Abecede še ne bo zmanjkalo

Naslednji v dolgi vrsti standardov družine 802.11 ima oznako 802.11ax in naj bi uradno prispel sredi leta 2019. Toda že zdaj je znano, kaj ključnega nam bo prinesel – obljublja hitrosti do 10 Gb/s in boljši izkoristek spektralnega prostora. Prve naprave s podporo zanj so predstavili že jeseni.

Asus je predstavil prvi usmerjevalnik, ki podpira prihajajoči standard 802.11ax.

Standard 802.11 sega v leto 1997, ko so z njim postavili zametke za brezžična omrežja, kakršna uporabljamo še danes. Prva različica je bila počasna, saj je omogočala hitrosti 1 ali 2 Mb/s, domet pa je bil omejen na sto metrov zunaj in v praksi zgolj kakšno sobo v stavbah. Z leti je sledila še cela abeceda posodobitev standarda, med katerimi najbolje poznamo 802.11g (hitrosti do 54 Mb/s pri frekvenci 2,4 GHz), 802.11n (uporaba tudi frekvence 5 GHz) in 802.11ac (povečanje dometa, zgolj 5 GHz, podpora več antenam (MIMO), hitrosti do 3,46 Gb/s). Novo veliko revolucijo pa obljublja standard 802.11ax.

Naslednik 802.11ac

Poimenovanje v družini 802.11 se zdi nelogično, saj bo na primer 802.11ax naslednik druge revizije 802.11ac (Wave 2). Razlog tiči v načinu poimenovanja, saj vsaka nova revizija standarda pomeni spremembo črkovne oznake, pri čemer revizije niso zgolj istosmiselne nadgradnje. Vsakokrat, ko se v standardu spremeni kakšna malenkosti, dodajo kakšno funkcionalnost ali pa ga zgolj razširijo v druge niše (802.11ad je na primer različica za visoke prepustnosti ob izredno kratkem dometu do največ treh metrov, ki deluje v delu spektra okrog 60 GHz, medtem ko je 802.11aj različica za Kitajsko v delu spektra 45 GHz), se črkovna oznaka dvigne. Zaradi vmesnih dodatkov je torej 802.11ax naslednja generacija za 802.11ac.

Kaj prinaša

Čeprav bo 802.11ax na papirju zgolj kakšno tretjino hitrejši od 802.11ac, je v ozadju kup drugih izboljšav, ki bodo v praksi poskrbele za občutno višje prepustnosti. Pričakujejo, da naj bi bil 802.11ax v realnih razmerah okrog štirikrat hitrejši, čeprav bo še vedno uporabljal isti spektralni prostor pri 2,4 GHz in 5 GHz. Razlogov je več.

MU-MIMO. MIMO pomeni Multiple-Input Multiple-Output in ga je prvi prinesel 802.11n, ima ga tudi 802.11ac. Sprva je MIMO pomenil možnost pošiljanja in sprejemanje podatkov z več antenami hkrati, kar je uporabno za višjo hitrost in zanesljivost prenosa, saj se podatki razdelijo na več tokov in pošljejo ločeno. V 802.11n smo imeli SU-MIMO (single user MIMO), torej je usmerjevalnik ali dostopna točka namenil posamezno anteno enemu uporabniku in, če je bilo teh več, je z vsako komuniciral s svojo anteno. Še vedno pa ni mogla ena naprava z usmerjevalnikom komunicirati prek več anten. V reviziji 802.11ac smo dobili možnost MU-MIMO (multiple user MIMO), ko je lahko usmerjevalnik uporabljal več anten za komunikacijo z eno napravo. MU-MIMO je deloval le v smeri proti napravi (downlink), 802.11ax pa prinaša podporo v obe smeri.

OFDMA. To je kratica za ortogonalni frekvenčno porazdeljeni sodostop (Orthogonal frequency-division multiple access), ki predstavlja večuporabniško različico ortogonalnega frekvenčno porazdeljenega multipleksiranja (OFDM). Pri OFDM se uporabna pasovna širina razdeli na več ožjih delov, ki so z uporabo Fourierove transformacije (FFT) ortogonalni (pravokotni). Posamezen košček se imenuje podnosilec in je v 802.11ac širok 312,5 KHz. Novi standard omogoča drobnejši razred na podnosilce širine 78,125 kHz in prinaša več fleksibilnosti. Poenostavljeno povedano, zaradi OFDMA lahko več naprav uporablja isti kanal Wi-Fi hkrati, kar doslej ni bilo mogoče. Če so naprave uporabljale isti kanal, so morale čakati na vrsto, kar se je pokazalo kot nižja prepustnost omrežja zaradi zasičenosti spektra. OFDMA bo pripomogel k manjši gneči na spektru.

Drugo. Pod pokrovom je še nekaj izboljšav, ki si jih velja ogledati. TWT (Target Wake Time) bo zmanjšal porabo energije, česar bodo vesele naprave z baterijami. TWT je prinesel že 802.11ah in omogoča dostopni točki, da napravam ukaže, kdaj naj se zbudijo. V praksi to pomeni, da bo vsaka naprava dobila svoje časovno okno, kdaj naj komunicira z usmerjevalnikov, sicer pa bo lahko v stanju pripravljenosti. Z 0,4 µs na 0,8, 1,6 ali 3,2 µs podaljšan zaščitni interval (guard interval) bo dvignil robustnost prenosa podatkov, saj bo manj občutljiv za odboje in interferenco. Zaščitni interval je namreč čas, ki mora preteči po končani oddaji, preden se odda nova informacija, da se zaščitimo pred odboji, interferenco in drugimi pojavi, ki povzročijo, da oddani signal ne prispe vedno hkrati v enem kosu (multipath). Novi standard podpira 1024-QAM (quadrature amplitude multiplication), kar je štirikrat več kot predhodnik. QAM je način modulacije, ki uporablja kombinacijo fazne in amplitudne modulacije za povečanje prepustnosti kanala.

Ni vse v hitrosti

Sklenemo lahko, da je 802.11ax v teoriji hitrejši od 802.11ac, a to ni glavni razlog za nadgradnjo. Bistvene so druge izboljšave, zaradi katerih bo 802.11ax uporaben zlasti tam, kjer je v omrežju gneča. Pri rabi doma bodo spremembe zanemarljive in bomo brez novega standarda zlahka preživeli. Bo pa 802.11ax zelo uporaben v hotelih, konferenčnih dvoranah, javnih ustanovah, podjetjih in povsod, kjer se v brezžična omrežja povezuje veliko naprav. Omogočil bo, da bodo povezave stabilnejše in zanesljivejše.

Kdaj

Pričakujemo, da bo standard za 802.11ax potrjen leta 2019. Toda to ne pomeni, da do takrat ne bomo videli ničesar. Nasprotno, prve naprave so prispele že konec leta 2017 in podpirajo, kar izdelovalci štejejo za najverjetnejše funkcije v 802.11ax glede na osnutke standarda. Asus je predstavil nekaj usmerjevalnikov in prenosnih računalnikov s podporo novemu standardu, ki uporabljajo Broadcomove čipe. Huawei je tudi že izdal dostopne točke na Qualcommovih čipih, leta 2018 pa seveda pričakujemo še več naprav.