Berichten

De evolutie van Wi-Fi 6

Let’s take a short trip down memory lane. De afgelopen twee decennia hebben de Wi-Fi standaarden zich razendsnel opgevolgd. In 1997 werd de eerste Wi-Fi generatie gelanceerd, ruim 20 jaar later werd Wi-Fi 6 aangekondigd. Hoewel de officiële certificering van Wi-Fi 6 pas halverwege 2019 wordt verwacht, zijn er al verschillende Wi-Fi 6 producten geïntroduceerd, geproduceerd en verkocht.

De eerste generatie 802.11 in 1997 ondersteunde slechts de 2,4GHz-band. Later werd ook de ondersteuning voor de 5 GHz-band toegevoegd. Wi-Fi 5 (802.11ac) ondersteunt juist alleen de 5GHz-band. De gedachte achter dit besluit was om mensen aan te moedigen naar de 5GHz-band te gaan omdat het een veel ‘schonere’ frequentie was. Wi-Fi 6 (802.11ax) ondersteunt zowel 2,4 GHz als 5 GHz. Dit is voornamelijk te wijten aan de hoeveelheid IoT-apparaten van 2,4 GHz die momenteel al te koop zijn. Daarnaast is de FCC (Federal Communications Commision) aan het kijken naar nieuwe regelgeving om het 6GHz-spectrum zonder licentie voor Wi-Fi 6 te openen.

Kanaal bandbreedte
Wat betreft bandbreedte begon de IEEE 802.11-standaard met 20 MHz en is deze vervolgens uitgebreid tot 40 MHz voor Wi-Fi 4 (802.11n) en tot 160 MHz voor Wi-Fi 5 en Wi-Fi 6. Er zijn nog niet veel 160MHz-apparaten, maar met de ontwikkelingen rondom 6 GHz kan dit zomaar de nieuwe realiteit worden.

Er moet ook opgemerkt worden dat Wi-Fi 6 20MHz-apparaten ondersteunt, wat vooral belangrijk is voor IoT. Dit omdat het ontwerp voor Wi-Fi 6 is geschreven met IoT-apparatuur in gedachten omdat deze goedkoop is, weinig stroom verbruikt en beschikt over zeer kleine batterijen. Met behulp van managementframes kunnen clientstations een Wi-Fi 6 access point laten weten dat ze werken als MHz-apparatuur. Een apparaat van 20MHz kan zenden en/of ontvangen in de 2,4- of de 5GHz-band. Bovendien implementeert de Wi-Fi 6 standaard een protocol waarbij de 20MHz-apparaten alleen communiceren op de primaire 20MHz-kanalen. In wezen betekent dit dat een 40MHz-kanaal mogelijk kan worden uitgebreid tot 80 en 160 MHz. Alle 20MHz-pakketuitwisselingen van deze clients bevinden zich in de primaire 20 MHz. Het is belangrijk om te weten dat apparaten met 20 MHz alleen nodig zijn om in de primaire 20 MHz-kanalen te werken.

Peak PHY Rates & Spectrum Utilization
De peak 802.11 PHY-snelheid ondersteunde 2 Mbps per seconde, wat is toegenomen tot 10 Gbps per seconde voor Wi-Fi 6. Hoge doorvoersnelheden maken het product gewilder, maar wat er echt toe doet is hoe goed de standaard gebruikmaakt van het beschikbare spectrum. Een manier om dit te kwantificeren is met ‘link spectral efficiency’. De eerste 802.11 Wi-Fi standaard pushte bijvoorbeeld 0,1 bps / Hz. Daarentegen pusht Wi-Fi 6 een verbluffende 62,5 bps / Hz.

De algemene spectrumprestaties worden ook aangeduid met de naam van standaard. Wi-Fi 4 (802.11n) stond bekend als HT ofwel high throughput, gevolgd door Wi-Fi 5 (802.11ac) die VHT werd genoemd, ofwel very high throughput. Voortzetting van dit naampatroon leidt ertoe dat, Wi-Fi 6 (802.11ax) is aangewezen als HE, wat staat voor high efficiency.

In onderstaande tabel zijn de verschillen tussen de Wi-Fi standaarden nog eens overzichtelijk weergegeven:

 
802.11
(Legacy)
Wi-Fi 1
802.11b
(Legacy)
Wi-Fi 2
802.11a
(Legacy)
Wi-Fi 3
802.11g
(Legacy)
Wi-Fi 4
802.11n
(HT)
Wi-Fi 5
802.11ac
(VHT)
Wi-Fi 6
802.11ax
(HE)
Year Ratified1997199919992003200920142019
Operating band2,4 GHz/IR2,4 GHz5 GHz2,4 GHz2,4 /5 GHz5 GHz2,4 /5 GHz
Channel BW20 MHz20 MHz20 MHz20 MHz20/40 MHz20/40/80/160 MHz20/40/80/160 MHz
Link Spectral Efficiency0.1 bps/Hz0.55 bps/Hz2.7 bps/Hz2.7 bps/Hz15 bps/Hz42.5 bps/Hz62.5 bps/Hz
Max # SU Streams1111488
Max # MU StreamsNANANANANA4 (DL only)8 (UL & DL)

Voor meer informatie over de evolutie van Wi-Fi 6 kunt u terecht op de website van Ruckus Networks.
Heeft u behoefte aan meer uitleg over Wi-Fi? Sinds dit jaar is het Wi-Fi Seminar op aanvraag beschikbaar. Vul het contactformulier in en we nemen zo snel mogelijk contact met u op om de mogelijkheden te bespreken →

Ruckus Wireless ZoneDirector vs. SmartZone

Ruckus Promo 2020

De ZoneDirector heeft bijgedragen aan de ontwikkeling en de groei van Ruckus Networks om uit te groeien tot één van de grootste WLAN leveranciers van vandaag de dag. Deze WLAN controller is al geïmplementeerd binnen tienduizenden netwerken en diverse markten. Ongeveer een jaar geleden is de SmartZone WLAN controller aan het portfolio toegevoegd. Een nieuwe generatie controllers, gericht op de behoefte en trends om draadloze netwerken in de markt verder te kunnen ondersteunen. Om u meer informatie te geven in het nemen van de juiste keuze voor uw WLAN controller, heeft een engineer van Ruckus Wireless alle voor- en nadelen voor u op een rijtje gezet.

In een blog van deze engineer wordt er een vergelijking gemaakt met de verschillende architecturen van de ZoneDirector en de SmartZone. Allereerst wordt er gekeken naar de WLAN-MAC architecturen in het algemeen, om het kader van begrip op te bouwen.

WLAN MAC architecturen

Er zijn drie verschillende MAC architecturen beschikbaar voor 802.11 WLAN en Radio Access netwerk leveranciers: Remote MAC, Split MAC en Local MAC. De Remote MAC is de minst voorkomende architectuur voor WLAN’s doordat deze architectuur alleen geschikt is voor access points en PHY radio. De Split MAC daarin tegen is wel geschikt voor WLAN en is geïmplementeerd in de Ruckus Wireless ZoneDirector. De Local MAC is geïmplementeerd in de SmartZone controllers.

ZoneDirector MAC architectuur

De Ruckus Wireless ZoneDirector is ontwikkeld als een platform voor kleine tot middelgrote Enterprise omgevingen. Het is geïmplementeerd met een op maat afgestemde versie van de Split MAC architectuur gedefinieerd in RFC 5412. Hieronder vindt u een overzicht van de services die zijn geïmplementeerd in het access point versus de ZoneDirector.

FunctieAccess PointsZoneDirector
Beacons
Probe Requests/Responses
Control Frames: (ACK + RTS/CTS)
Encryption / Decryption of 802.11 Frames
Distribution & Integration Services
Fragmentation / De-Fragmentation
Packet Buffering / Scheduling / Queuing (802.11e)
WMM-Admission Control
Background Scanning
802.11h DFS Processing
Wireless Distribution Services (MESH) Control
802.11 Authentication & Association
802.1X EAP Authenticator
Encryption Key Management
WPA/WPA2 – 4 Way handshake
RADIUS Authentication & Accounting
Rogue AP – Wireless Intrusion Detection / Prevention
Additional Services (Hotspot / Captive portal / Guest Access etc.)
Configuration Management
Management / OSS/BSS Integration (SNMP etc.)

De 802.11 Client State Machine is geïmplementeerd in de ZoneDirector en alle 802.11 authenticaties,  verbindingen en Key derivations worden gedaan door deze controller. Dit kan zorgen voor een langere roamingstijd met het access point wat resulteert in problemen binnen implementaties van grotere omgevingen, waarbij de integratie van meerdere AAA servers noodzakelijk kan zijn.  Door het plaatsen van een ZoneDirector op locatie kan dit probleem worden verholpen. Deze oplossing is vaak wel duurder en moeilijker te managen.

SmartZone MAC architectuur

De SmartZone is geïmplementeerd met een Local MAC architectuur, waarbij de 802.11 Client State Machine, in tegenstelling tot de ZoneDirector,  geplaatst wordt op de access points. De SmartZone maakt het mogelijk om meerdere WLAN netwerken op meerdere locaties te beheren zonder dat er op elke locatie een controller hoeft te worden geplaatst.  In onderstaande tabel vindt u een overzicht van alle services die geïmplementeerd zijn in de access points versus de SmartZone.

FunctieAccess PointsSmartZone
Beacons
Probe Requests/Responses
Control Frames: (ACK + RTS/CTS)
Encryption / Decryption of 802.11 Frames
Distribution & Integration Services
Fragmentation / De-Fragmentation
Packet Buffering / Scheduling / Queuing (802.11e)
WMM-Admission Control
Background Scanning
802.11h DFS Processing
Wireless Distribution Services (MESH) Control
802.11 Authentication & Association
802.1X EAP Authenticator
Encryption Key Management

(PMK Caching)

(Opp. Key Caching)

WPA/WPA2 – 4 Way handshake
RADIUS Authentication & Accounting

(Prox Function)

Wireless Intrusion Detection / Prevention
Configuration Management
Management / OSS/BSS Integration (SNMP etc.)

 

Additionele services die geïmplementeerd zijn in de access points versus de SmartZone controller ziet u in onderstaande tabel.

FunctieAccess PointSmartZone
Active Directory / LDAP Integration
Captive Portal Authentication
Guest Access Portal redirect
Guest Access Pass Creation / Storage / Authentication
Social Media Login – Signup
Hotspot 2.0 / Passpoint Online Sign-Up Server
WiSPr Hotspot

Virtual SmartZone Dataplane

Met de SmartZone is het mogelijk om de Virtual SmartZone Dataplane (vSZ-D) toe te voegen, welke een software based systeem biedt voor het beheren van WLAN netwerken. De vSZ-D is een service voor het tunnelen van het gebruikersdataverkeer. Hiermee wordt het verkeer gescheiden en direct beveiligd. De mogelijkheid van een vSZ-D op locatie verhoogt de flexibiliteit en schaalbaarheid van het beheren van uw netwerk.

Lees hier het volledige artikel van de engineer van Ruckus Wireless over deze twee WLAN controllers →