Alles over WiFi: klaar voor 802.11ax

Op naar de volgende generatie wifi

Door


802.11ac

We hebben gezien dat met de opeenvolgende standaarden voor wifi de (theoretische) snelheden van wifi-netwerken een steil stijgende lijn laten zien. Dat is niet in de laatste plaats te danken aan de verbeterde hardware die we kunnen gebruiken voor het verzenden en ontvangen van data. De oude 802.11a/b/g apparatuur gebruikte hiervoor een simpele constructie, waar een enkele zendantenne een signaal verstuurde naar een enkele ontvangstantenne, oftewel single input, single output (siso).

Si, so, su, mu, mi en mo

Met 802.11n kwam een manier beschikbaar om dit proces te verfijnen waarbij elke zendantenne een signaal met data - ook wel een stream genoemd - kan versturen naar meerdere ontvangststations, we spreken dan ook van multiple input, multiple output (mimo). Mimo kan op twee manieren een bijdrage leveren aan je wifi-netwerk. In de eerste plaats kan mimo de doorvoersnelheid verhogen door elke stream unieke informatie te laten versturen (Spatial Multiplexing), waardoor de capaciteit sterk toeneemt: door data met twee antennes te versturen kan de maximale doorvoersnelheid verdubbelen. 802.11n en ac ondersteunen gelijktijdige communicatie door maximaal vier antennes en bij 802.11ax zullen dit er maar liefst acht zijn. Mimo kan daarnaast worden ingezet om de betrouwbaarheid van het netwerk te vergroten, door juist via meerdere streams dezelfde data te versturen (Space Time Block Coding), waarbij de kans dat in ieder geval één set data correct binnenkomt aanzienlijk groter wordt.

De voorlopig laatste stap voorwaarts in de toepassing van mimo is de toevoeging van multi user, multiple input multiple output (mu-mimo) als onderdeel van 802.11ac wave 2. Bij 802.11ac (wave 1) was een router al in staat om met meerdere apparaten te communiceren, maar per toebeurt: single user, multiple input multiple output (su-mimo). Dat elke client op zijn beurt moest wachten kostte onvermijdelijk tijd, en is een van de redenen waardoor gebruikers een wifi-verbinding als langzaam kunnen ervaren.

Met de implementatie van mu-mimo is het nu mogelijk voor hiervoor geschikte routers om tegelijkertijd met meerdere apparaten te communiceren. Hiervoor is ook ondersteuning aan de client-kant vereist. Het aantal clients met mu-mimo is nog relatief beperkt, maar groeit gestaag. Je profiteert natuurlijk al als je slechts enkele mu-mimo clients hebt, die de wachtrij voor je su-mimo apparaten verkorten.


Hier zie je niet alleen de belangrijkste 802.11 standaarden, maar ook de correlatie tussen toepassing, frequentie en bereik.

Radio verbeteringen

Een andere benadering om storing tegen te gaan en meer clients te bedienen is tri-bandtechnologie. Waar een normale dual-band router twee netwerken uitzendt (één op 2,4 GHz en één op 5 GHz) voegt een tri-band router hier een extra 5 GHz radio aan toe. Een tri-band router zorgt er automatisch voor dat de aangesloten ac-clients verbinding maken met het beste (lees: minst bezette) signaal, een techniek die meestal als smart connect wordt aangeduid. Dit lijkt in de basis sterk op de automatische verdeling van clients over de 2,4 en 5 GHz banden – wat dual-band routers ook doen – en we kennen onder de naam band steering.

De 5 GHz-band biedt een aantal duidelijke voordelen ten opzichte van 2,4 GHz. Ten eerste is de 5 GHz frequentie (nog) veel minder druk bezet dan 2,4 GHz, waar ook allerlei huishoudelijke apparaten zoals telefoons en magnetrons op uitzenden. Bovendien bestaat de 5 GHz frequentie uit meer, bredere en niet-overlappende kanalen, waardoor er veel hogere snelheden mogelijk zijn – denk aan verschillen in orde van grootte tussen 600 Mbit/s (2,4 GHz) en 1300 Mbit/s (5 GHz). Tenslotte is een nadeel van 5 GHz ook een voordeel: de hogere frequentie heeft een kleiner bereik dan 2,4 GHz, waardoor apparaten die verder van elkaar verwijderd zijn (lees: bij de buren staan) elkaar minder snel in de weg zitten.

Aan de andere kant is het beperktere bereik natuurlijk ook een nadeel, omdat clients minder ver van de router kunnen worden geplaatst en obstakels zoals muren een grotere negatieve invloed hebben op de reikwijdte van het signaal. Aangezien de zendsterkte van draadloze apparatuur gebonden is aan een wettelijk vastgelegd maximum, moet er om dit obstakel te ondervangen verder gekeken worden dan simpelweg de ‘kraan’ verder opendraaien.

Beamforming

Dat gebeurt sinds 802.11ac met een techniek die ook wel beamforming wordt genoemd. Hierbij wordt er vooraf een ideale route vastgesteld voor het signaal dat door de zendantenne naar de ontvangstantenne wordt gestuurd, waar voorheen elk signaal doelloos alle kanten op werd verzonden in de hoop ergens een antenne tegen het lijf te lopen. Dankzij beamforming kan de beschikbare signaalsterkte dus efficiënter worden ingezet, wat in theorie moet leiden tot een betrouwbaarder en verder reikend signaal. 

Naast de voordelen van de 5 GHz band boven de 2,4 GHz band betekent een extra 5 GHz signaal dat de kans op storingen en vol raken van het netwerk drastisch afneemt. Bovendien is in tegenstelling tot bij mu-mimo, geen aparte ondersteuning van de client vereist; elk apparaat met ac-ondersteuning aan boord kan profiteren van tri-bandtechnologie. Natuurlijk is het wel zo dat de voordelen pas merkbaar worden wanneer je meer clients met veeleisende aansluitingen gebruikt.


Dossier

Lees ook deze router artikelen op Hardware.Info

Vond je deze review nuttig?

Lees dan voortaan onze uitgebreidste reviews als eerste én steun deze site, met een abonnement op Hardware.Info Magazine - nu ook alleen digitaal beschikbaar!

*