BLOG

801.11ax: The Next Wi-Fi Generation

Het wordt misschien wel de grootste verandering in Wi-Fi sinds 2003, toen 802.11g op de markt kwam. Of misschien wel sinds Wi-Fi zelf beschikbaar kwam, in 1997. Het wordt dan ook wel tijd dat Wi-Fi een vernieuwing ondergaat, want tot nu toe is er doorontwikkeld op basis van bestaande technieken zoals OFDM en CSMA/CA en dat is inmiddels zijn limieten aan het bereiken. Maar nieuws over draadloze ontwikkelingen gaat nog steeds over meer bandbreedte en hogere snelheden. 6,9Gbps met 802.11ac-wave2. 7Gbps met 802.11ad. En recentelijk door de TU/e in ontwikkeling zijnde infrarood-oplossing met wel 40Gbps op 200THz. 802.11ax gaat deze trend doorbreken.

Druk, drukker, drukst

Steeds meer bandbreedte. Dit kan zeker goed van pas komen maar in veel gevallen is de bandbreedte niet het probleem. Want in plaats van behoefte aan meer bandbreedte neemt vooral het aantal draadloze apparaten een enorme vlucht. Tel het aantal Wi-Fi apparaten thuis eens, bijvoorbeeld in het weekend. Het zijn er al snel meer dan 15 en in mijn geval, zeker als de kinderen thuis zijn, gaat het daar ruim overheen. Een paar iPads, laptops, telefoons, mediaspelers, Tv’s en voor je het weet is het toch een stuk drukker dan het lijkt. En daar knelt het met ‘traditioneel’ Wi-Fi op den duur. Het hele principe van Wi-Fi is gebaseerd op het luisteren naar radiogolven om te bepalen of er een plekje vrij komt zodat een apparaat kan gaan zenden. Bovendien kan er steeds maar één apparaat in hetzelfde frequentiegebied (kanaal) zenden en moet de rest wachten op hun beurt. Het is dus nog steeds een shared medium, vergelijkbaar met de hubs van lang geleden.

De belofte

  • Tot 4x toename in capaciteit
  • Hogere efficiëntie
  • Backwards compatible
  • Verbeterd bereik

Nu de wereld van IoT in opkomst is en Wi-Fi hier eveneens een rol in gaat spelen, zal het aantal draadloze apparaten zeker verder toenemen. Daarbij is de druk van nog meer bandbreedte minder groot dan het aantal apparaten wat gelijktijdig gebruik wil maken van het medium. En dit is precies de gedachte achter de ontwikkeling van een nieuwe standaard. Niet de belofte van nog meer bandbreedte maar juist capaciteit en efficiëntie zijn de belangrijkste pilaren van 802.11ax. Maar ook backwards compatibility is een belangrijk onderdeel.

Capaciteit en efficiëntie

Tot 4x zoveel capaciteit ten opzichte van 802.11ac-wave2. Natuurlijk zijn dit beloftes die vooralsnog in de standaard aangenomen worden. De praktijk zal uitwijzen wat werkelijk haalbaar is. Feit is wel dat de wijze waarop het beschikbare spectrum gebruikt wordt, drastisch zal veranderen en daarmee de belofte lijkt te onderschrijven. Wordt nu nog gebruik gemaakt van OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), bij 802.11ax zal OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) een grote rol gaan spelen.

OFDM OFDMA

Bij OFDMA in 802.11ax wordt gebruik gemaakt van een techniek die in de GSM-wereld al lang standaard is, namelijk het inzetten van Resource Units (RU). Bij OFDM claimt een apparaat het gehele kanaal, ongeacht de hoeveelheid data die er verzonden gaat worden. OFDMA houdt daarentegen rekening met de hoeveelheid te verzenden data en reserveert delen van het kanaal in de vorm van RU’s. Hierdoor kan een kanaal opgedeeld worden in meerdere blokken en door meerdere apparaten gebruikt worden. Deze vorm van Multi-User communicatie werkt zowel upstream als downstream en biedt daarmee een veel efficiëntere methode van frequentiegebruik.

 Backwards compatibility

Met de ontwikkeling van 802.11ac is de focus volledig op 5GHz komen te liggen. Het ging vooral om bandbreedte en er viel weinig meer uit 2,4GHz te halen. Sinds 802.11n in 2009 op de markt kwam is er geen verdere verandering meer geweest in de wijze waarop 2,4GHz ingezet wordt. Nu is de transitie naar 5GHz door de komst van 802.11ac wel in een versnelling gekomen, maar tot op de dag van vandaag zijn er veel apparaten die nog steeds afhankelijk zijn van de 2,4GHz band. Bij de aanname van de 802.11ax ontwikkeling is daarom rekening gehouden met backwards compatibility voor zowel 2,4GHz als 5GHz apparatuur. Vrijwel alle verbeteringen die zijn voorgesteld in deze nieuwe standaard worden voor beide banden beschikbaar. Dit besluit maakt de impact die 802.11ax zal hebben des te groter. Het grootste probleem wat hierbij geadresseerd wordt is kanaal-overlap in drukke gebieden. De techniek die hierbij gebruikt zal gaan worden is complex en zal een andere denkwijze in ontwerp en begripsvorming teweeg gaan brengen.

Alfabet-soep

Weer een nieuwe afkorting in de alfabet-soep van Wi-Fi: HEW oftewel High Efficiency Wireless. Dat is de nieuwe naam die is gegeven aan 802.11ax. Zoals aangegeven ligt de nadruk of efficiëntie en dit komt in de naamgeving dan ook terug. Samengevat gaat deze standaard de wereld van Wi-Fi een nieuwe impuls geven met als belangrijkste factoren:

  • Grotere capaciteit, meer gelijktijdige gebruikers
  • Efficiënter gebruik van radiospectrum
  • Hogere throughput per gebruiker
  • Backwards compatibility met 802.11a/b/g/n/ac
  • Toepassing in high-density gebieden, zowel doelend op endpoints als access points
  • Voorbereiding op verdere offload van cellular netwerken naar Wi-Fi

Natuurlijk zal dit onderwerp de volle aandacht krijgen tijdens ons jaarlijks evenement in september. Een nieuwe standaard als 802.11ax zal veel nieuwe technieken met zich meebrengen die de nodige aandacht en toelichting vergen. Het is echter nog niet zover: De IEEE PAR (Project Authorization Request) voor 802.11ax is in maart 2014 afgerond en de definitieve IEEE-standaard wordt in 2019 verwacht. Deze doorlooptijd is overigens niet ongewoon. Ter vergelijking: Het 802.11ac project is gestart in september 2008 terwijl de standaard pas in december 2013 geratificeerd werd. Toch is het niet ondenkbaar dat mogelijk dit jaar al de eerste pre-standard consumentenproducten op de markt zullen komen, net zoals dat ook het geval was bij 802.11n Draft producten.

Niettemin lijkt de revolutie in Wi-Fi nu al te zijn ontketend. We houden de ontwikkelingen uiteraard nauwlettend in de gaten en brengen u op de hoogte van al het relevante nieuws dat hier over te melden is.

29 maart 2017 Arjan Kievits
Technisch consultant Wi-Fi

Arjan gelooft niet in het vastzitten aan een draadje. Al ruim 15 jaar specialiseert hij zich op Wi-Fi. Hij maakt mensen graag slimmer door het delen van kennis. Zijn motto: Ego is 1/kennis. Hoe meer kennis, hoe kleiner de ego. Hij zoekt naar wat Wi-Fi kan bieden en schuwt de grenzen van de mogelijkheden niet. Arjan is bij Vosko de technisch consultant Wi-Fi.

Gerelateerd

3 redenen om niet naar het plafond te staren!

Wifi access points uit het zicht en netjes boven het plafond wegwerken is misschien wel mooi, maar niet verstandig.

Geen reacties op dit artikel

Laat ook een reactie achter

Meer Blogs & Nieuws

Vivamus lorem ipsum dolor sit amet

Meest gelezen

Klaar voor de meldplicht datalekken

Zorginstellingen blijken onvoldoende ‘in control’ van hun informatiebeveiliging en dat terwijl zij grootverwerkers zijn van privacygevoelige informatie.

801.11ax: The Next Wi-Fi Generation

Het wordt tijd dat Wi-Fi een vernieuwing ondergaat, want tot nu toe is er doorontwikkeld op basis van bestaande technieken zoals OFDM en CSMA/CA en dat is inmiddels zijn limieten aan het bereiken.

Inzicht in verkeersstromen is verplicht!

Als iemand verantwoordelijk is voor de optimale werking van een (wegen-) netwerk, begint dit met inzicht. Hoe kan men onwenselijke situaties signaleren en hier adequaat op acteren met de ogen dicht?