μία συσκευή που συνδέεται στο ασύρματο δίκτυο. Στον πίνακα μπορείτε να δείτε τις πιο κοινά απαντώμενες ταχύτητες σύνδεσης IEEE 802.11ac και IEEE 802.11ac MU-MIMO.

Μέγιστη Ονομαστική Ταχύτητα Σύνδεσης
IEEE 802.11ac	5 GHz	κανάλια	2.4 GHz	κανάλια
	(Mbit/s)		(Mbit/s)
AC600	433	1	150	1
AC750	433	1	300	2
AC1200	867	2	300	2
AC1300	867	2	400	2
AC1450	975	3	450	3
AC1600	1300	3	300	2
AC1750	1300	3	450	3
AC1900	1300	3	600	3
AC2200	1733	4	450	3
AC2350	1733	4	600	4
AC2600	1733	4	800	4
AC3000	1300 + 1300	3 x 2	450	3
AC3150	2167	4	1000	4
AC3200	1300 + 1300	3 x 2	600	3
AC5000	2167 + 2167	4 x 2	600	4
AC5300	2167 + 2167	4 x 2	1000	4

Λέγοντας βέβαια τα παραπάνω τα κομπιάσματα και τα βηξίματα του βίντεο ανάλογα με την απόσταση και τα φυσικά εμπόδια στο σπίτι πρέπει να θεωρούνται σχεδόν δεδομένα και για απόλυτη και απροβλημάτιστη μετάδοση τα πράγματα φαίνεται ότι επιμένουν καλωδιακά.
Ethernet υπεράνω όλων

Tο καλώδιο «πονάει». Γκρινιάζει η γυναίκα, χρειάζονται τρύπες στους τοίχους, καρφάκια, σοβατεπί, χαλάει η εμφάνιση, αλλά …δουλεύει πάντα και παντού. Ξεπερνώντας την αρχική «αντίσταση» στο θέμα της οικιακής δικτύωσης, το σίγουρο είναι ότι θα καταλήξετε, όπως όλοι μας, σε μία μικτή λύση. Δηλαδή όπου είναι αισθητικά αποδεκτό και συνάμα «αναγκαίο» από πλευράς επιδόσεων θα υπάρχει καλώδιο Ethernet και πριζάκι. Όπου «δεν γίνεται, θα φαίνεται χάλια» θα καλύπτεται από το ασύρματο δίκτυο. Οι τυχεροί ή οι αφοσιωμένοι θα καλωδιώσουν ολόκληρο το σπίτι με Ethernet και θα ξενοιάσουν, μία και καλή, για πολλά – πολλά χρόνια. Ή τουλάχιστον έτσι θα νομίζουν. Μήπως όμως η υψηλή ευκρίνεια στην εικόνα τους χαλάσει την σούπα; για να δούμε το θέμα πιο επισταμένα. Στην πλειοψηφία τους τα σημερινά οικιακά δίκτυα βασίζονται στην τεχνολογία Ethernet και τρέχουν στα 100 Mbps ή στο 1 Gbps (Gigabit per second). Οι συσκευές που διαθέτουν συνδεσμολογία Ethernet υποστηρίζουν ταχύτητες 1 Gbps ή 100 και 10 Mbps. Gateways, routers, switches, hubs, ενισχυτές, (Ultra HD)Blu-ray players, τηλεοράσεις, PC, media players και ιντερνετικά τηλέφωνα είναι λίγα μόνο παραδείγματα δικτυωμένων συσκευών. Σαν υποσημείωση θα αναφέρουμε ότι υπάρχει πλήρης συμβατότητα και προς τα πάνω και προς τα κάτω μεταξύ των 10 Mbps των 100 Mbps και του 1 Gbps σε επίπεδο συσκευών. Σε επίπεδο φυσικής σύνδεσης, για την ταχύτητα των 100 Mbps αρκεί καλώδιο κατηγορίας ποιότητας Cat 5 και χρειάζεται η σύνδεση μόνο των δύο ζευγαριών του καλωδίου RJ-45. Για το 1 Gbps χρειάζεται καλώδιο Cat 5E η Cat 6 και χρειάζεται η σύνδεση και των τεσσάρων ζευγαριών του καλωδίου RJ-45. Αν περνάτε σήμερα νέο καλώδιο επιλέξτε Cat 5E αν το μήκος δεν ξεπερνάει τα 30 μέτρα και οι διαστάσεις σας περιορίζουν, αλλιώς πηγαίνετε σε Cat 6.
Οι επιδόσεις

Το ζητούμενο είναι δίχως άλλο οι επιδόσεις. Μπορεί ένα δίκτυο Ethernet να περάσει εικόνα υψηλής ευκρίνειας; Άνετα. Στο σημείο εισόδου το οικιακό δίκτυο τρέχει στα 100 Mbps επειδή τα φθηνά gateway που πωλούνται διαθέτουν ενσωματωμένο switch τεσσάρων υποδοχών στα 100 Mbps. Επίσης το κόστος των πρόσθετων switch, αν έχετε πάνω από τέσσερις συσκευές, είναι «χώμα». Ο μέσος όρος της πραγματικής ταχύτητας του δικτύου των 100 Mbps, όπως λένε οι μετρήσεις μας, είναι της τάξης των 80 Mbps ακόμα και με προσιτό εξοπλισμό. Ανάλογα με την τεχνολογία του switch θα δείτε διαφορές στις επιδόσεις μέχρι 10% σε προϊόντα διαφορετικών κατασκευαστών, αλλά η πραγματική ταχύτητα δεν θα πέσει κάτω από τα 70 με 75 Mbps ακόμα και στις φθηνότερες των υλοποιήσεων. Η ταχύτητα αυτή είναι ικανή από μόνη της να περάσει ένα σήμα εικόνας Hi-Def χωρίς πρόβλημα. Τι γίνεται όμως αν αυξηθούν οι απαιτήσεις; σε πιο βαθμό θα δυσκολέψουν τα πράγματα; Το δίκτυο των 100 Mbps είναι κανό να υποστηρίξει μέχρι δύο ροές Hi-Def και χωρίς να προκαλέσει θέματα σε άλλες συσκευές που ασχολούνται με περιφερειακές εργασίες όπως ακρόαση μουσικής ή κατέβασμα αρχείων, αλλά μέχρι εκεί. Αν χρειάζεται να περάσει και τρίτη ροή εικόνας Hi-Def τότε το δίκτυο του 1 Gbps είναι μονόδρομος. Πέρα από την ανάγκη καλωδίων και συνδέσεων Gbps εδώ χρειάζονται και switch και συσκευές με λεγόμενα πορτάκια Gigabit. Με σωστές υποδομές Gigabit που διαθέτουν πιστοποιημένα καλώδια το δίκτυο διαθέτει καθαρή πραγματική ταχύτητα της τάξης των 700 και πλέον Mbps, ταχύτητα που είναι τουλάχιστον οκταπλάσια από αυτήν ενός δικτύου 100 Mbps. Σκεφτείτε το: για παράδειγμα οι μεταφορές αρχείων μεταξύ υπολογιστών χρειάζονται το ένα όγδοο του χρόνου(!). Καθαρά το δίκτυο του 1 Gbps δεν είναι ο περιοριστικός παράγοντας στους υψηλούς ρυθμούς διαμεταγωγής αλλά η ταχύτητα συσκευών όπως οι παραδοσιακοί σκληροί δίσκοι. Πως αυτό επηρεάζει την μετάδοση εικόνας υψηλής ευκρίνειας; Οι δοκιμές έρχονται για μία ακόμα φορά να μας δώσουν την απάντηση. Ένας οικιακός server με ειδικούς δίσκους βίντεο μπορεί άνετα να εξυπηρετήσει έξι ροές βίντεο Hi-Def ποιότητας Blu-ray χωρίς κανένα πρόβλημα, χωρίς κανένα κόμπιασμα. Το δίκτυο δεν εξαντλείται ακόμα και σε αυτό το σενάριο αλλά από εκεί και πέρα χρειάζονται ειδικές συστοιχίες σκληρών δίσκων ή SSD για να ανταποκριθούν σε πιο αυξημένες απαιτήσεις, απαιτήσεις που ξεφεύγουν όχι μόνο από αυτές ενός σπιτιού αλλά και ενός μικρού ξενοδοχείου.
Αξίζει η αλλαγή;
Όσον αφορά το οικιακό περιβάλλον και τις ροές δεδομένων ταινιών Hi-Def μέσω του δικτύου, τα 100 Mbps είναι αρκετά για θέαση μέχρι δύο ταυτόχρονα ταινιών ακόμα και σε ποιότητα Blu-ray. Εκεί που τα δίκτυα των 100 Mbps δεν θα ικανοποιήσουν είναι στις μεταφορές μεγάλων αρχείων και στις περιπτώσεις μεγάλων σινεφίλ οικογενειών. Αν φτιάχνετε νέο δίκτυο επενδύστε σε καλώδια, πρίζες και switch του 1 Gbps. Δεν θα το χρειαστείτε για το Internet radio του ενισχυτή σας αλλά θα μεταφέρετε αρχεία μεταξύ των υπολογιστών του δικτύου με περισσή ταχύτητα. Αν το καλώδιο δεν είναι λύση για εσάς τότε τα πράγματα είναι δυσκολότερα. Η υψηλή ευκρίνεια δεν υποστηρίζεται απρόσκοπτα από τα απλά ασύρματα δίκτυα Wi-Fi. Τα δίκτυα κατά ΙΕΕΕ 802.11ac προσπαθούν να ικανοποιήσουν σε αυτήν την απαίτηση αλλά δεν τα καταφέρνουν πάντα όταν υπάρχουν δύσκολες περιπτώσεις λήψης με παρεμβολές και φυσικά εμπόδια. Τι μπορείτε να κάνετε; Κάποιοι απλοί κανόνες θα σας βοηθήσουν:
Κανόνας Πρώτος, Location, location, location. Το μότο των παλιών εμπόρων για την σπουδαιότητα της τοποθεσίας ενός μαγαζιού ισχύει στο ακέραιο και για την τοποθεσία του ασύρματου σημείου πρόσβασης στο σπίτι. Μπορεί ο ασύρματος ρούτερ να χρειάζεται να τοποθετηθεί κοντά στην απόληξη της τηλεφωνικής παροχής αλλά αυτό δεν είναι πάντα το βέλτιστο μέρος για την ασύρματη επικοινωνία.
Κανόνας Δεύτερος, οι τοίχοι κόβουν. Οι τοιχοποιία και τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην Ελλάδα περιορίζουν σημαντικά την εμβέλεια του ασύρματου δικτύου.
Κανόνας Τρίτος, το ασύρματο δίκτυο δεν ανεβαίνει σκάλες. Η μετάδοση του σήματος στα σύρματα δίκτυα έχει βελτιστοποιηθεί στον οριζόντιο άξονα και όχι στον κατακόρυφο. Γιαυτό δεν πιάνει Wi-Fi ο επάνω όροφος.
Κανόνας Τέταρτος, οι παρεμβολές είναι πολλές στο αστικό περιβάλλον. Μέσα στις πόλεις, δεν είναι σπάνιο να συνυπάρχουν πολλά και διαφορετικά ασύρματα γειτονικά δίκτυα που να μοιράζονται το ίδιο κανάλι επικοινωνίας με αρνητικά αποτελέσματα για την τελική ταχύτητα επικοινωνίας.
Σε κάθε περίπτωση υπάρχουν λύσεις περισσότερο ή λιγότερο κομψές, περισσότερο ή λιγότερο προσιτές, που μπορούν να λύσουν οποιαδήποτε θέματα οικιακής δικτύωσης είτε ενσύρματα είτε ασύρματα. Η βέλτιστη υλοποίηση διαθέτει και ενσύρματο δίκτυο Ethernet για τις γρήγορες συσκευές όπως PC, server, NAS, media player, TV, τηλέφωνα και γενικά «μόνιμα τοποθετημένες» συσκευές, και ασύρματο δίκτυο για περιφερόμενες συσκευές όπως smartphone και ταμπλέτες.