De evolutie van Wi-Fi 6

Wi-Fi 6

Let’s take a short trip down memory lane. De afgelopen twee decennia hebben de Wi-Fi standaarden zich razendsnel opgevolgd. In 1997 werd de eerste Wi-Fi generatie gelanceerd, ruim 20 jaar later werd Wi-Fi 6 aangekondigd. Hoewel de officiële certificering van Wi-Fi 6 pas halverwege 2019 wordt verwacht, zijn er al verschillende Wi-Fi 6 producten geïntroduceerd, geproduceerd en verkocht.

De eerste generatie 802.11 in 1997 ondersteunde slechts de 2,4GHz-band. Later werd ook de ondersteuning voor de 5 GHz-band toegevoegd. Wi-Fi 5 (802.11ac) ondersteunt juist alleen de 5GHz-band. De gedachte achter dit besluit was om mensen aan te moedigen naar de 5GHz-band te gaan omdat het een veel ‘schonere’ frequentie was. Wi-Fi 6 (802.11ax) ondersteunt zowel 2,4 GHz als 5 GHz. Dit is voornamelijk te wijten aan de hoeveelheid IoT-apparaten van 2,4 GHz die momenteel al te koop zijn. Daarnaast is de FCC (Federal Communications Commision) aan het kijken naar nieuwe regelgeving om het 6GHz-spectrum zonder licentie voor Wi-Fi 6 te openen.

Kanaal bandbreedte
Wat betreft bandbreedte begon de IEEE 802.11-standaard met 20 MHz en is deze vervolgens uitgebreid tot 40 MHz voor Wi-Fi 4 (802.11n) en tot 160 MHz voor Wi-Fi 5 en Wi-Fi 6. Er zijn nog niet veel 160MHz-apparaten, maar met de ontwikkelingen rondom 6 GHz kan dit zomaar de nieuwe realiteit worden.

Er moet ook opgemerkt worden dat Wi-Fi 6 20MHz-apparaten ondersteunt, wat vooral belangrijk is voor IoT. Dit omdat het ontwerp voor Wi-Fi 6 is geschreven met IoT-apparatuur in gedachten omdat deze goedkoop is, weinig stroom verbruikt en beschikt over zeer kleine batterijen. Met behulp van managementframes kunnen clientstations een Wi-Fi 6 access point laten weten dat ze werken als MHz-apparatuur. Een apparaat van 20MHz kan zenden en/of ontvangen in de 2,4- of de 5GHz-band. Bovendien implementeert de Wi-Fi 6 standaard een protocol waarbij de 20MHz-apparaten alleen communiceren op de primaire 20MHz-kanalen. In wezen betekent dit dat een 40MHz-kanaal mogelijk kan worden uitgebreid tot 80 en 160 MHz. Alle 20MHz-pakketuitwisselingen van deze clients bevinden zich in de primaire 20 MHz. Het is belangrijk om te weten dat apparaten met 20 MHz alleen nodig zijn om in de primaire 20 MHz-kanalen te werken.

Peak PHY Rates & Spectrum Utilization
De peak 802.11 PHY-snelheid ondersteunde 2 Mbps per seconde, wat is toegenomen tot 10 Gbps per seconde voor Wi-Fi 6. Hoge doorvoersnelheden maken het product gewilder, maar wat er echt toe doet is hoe goed de standaard gebruikmaakt van het beschikbare spectrum. Een manier om dit te kwantificeren is met ‘link spectral efficiency’. De eerste 802.11 Wi-Fi standaard pushte bijvoorbeeld 0,1 bps / Hz. Daarentegen pusht Wi-Fi 6 een verbluffende 62,5 bps / Hz.

De algemene spectrumprestaties worden ook aangeduid met de naam van standaard. Wi-Fi 4 (802.11n) stond bekend als HT ofwel high throughput, gevolgd door Wi-Fi 5 (802.11ac) die VHT werd genoemd, ofwel very high throughput. Voortzetting van dit naampatroon leidt ertoe dat, Wi-Fi 6 (802.11ax) is aangewezen als HE, wat staat voor high efficiency.

In onderstaande tabel zijn de verschillen tussen de Wi-Fi standaarden nog eens overzichtelijk weergegeven:

 
802.11
(Legacy)
Wi-Fi 1
802.11b
(Legacy)
Wi-Fi 2
802.11a
(Legacy)
Wi-Fi 3
802.11g
(Legacy)
Wi-Fi 4
802.11n
(HT)
Wi-Fi 5
802.11ac
(VHT)
Wi-Fi 6
802.11ax
(HE)
Year Ratified 1997 1999 1999 2003 2009 2014 2019
Operating band 2,4 GHz/IR 2,4 GHz 5 GHz 2,4 GHz 2,4 /5 GHz 5 GHz 2,4 /5 GHz
Channel BW 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20/40 MHz 20/40/80/160 MHz 20/40/80/160 MHz
Link Spectral Efficiency 0.1 bps/Hz 0.55 bps/Hz 2.7 bps/Hz 2.7 bps/Hz 15 bps/Hz 42.5 bps/Hz 62.5 bps/Hz
Max # SU Streams 1 1 1 1 4 8 8
Max # MU Streams NA NA NA NA NA 4 (DL only) 8 (UL & DL)

Voor meer informatie over de evolutie van Wi-Fi 6 kunt u terecht op de website van Ruckus Networks.
Heeft u behoefte aan meer uitleg over Wi-Fi? Sinds dit jaar is het Wi-Fi Seminar op aanvraag beschikbaar. Vul het contactformulier in en we nemen zo snel mogelijk contact met u op om de mogelijkheden te bespreken →