Om de paar jaar komt er traditioneel een nieuwe wifi-standaard op de markt die vooral nog meer snelheid belooft. De opvolger van de huidige 802.11ac-standaard wordt 802.11ax, die uiteraard weer meer snelheid biedt. Maar 802.11ax zou wifi vooral efficiënter moeten maken.
Logischerwijs zou je wellicht denken dat het heel even gehypte 802.11ad de opvolger van 802.11ac was, maar deze wifi-standaard maakt in de vorm van de 60GHz-band gebruik van een heel andere frequentieband dan we bij wifi gewend zijn. De ad-standaard was dan ook meer een aanvulling op wifi, bedoeld voor heel snelle verbindingen op heel korte afstand. Het werd oorspronkelijk ontwikkeld als snelle draadloze verbinding tussen apparaten zoals dockingstations voor laptops.
De echte nieuwe brede wifi-standaard is 802.11ax. Behalve dat 802.11ax wifi weer een stukje sneller maakt, moet 802.11ax wifi vooral efficiënter maken, zodat meer apparaten tegelijkertijd gebruikt kunnen worden. De standaard wordt daarom ook wel High-Efficiency Wireless genoemd.
Een groot verschil ten opzichte van het huidige 802.11ac is dat 802.11ax ook gebruikmaakt van de 2,4GHz-band. Uiteraard wordt de 2,4GHz-band ook in combinatie met ac-routers nog volop gebruikt, maar er wordt dan gebruikgemaakt van de 802.11n-standaard. Uiteraard blijft de capaciteit van de drukke 2,4GHz-band beperkt, maar iedere verbetering is natuurlijk meegenomen.
De techniek
Wifi maakt gebruik van kwadratuur-amplitudemodulatie (quadrature amplitude modulation of QAM) om de digitale signalen via een analoge draaggolf te transporteren. Bits worden gegroepeerd, waarbij een bitgroep een unieke combinatie van amplitude en fase vormt. Bij 802.11ac wordt onder optimale omstandigheden 256 QAM gebruikt, waarmee 8 bit per karakter in één keer verzonden wordt.
In 802.11ax is 1024 QAM onderdeel van de standaard, waardoor 10 bit per karakter in één keer verzonden wordt. Per datastroom kan 802.11ax bij een 80 MHz breed kanaal in combinatie met 1024 QAM een maximale theoretische doorvoersnelheid van 600,4 Mbit/s halen, waar 802.11ac op een 80 MHz breed kanaal in combinatie met 256 QAM een snelheid van 433 Mbit/s haalt. De maximale snelheid bij het gebruik van een 160 MHz breed kanaal bedraagt 1201 Mbit/s.
Uiteraard geld wel dat voor de beste modulatie en daarmee de hoogste snelheid een goed signaal nodig is, net als bij de huidige wifi-standaarden wordt bij een minder goed signaal overgeschakeld op een eenvoudigere modulatie als QAM-64, waarmee 6 bit per karakter verzonden wordt. Er kunnen in theorie maximaal acht datastromen gekoppeld worden voor een theoretische maximale snelheid van 9607,8 Mbit/s.
Meer gebruikers tegelijkertijd
Snelheid is echter niet de belangrijkste verbetering in 802.11ax. Het echte speerpunt is een efficiëntere verdeling van de beschikbare frequentieruimte, oftewel meer apparaten die tegelijkertijd gebruik kunnen maken van wifi. Net als bij 802.11ac is er ondersteuning voor mu-mimo (multi user mimo) waarmee tegelijkertijd signalen naar maximaal acht clients verzonden kunnen worden – wanneer iedere client één datastroom krijgt toegewezen. Nieuw is dat 802.11ax ook ondersteuning voor mu-mimo in de uplink biedt.
Een nieuwe manier waarop de beschikbare frequentieruimte efficiënter verdeeld kan worden is de Orthogonal frequency-division multiple access (ofdma). De technologie is ontwikkeld om de capaciteit van 4G LTE mobiele netwerken efficiënter te verdelen. Normaal gesproken wordt de capaciteit van een heel kanaal gebruikt om te communiceren met een client.
Dankzij ofdma kan een kanaal onderverdeeld worden in subkanalen. Hierdoor kan een heel kanaal aan een client toegewezen worden, maar ook een gedeelte, waardoor meer clients tegelijkertijd op een lagere snelheid bediend kunnen worden. Overigens werkt ofdma wel alleen in combinatie met 802.11ax-clients, oudere wifi-standaarden ondersteunen dit immers niet.
Zuiniger
Een andere manier waarop 802.11ax de beschikbare bandbreedte beter probeert te verdelen, is door apparaten die dat niet vereisen niet continu verbonden te laten zijn. Deze techniek heet Target Wake Time (TWT) en stelt een accesspoint in staat om te overleggen met clients op welke tijdstippen er verbinding noodzakelijk is. Uiteraard bespaart het slechts af en toe wakker worden energie en TWT is dan ook erg geschikt voor apparaten die gebruikmaken van een accu, zoals sensoren.
Daarnaast wordt ook bandbreedte bespaard. TWT is oorspronkelijk bedacht voor 802.11ah: een energiezuinige draadloze techniek bedoeld voor bijvoorbeeld IoT-toepassingen die de naam WiFi HaLow heeft en gebruikmaakt van de 900MHz-band. Omdat er voor 802.11ah een aparte 900Mhz-radio nodig is, is het nog maar de vraag hoe populair deze wifi-standard wordt, zeker omdat het normale wifi door 802.11ax met TWT en subkanalen nu ook geschikter wordt voor IoT-toepassingen.
De toekomst
Hoewel er al veel bekend is over de verbeteringen in 802.11ax, is het officieel nog geen standaard. Op het moment van schrijven is het enkel beschikbaar in conceptversie 2.0. Tegen de tijd dat je dit leest moet conceptversie 3.0 vastgesteld zijn, terwijl de definitieve variant pas in 2019 wordt vastgesteld. Hoewel fabrikanten als Qualcomm, Broadcom, Marvell en Intel al 802.11ax-chips en zelfs routers hebben aangekondigd en er in Japan zelfs al een model op de markt is, verwachten wij de eerste apparatuur eigenlijk pas volgend jaar.
Het zou zelfs tot 2020 kunnen duren voordat 802.11ax-apparatuur echt serieus verkrijgbaar is. Pas nadat de standaard definitief is vastgesteld, kan apparatuur gecertificeerd worden voor 802.11ax.