Alles wat je moet weten over het nieuwe Wi-Fi 802.11ax

De nieuwe Wi-Fi standaard 802.11ax is nog niet eens gestandaardiseerd, maar de eerste chips werden vorig jaar geproduceerd en de eerste routers zijn al op de markt. Een blik op de nieuwe technologie die bedoeld is om veel gebruikers op één netwerk mogelijk te maken. Elke nieuwe Wi-Fi standaard heeft grote verbeteringen met zich meegebracht qua prestaties. De recentste, 802.11ac, heeft een indrukwekkende maximale doorvoersnelheid van 1,3 Gbps. Maar zelfs dat is niet voldoende om de groeiende vraag bij te benen en mensen in hotels, winkelcentra, treinen, voetbalstadions en elders vragen regelmatig luidkeels: “Waarom is Wi-Fi zo traag?”

Meer dan doorvoersnelheid

De nieuwe High-Efficiency Wireless-standaard, oftewel 802.11ax, belooft een verviervoudiging van de doorvoersnelheid, maar belangrijker: het is speciaal ontworpen om beter om te kunnen gaan met drukbevolkte gebieden waar veel gebruikers tegelijk verbinding maken met hetzelfde netwerk. Dat is vooral een belangrijke verbetering voor reizigers, voetbalgenieters, winkelend publiek en meer.

Ook is de standaard beter geschikt voor IoT-uitrol, voor thuisomgevingen waar het draadloze netwerk zwaar wordt belast, in appartementencomplexen en in kantoren die bandbreedte-vretende toepassingen als videovergaderen gebruiken. Een van de voordelen is verder het offloaden van mobiel verkeer. Als 4G niet dekkend is of het mobiele netwerk te zwaar wordt belast, kan verkeer worden overgenomen door Wi-Fi netwerken.

Het is dan ook niet zo raar dat er veel enthousiasme is over de nieuwe standaard. Hoewel de standaard pas volgend jaar officieel wordt gepubliceerd, staan routerfabrikanten en andere tech-leveranciers te springen om ax-producten te leveren en de eerste verschijnen nu al op de markt, zoals dat meestal gaat met routers nog ruim voordat de standaard goed en wel af is. Deze pre-standaardproducten worden door de Wi-Fi Alliance gecertificeerd als ze na een firmware-upgrade straks aan de volledige standaard voldoen.

Het fundamentele issue dat de nieuwe standaard aanpakt is de bandbreedte die wordt gedeeld door meerdere endpoints. Access points hebben overlappende gebieden, vooral op plekken waar de aanbieders voldoende dekking proberen te geven aan zoveel mogelijk gebruikers, en Wi-Fi gebruikers bewegen van AP naar AP.

Nieuwe multiplexing

De oplossing die momenteel wordt gebruikt is een technologie uit de tijd van Ethernet. Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) vereist dat endpoints luisteren naar een signaal dat de weg vrij is, voordat ze verzenden. Bij interferentie, congestie of botsing, trekt het endpoint zich eventjes terug, wacht het op een nieuw signaal dat verzenden vrij kan en verstuurt dan de pakketjes.

In een overvol stadion, een drukke trein of andere plek waar honderden of zelfs duizenden gebruikers dezelfde lijn gebruiken om video te streamen is dat systeem niet zo efficiënt en dat merken we aan de prestaties. 802.11ax heeft een multiplexingtechnologie afgekeken van 4G-mobiel en kan vier simultane streams van 3,5 Gbps elk (14 Gbps totaal) afleveren naar een enkel endpoint.

Hoe het werkt

De standaard biedt een nieuwe technologie, maar is wel achterwaarts compatibel met 802.11ac en -n. De verhoging van throughput is te danken aan nieuwe QAM-modulatie, die ervoor zorgt dat er meer data per pakket kan worden verzonden. Ook wordt het spectrum beter benut. 802.11ax maakt bredere kanalen en splitst deze op in smallere subkanalen. Daarmee wordt het totale aantal vergroot, waardoor het makkelijker wordt om een minder druk kanaal te vinden.

Eerdere Wi-Fi standaarden stonden slechts een transmissie tegelijk toe per AP. In 802.11ac werd Multi-User, Multi-Input, Multiple Output (MU-MIMO) gebruikt, waarmee access points vier streams tegelijk konden verzenden. 802.11ax verdubbelt dat naar acht en maakt gebruik van beamforming-technologie om deze streams nauwkeuriger af te leveren naar de antenne van de ontvanger.

Nog belangrijker is dat ax MU-MIMO gebruikt in combinatie met een technologie die wordt gebruikt in LTE-basisstations, genaamd Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA). Die zorgt ervoor dat elke MU-MIMO-stream kan worden opgesplitst in vier aanvullende streams, waardoor ook de effectieve bandbreedte per gebruiker wordt verviervoudigd.

IDG-collega Zeus Kerrevala omschrijft vroege Wi-Fi standaarden alsof je in een lange rij van klanten staat te wachten, terwijl er maar één kassa open is. MU-MIMO opent drie extra kassa’s en OFDMA betekent dat elke kassa tegelijkertijd vier klanten kan afhandelen. Nog een verschil is dat 802.11ac enkel de 5GHz-band gebruikt, terwijl -ax weer 2,4 GHz erbij pakt, waardoor er nóg meer kanalen beschikbaar komen. Eerste chipsets hebben bijvoorbeeld in totaal 12 kanalen beschikbaar, waarvan acht in 5 GHz en vier in 2,4 GHz.

Full-duplex

Met 802.11ac is MU-MIMO beperkt tot downlink, maar -ax is full-duplex, zodat een access point naar meerdere ontvangers tegelijk kan zenden en endpoints meerdere verbindingen tegelijk kunnen ontvangen. Er zijn acht MU-MIMO-transmissies tegelijk mogelijk (in -ac waren dat er nog vier). Andere technologie:en als trigger-based random access en dynamische fragmentatie zijn ook bedoeld om de efficiëntie te vergroten.

Ten slotte introduceert 802.11ax een technologie genaamd ’target wake time’ om stand-by-efficiëntie te vergroten op smartphones en andere mobiele apparaten. Deze methode is erop gericht om accuduur te verlengen.

Adoptie van de standaard

De IEEE keurde 802.11n goed in 2007 en -ac in 2013, dus de interval van zes jaar tussen standaarden wordt prima gehandhaafd. Een 802.11ax-draft moet dit kwartaal worden gepubliceerd en een uiteindelijke standaard volgt in het eerste kwartaal van volgend jaar.

Interim-certificering van de Wi-Fi Alliance start in het vierde kwartaal van dit jaar en in 2019 moet de productie van ax-hardware op stoom raken. Wat adoptie van de massa betreft zitten we waarschijnlijk rond 2020 met endpoints als smartphones en laptops – die logischerwijs volgen ná de access points. Vooruitdenkende netwerkbeheerders, vooral IT’ers met drukke draadloze netwerken, kunnen dit jaar het beste vast beginnen met hun ax-pilots.

Bron: Webwereld.nl