Nieuwe Wifi-versie in aankomst

Draadloos communiceren op ongekende snelheid

Alhoewel we pas sinds 2 jaar WiFi hebben volgens 802.11n met snelheden tot 300 Mbit/s, is een snellere versie inmiddels al weer op de markt: 802.11ac of ook wel 5G WiFi. Het belooft draadloze netwerken met snelheden tot ver over de gigabit per seconde, over grotere afstanden en met hogere betrouwbaarheid dan ooit.

Het moet altijd sneller en sneller in de netwerkwereld. Nog geen tien jaar geleden vonden we 11 Mbit/s al erg snel voor een draadloos netwerk. Maar het is net als met harde schijven, geheugen en beeldschermpixels: we willen altijd méér. In veertien jaar is WiFi 136x sneller geworden. Dit is een ontwikkeling die sneller gaat dan bij bekabelde netwerken!
De WiFi-versie 802.11b uit 1999, met een maximumsnelheid van 11 Mbit/s werd omstreeks 2003 opgevolgd door 802.11g. Dit bood een maximumsnelheid van 54 Mbit/s, maar had wel de consequentie dat de haalbare afstand korter werd. Daarna kwam de 802.11n in 2009, die de maximum snelheid verder opschroefde naar 300, 450 of 600 Mbit/s, afhankelijk van het aantal antennes (2, 3 of 4). En sinds kort zijn de eerste producten volgens de nieuwe norm getiteld 802.11ac alweer op de markt. De norm is nog niet af, maar in draft 2.0 status, en volgens veel leveranciers al stabiel genoeg is om producten mee te lanceren.
De maximumsnelheid tussen twee apparaten ligt bij 802.11ac op ca. 1,5 Gbit/s en nóg hoger is ook mogelijk (zie verderop). De verwachtingen over 802.11ac zijn hooggespannen – geschat wordt dat in 2015 er al meer dan 1 miljard apparaten met 5G WiFi op de markt zijn en dat het dan de best-verkopende WiFi variant is (althans dit claimt chipsetleverancier Broadcom).
De stroomversnelling in de ontwikkeling is opvallend. De ontwikkeling van de voorloper 802.11n heeft namelijk vrij lang (7 jaar!) geduurd vanwege gekissebis in de normalisatiecommissie. Twee kampen in deze commissie, elk voorstander van de eigen technologie, blokkeerden elkaars werk en traineerden de voortgang jarenlang. De marktvraag naar méér bandbreedte heeft ertoe geleid dat veel leveranciers daarom het heft in eigen hand namen en al ver van te voren op de markt kwamen met pre-N en draft-N producten, allen gebaseerd op de voorlopige versies van de standaard. En anderzijds kwamen er ook uitbreidingen op de 802.11g op de markt die snelheden tot 108 Mbit/s beloofden. Maar in alle gevallen ging het hier om leveranciersspecifieke oplossingen, die niet konden samenwerken met producten van andere leveranciers. Dit is voor een netwerk natuurlijk onbruikbaar. Uiteindelijk is eind 2009 de norm dan toch uitgekomen. Gegeven deze strubbelingen is het daarom enigszins verbazingwekkend dat de opvolger ervan binnen drie jaar alweer in de winkel ligt.

Innovaties
De technologie achter 802.11ac is niet spectaculair nieuw, het borduurt voor een groot deel voort op innovaties die ooit in de 802.11n zijn ingebracht en nu uitgebreider worden ingezet. Daarnaast zijn optimalisaties uitgevoerd in de timing van het protocol.
De eerste uitbreiding is het inzetten van meer bandbreedte. Daar waar 802.11g slechts 22 MHz bandbreedte nodig heeft, gaat 802.11n naar 40 MHz en de 802.11ac werkt met 80 MHz (en optioneel 160 MHz). De voor de gebruiker beschikbare snelheid komt dan uit op bruto 433 of 867 Mbit/s (ruwweg 3x sneller dan bij voorganger 802.11n). Let op dat dit een bruto waarde is (zoals bij alle netwerkprotocollen ter wereld); wat er netto voor een applicatie uitkomt, hangt af van de te overbruggen afstand, de gebruikte elektronica, firmware en applicatiesoftware.
De steeds grotere behoefte aan bandbreedte heeft wel een prijs. De 802.11b en g waren nog tevreden met 22 MHz bandbreedte, 802.11n had 40 MHz nodig, en de 802.11ac wil 80 MHz of liever nog 160 MHz. Maar zoveel ruimte is in het voor WiFi beschikbare spectrum (de ISM banden) maar krap aanwezig. Op de 2,4-GHz-band is in totaal 85 MHz beschikbaar. Dat lijkt dus wel genoeg, maar alle netwerken in een bepaalde ruimte moeten dezelfde frequenties delen. Dus met de 802.11b en g konden nog 3 draadloze netwerken naast elkaar bestaan, op de 802.11.n nog maar twee, en met de 802.11ac nog maar één. Dit is de reden dat er uitgeweken wordt naar de 5 GHz waar veel meer ruimte ter beschikking staat, namelijk 380 MHz.

Voor het complete artikel klikt u hier

Het Youtube-filmpje op www.youtube.com/watch?v=8rMtqRObvvU legt het technische principe achter beamforming duidelijk uit.