Als het draait om lokale netwerken en wireless lan, zijn we vooral geïnteresseerd in de snelheid. Met wifi 6 of IEEE 802.11ax is de volgende standaard voor nieuwe toegangspunten al op de markt. Samen met een hogere datadoorvoer per wifi-client belooft het een grotere efficiëntie, vooral in high-density-omgevingen.
In theorie is dit een spannende ontwikkeling. Laten we daarom uitzoeken of een wifi-infrastructuur op basis van een instapmodel wifi 6 access-point met 2×2 mimo voordelen biedt ten opzichte van een mid-range wifi 5-installatie met 3×3 mimo. Mimo staat voor multiple input/multiple output, waarbij een input/output gelijk staat aan één datastroom, oftewel stream.
Het begint met de ondersteunde frequenties
De wifi 5-standaard werkt alleen in de 5-GHz-band. Wifi 5-toegangspunten zijn meestal uitgerust met twee radiomodules. Deze kunnen simultaan wifi ondersteunen aan eindapparaten in zowel de 5-GHz- als de 2.4-GHz-frequentieband. Het probleem is dus dat wifi 5 de 2.4-GHz-frequentieband niet ondersteunt.
Als je investeert in een wifi 5-infrastructuur, is ondersteuning voor clients in de 2.4-GHz-frequentieband alleen mogelijk door gebruik te maken van de vorige standaard, te weten wifi 4.
Hier scoort wifi 6 punten: deze standaard werkt zowel in de 5-GHz- als in de 2.4-GHz-frequentieband.
Bandbreedte van eindapparaten
Als het gaat om de effectieve wifi-bandbreedte die beschikbaar is voor individuele eindapparaten, is een belangrijke factor het aantal antennes dat is ingebouwd in de draadloze clients. En dus het aantal mogelijke mimo-streams.
Marktcijfers voor de nieuwste eindapparaten laten zien:
- Vandaag de dag heeft ongeveer 65 procent van de wifi-gebruikers eindapparaten met slechts één antenne. De meeste eindapparaten die vandaag de dag beschikbaar zijn (smartphones, goedkopere tablets) zijn dus single-stream wifi-clients.
- Ongeveer dertig procent van de wifi-gebruikers heeft apparaten die tot twee streams ondersteunen. Deze dual-stream wifi-clients zijn vaak geavanceerde laptops en tablets.
- Dit betekent dat slechts vijf procent van alle gebruikers apparaten heeft die tot drie streams ondersteunen. Dus slechts enkele eindapparaten, zoals high-end-laptops voor de gaming-sector of geavanceerde applicaties, kunnen drie mimo-datastromen verwerken. De meeste netwerken hoeven zelden dit soort wifi-clients te ondersteunen. In de praktijk maken daarom slechts zeer weinig clients volledig gebruik van de bandbreedte van een 3×3 mimo wifi 5-access-point.
Meer bandbreedte per stream
In vergelijking met wifi 5 biedt wifi 6 een aanzienlijk hogere doorvoercapaciteit per stream.
Een voorbeeld. Met een kanaalbreedte van 80 MHz haalt een wifi 6-toegangspunt maximaal 600 Mbps per stream, terwijl een wifi 5 slechts tot 433 Mbps haalt. Het duidelijke snelheidsvoordeel van wifi 6 mag niet worden genegeerd. We hebben het namelijk over een toename van bijna veertig procent.
Een wifi 5-toegangspunt met drie streams bereikt een bruto totale doorvoercapaciteit tot 1,3 Gbps (3x 433,3 Mbps). Zelfs met slechts twee streams bereikt een wifi 6-punt tot 1,2 Gbps (2x 600 Mbps). Dat is dus bijna dezelfde snelheid.
Minder ‘files’ in het radioveld
Door de in de standaard vastgelegde technologieën kan een gangbaar wifi 5-access-point met 3×3 mimo slechts één 3×3-client, één 2×2-client of twee 1×1-clients tegelijk bedienen. Wifi 6 gebruikt het radioveld efficiënter. De nieuw geïntroduceerde en optionele orthogonal frequency-division multiple access (ofdma) introduceert subkanalen met een breedte van 2 MHz die zijn te verspreiden over kanalen met een frequentie van 20, 40 en 80 MHz. Met ofdma kan elke 20 MHz aan frequentie tegelijkertijd worden verdeeld over maximaal negen gebruikers. Hierdoor worden de wifi-kanalen veel effectiever gebruikt. Je kunt het vergelijken met carpoolen. Bij een groot aantal auto’s met één inzittende (wifi 5) ontstaan files, terwijl minder auto’s met meerdere inzittenden (wifi 6) kunnen doorrijden.
Blik op de toekomst
Hoewel er op dit moment nog niet zo veel wifi 6-clients zijn, zal dat niet lang zo blijven. Het aantal neemt in de komende jaren flink toe vanwege de introductie van de wifi 6-standaard en nieuwe apparaten. Als gevolg hiervan zullen de wifi 5-toepganispunten voor draadloze infrastructuren binnen de komende twee tot vier jaar technologisch verouderd zijn. Dit wordt nog duidelijker als je je bedenkt dat de volgende standaard wifi 7 al op de planning staat. Bij het plannen van je netwerk kan je dus niet voorbijgegaan aan toekomstige eindapparaten die mogelijk niet worden ondersteund met hoge prestatieniveaus.
Als je de standaarden met elkaar vergelijkt, biedt wifi 6 functionaliteiten die wifi 5 mist. Denk aan functies zoals mu-mimo, die wifi 6 ondersteunt in zowel de down- als de uplink (ul mu-mimo). Dit is handig in omgevingen met veel wifi-gebruikers en data-slurpende realtime-applicaties, omdat het ook de latentie en doorvoer verbetert.
Andere voordelen zijn de bovengenoemde ofdma en de toegenomen kwadratuur-amplitudemodulatie (qam) van 256 tot 1024. Verder is de batterijduur aan de clientzijde uitgebreid met target wake time en is er de nieuwe basic service set coloring met spatial re-use.
Samengevat
Wifi 5-access-points met 3×3 mimo bieden de mogelijkheid tot hogere totale doorvoersnelheden, maar alleen in draadloze omgevingen waar meerdere geavanceerde apparaten met drie streams worden gebruikt. In elke andere omgeving heeft wifi 6 met 2×2 mimo de voorkeur.
Een ander pluspunt van wifi 6 is dat gebruikers van de 2.4-GHz-band niet profiteren van de wifi 5-standaard. Dankzij de technologische verbeteringen en nieuwe functies die sinds de introductie van wifi 6 beschikbaar zijn, biedt de nieuwste standaard veel voordelen.
