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。

これからの計画

圏外を見つけて、改善しましょう

Range Upは、2分で描いた間取り図を部屋ごとの通信範囲マップに変え、中継器に最適な場所を示します。