れんが・コンクリート・しっくいの家:古い頑丈な住宅の Wi-Fi
れんが壁は 5 GHz で 10〜16 dB、金属ラス下地のしっくいはそれ以上の損失になります。れんが壁を越えて Wi-Fi を届ける損失値、ドアを使う経路、有線の代替策を解説します。
れんが壁越しの Wi-Fiを改善するには、ルーターから問題の部屋までの電波の経路を確認することから始めます。
ルーターは廊下にあります。奥の寝室は 30 フィート先なのに、使える電波がありません。現代的な木造・石こうボードの家なら不思議ですが、1950 年頃より前に建てられた、頑丈な間仕切り壁の家では普通です。ルーターとの間にあるのが間仕切りではなく、厚さ 9 インチの焼成粘土の層だからです。
頑丈な壁の家では、ほとんどの中継器のアドバイスが通用しません。多くの助言は、壁が中空であることをひそかに前提にしているからです。壁が中空でないときに何が変わるかを説明します。
電波の予算と、石造りがそれを使う速さ#
予算として考えてください。ルーターの隣に立ったスマートフォンは、およそ -30 dBm を示します。安定した 5 GHz の性能は約 -67 dBm を下回ると崩れ、2.4 GHz も使えなくなる前に約 -75 dBm まで何とか動きます。つまり、ルーターから家の奥の角までに使えるのはおよそ40 dBです。しかも屋内の自由空間はその予算をほとんど使いません。
石造りは 1、2 回の移動で予算を消費します。
| 通過する壁 | 2.4 GHz での一般的な損失 | 5 GHz での一般的な損失 |
|---|---|---|
| 石こうボードと間柱の間仕切り(現代住宅) | 2〜3 dB | 3〜6 dB |
| 木製ラスの上のラス下地としっくい | 3〜4 dB | 5〜8 dB |
| 金属ラスの上のラス下地としっくい | 10〜15 dB | 20〜30 dB 以上 |
| れんがまたはシンダーブロック、単層、約 4 インチ | 6〜10 dB | 10〜16 dB |
| れんが、二重層または空洞、9 インチ以上 | 10〜15 dB | 15〜25 dB |
| 現場打ちまたは鉄筋コンクリート | 10〜15 dB | 15〜25 dB |
| がれき石または野石、18〜24 インチ | 12〜20 dB | 25 dB 以上 |
| 石造りの煙突 | れんが壁 2 枚として数える | れんが壁 2 枚として数える |
意外に手ごわいラス下地としっくい#
古い家の所有者なら、れんが壁が問題だとは知っています。しっくいを疑う人はほとんどいません。
木製ラスの上にある伝統的なラス下地としっくいは軽微で、3〜8 dB、密度の高い間柱壁と同程度です。エキスパンドメタルラスの上のしっくいは別物です。金属ラスは米国の建築で 1920 年代以降に一般的に使われ、補修箇所、曲面の施工、浴室周りに今も見つかります。古い補修では、薄塗りの下に普通の金網を使うこともあります。
Wi-Fi の波長は 2.4 GHz で約 4.8 インチ、5 GHz で 2.4 インチです。エキスパンドメタルラスの開口部はそれよりはるかに小さいため、壁は単に電波を弱めるのではなく、スクリーンのように振る舞って反射します。20〜30 dB 以上の損失が普通に起こり、4 面の壁と天井すべてに金属ラスがある部屋は、ドアだけが開口部の遮蔽箱になります。
どちらの壁かを見分ける方法は次のとおりです。
- **磁石でテストする。**強い磁石を壁に沿って滑らせます。金属ラスなら規則的な縞模様で引っかかり、木製ラスなら釘の頭だけに反応します。
- **切り欠きを見る。**コンセントのカバーを外し、穴の端を見ます。木の細片、金属メッシュ、きれいな石こうボードの端のどれかです。
- **ノックする。**石造りは、鈍く痛い拳の感触になります。ラスは間柱の間で中空の太鼓のように響きます。石こうボードは、より軽く紙のような中空音です。
最初の内壁で 5 GHz が途切れる理由#
密度の高い素材を通る減衰は、周波数が高いほど大きくなります。2.4 GHz で約 8 dB の損失になる同じれんが壁が、5 GHz では約 14 dB、6 GHz ではさらに大きくなります。この 1 つの事実が、頑丈な壁の家のすべてを変えます。
- **5 GHz は同じ部屋の帯域になります。**同じ部屋か開いたドア越しなら 300〜600 Mbps を期待できます。頑丈な壁を 1 枚通ると、その一部まで落ちるか、ネットワーク一覧から完全に消えます。
- **2.4 GHz はここでは格下ではありません。**石造りの壁を 2 枚通っても、まだ使える唯一の帯域になることがあります。実環境では通常 20〜60 Mbps で、遅いものの、何もないよりははるかに良い値です。
- **バンドステアリングが逆効果になります。**多くのルーターは機器を 5 GHz へ移し、そこに留めようとします。しかし 5 GHz が最初の壁で崩れる家では、これは完全に逆です。SSID を分ける手間をかける価値がある数少ないケースで、トレードオフは2.4, 5、6 GHz の選び方にあります。
- **中継器のバックホールも問題を引き継ぎます。**デュアルバンド中継器は通常、ルーターへ 5 GHz で戻ろうとします。れんが壁 2 枚の後ろではそのリンクが存在しない可能性があり、機器は 2.4 GHz のバックホールに戻ります。すると拡張したネットワーク全体が、クライアントの通信も運ぶ 2.4 GHz ホップに制限されます。
壁ではなくドアを通る経路を狙う#
頑丈な壁の家を実際に直す方法は、直線を描くのをやめることです。
無線は直線を必要としません。廊下を進み、開いたドアを通り、角を回って部屋へ入ります。その途中で反射と回折ごとに数 dB 失います。間柱壁の家ならその迂回を気にする価値はありません。しかし石造りの家では、それがすべてです。ドアは20 dB の壁に空いたほぼ無損失の穴だからです。
つまり問題はルーターから部屋までの距離ではありません。目的の部屋へ向かう、損失が最も少ない歩行経路はどれかです。
よくある質問#
れんが壁を通ると Wi-Fi はどのくらい失われますか?
単層のれんが壁、つまりれんが 1 枚分で約 4 インチの厚さなら、2.4 GHz で通常 6〜10 dB、5 GHz で 10〜16 dB 失います。9 インチ以上の二重層または空洞壁は、損失が 2 倍まではならないもののさらに大きくなり、5 GHz では 15〜25 dB を計画値にします。これは目安です。湿ったれんが、厚いしっくい、浅い角度で壁に当たる条件では、損失が増えます。
Wi-Fi 中継器はれんが壁を通って使えますか?
中継器自身がルーターを明瞭に受信できれば使えます。受信できなければ失敗します。ルーターへのリンクが石造りの壁を 1 枚以内しか越えないように置き、できればドアを通って壁を避ければ、役割を果たします。届く範囲のコンセントがすべてルーターへの弱いリンクになるなら、中継器は弱い電波を強く再送するだけで、何も置かないより悪くなります。
5 GHz の Wi-Fi が 1 部屋でしか使えないのはなぜですか?
密度の高い素材の損失は周波数とともに増え、2.4 GHz で 8 dB のれんが壁が、5 GHz では 14 dB 以上になることがあるからです。頑丈な壁の家では、5 GHz は同じ部屋だけの帯域になり、他の場所は 2.4 GHz がすべてを担当します。2.4 GHz を有効にし、ときには専用のネットワーク名を与えるのが実用的な対策です。帯域の比較では 2.4, 5、6 GHz の違いも確認してください。
ラス下地としっくいは Wi-Fi を遮りますか?
木製ラスの上のしっくいは軽微で、5 GHz では約 3〜8 dB です。エキスパンドメタルラスの上のしっくいは 20〜30 dB 以上と深刻です。金属メッシュの開口部が Wi-Fi の波長よりはるかに小さく、電波を通さず反射するためです。壁に磁石を滑らせ、規則的な縞模様で引っかかるなら金属ラスです。