802.11ac: draadloos gigabit!

19 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. 802.11n
  3. 3. 5 GHz
  4. 4. Snelheden
  5. 5. Multi User-MIMO
  6. 6. Beamforming
  7. 7. Wie en wanneer?
  8. 8. Conclusie
  9. 19 reacties

Snelheden

Bij 802.11ac gaat het consortium van fabrikanten verder op de eerder ingeslagen weg. Net als 802.11n maakt 802.11ac gebruik van OFDM (Orthogonal Frequency Division Modulation). Daarbij worden binnen een frequentiegebied meerdere draaggolven met zeer nauwkeurige frequentiebereiken gedefinieerd, die vervolgens weer gebundeld kunnen worden. Deze techniek zorgt ervoor dat een signaal aanzienlijk minder last heeft van storing. Het splitsen en weer samenvoegen van een signaal vergt wel behoorlijk wat rekenwerk. 802.11n maakte mede daarom slechts gebruik van maximaal twee kanalen van 20 MHz elk, die samen een 40 MHz ‘brede’ verbinding konden opleveren. In 802.11ac zijn die draadloze kanalen nog eens verbreed. Werkt 802.11n met kanalen die 20 of 40 MHz breed zijn, bij 802.11ac wordt daar 80 MHz en optioneel zelfs 160 MHz aan toegevoegd. Hier worden dus vier of zelfs acht kanalen gebundeld.

De modulatie van de signalen is op meer manieren vernieuwd: ook de codering van bits is verbeterd. Om digitale bits op een analoge draaggolf te plaatsen, wordt een techniek gebruikt die QAM heet (Quadrature amplitude modulation). Hiermee kunnen meerdere bits tegelijk getransporteerd worden in bitgroepen, die een unieke combinatie bieden van amplitude en fase van een frequentie. Waar 802.11n nog gebruikmaakte van OFDM met QAM-64, wordt bij 802.11ac QAM-256 toegepast. Een heel diepgravende uitleg hiervan valt buiten de scope van dit artikel, maar het komt erop neer dat er dankzij de complete QAM-256 codering tot 20% meer bits in dezelfde bandbreedte kunnen worden gestopt. QAM-256 is aanzienlijk storingsgevoeliger dan QAM-64, wat betekent dat de gebruikte apparatuur een orde van grote nauwkeuriger moet zijn om hiervoor te compenseren. De Wet van Moore maakt het mogelijk om de vereiste rekenkracht in nog betaalbare chips te stoppen en 802.11ac de wereld in te helpen.

De bredere kanalen en vernieuwde codering resulteren erin dat de basissnelheid is opgevoerd naar 433 Mb/s bij een 80 MHz breed kanaal en 867 Mb/s bij een signaal van 160 MHz breed.

Hier blijft het echter niet bij, want ook 802.11ac maakt gebruik van MIMO. Met twee, drie of vier gelijktijdige 80 MHz kanalen kunnen theoretische snelheden tot respectievelijk 867 Mb/s, 1,3 Gb/s en zelfs 1,73 Gb/s behaald worden. Door twee, drie of vier 160 MHz kanalen te combineren kom je tot 1,73 Gb/s, 2,6 Gb/s en zelfs 3,47 Gb/s. Dat zijn, in vergelijking met de huidige stand van de techniek, duizelingwekkende snelheden. Onthoud echter wel dat het hier gaat om theoretische maximale doorvoersnelheden. In de praktijk zien we nu, zes jaar na de eerste ‘draft’ 802.11n producten, doorvoersnelheden die net boven de 200 Mb/s uitkomen – nog altijd slechts zo’n 66% van het theoretische maximum. De eerste generatie 802.11ac producten zal vermoedelijk op zijn hoogst rond de 1 Gb/s uitkomen, onder optimale omstandigheden.


De snelheden liggen zeer hoog bij 802.11ac.

Hoe snel is snel?

In de tekst van dit artikel geven we snelheden aan zoals gebruikelijk wanneer men spreekt over netwerkapparatuur, in (mega- of giga-)bits per seconde. In de praktijk is het niet zo, dat je de betreffende getallen kan delen door acht en op de doorvoersnelheid in bytes kan uitkomen. Een deel van de verzonden informatie is immers overhead, ofwel informatie om de eigenlijke data goed aan te laten komen: adressering en foutcorrectie, bijvoorbeeld. Gemakshalve is een aardige regel om door tien in plaats van door acht te delen: 1000 megabit per seconde resulteert dan in 100 megabyte per seconde.

0
*