Belangrijke stap naar WiFi 7: verschillende merken werken samen (en halen 5 gigabit per seconde door de lucht)

WiFi 7 moet weer een stap vooruit betekenen, zoals elke nieuwe standaard voor draadloze verbindingen. Anders heeft het immers weinig zin om al het vereiste werk te doen. Toch zullen de voordelen van WiFi 7 voor veel mensen wat abstract blijven, ook nadat we ze hieronder uit de doeken hebben gedaan. Waar draadloze netwerken jarenlang achterliepen op de eisen van hun gebruikers, kijkt WiFi 7 wel heel nadrukkelijk naar de toekomst.

De knoppen van het netwerk: zo maak je een netwerk sneller

De nieuwe wifi-standaard heeft feitelijk vier belangrijke technische verbeteringen in vergelijking met de voorgangers. Twee daarvan hebben betrekking op de doorvoersnelheid, en twee zijn vooral gericht op efficiënter gebruik van de beschikbare bandbreedte.

De terminologie is technisch, maar het principe is eenvoudig en geldt overal waar je gegevens van punt A naar punt B wilt krijgen. Of dat nu in een computer of tussen computers, in een netwerk is. Om dat sneller te doen, kan je feitelijk aan drie knoppen draaien.

Bandbreedte

In de eerste plaats de bandbreedte. Vergelijk het met een wegverbinding: vier banen is sneller dan één, en twaalf is sneller dan vier. Bandbreedte kan je verhogen met meer verschillende radiofrequenties (2,4, 5 en sinds enige tijd ook 6 gigahertz), net zoals je meerdere wegen kunt aanleggen tussen punt A en punt B. Daarnaast kan je de rijbanen verbreden: hoe breder, hoe veiliger er op hoge snelheid kan worden gereden. In de context van wifi hebben we het dan over kanaalbreedte. Binnen een frequentiegebied dat is toegewezen aan wifi, kan je bijvoorbeeld tien smalle, of drie juist hele brede kanalen definiëren. Uiteraard gaat het verkeer van één set gegevens sneller over een breder kanaal.

Rekenkracht

De tweede knop om aan te draaien is de hoeveelheid data die tegelijk verstuurd kan worden. Om weer te vergelijken met wegverkeer: hoeveel auto's er op de weg passen. Door gegevenspakketjes slim op te delen en te versturen, past er meer data door dezelfde bandbreedte. De techniek hiervoor heet modulatie. Hoe meer rekenkracht je hebt, hoe slimmer je kan moduleren en dus meer data kan doorvoeren. Knop twee hangt dus sterk af van rekenkracht. Daarvan is de regel al jaren: elk jaar meer en elk jaar goedkoper. De wet van Moore gaat niet alleen op voor processors in laptops, maar voor alles waar een chip in zit.

Efficiëntie

De derde knop is efficiëntie. Zelfs bij gebruik van modulatie valt er nog veel te optimaliseren. Bijvoorbeeld door datastromen op te breken in meerdere delen en na ontvangst weer samen te voegen. Dat heet mimo in netwerkjargon: multiple in, multiple out. Of door wifi-radio's tegelijk te laten werken aan meerdere taken, in plaats van afwisselend van de ene naar de andere taak te springen. Dat laatste was een belangrijke verbetering van WiFi 6. 

WiFi 7 verschillen met WiFi 6 en eerder

Met die achtergrond kunnen we de vier grote verbeteringen van WiFi 7 begrijpen. De eerste twee hebben zoals gezegd effect op de doorvoersnelheid. Zo maakt WiFi 7 kanalen met een breedte van 320 megahertz mogelijk. Tot dusver was 160 megahertz de limiet. Daar gelden wel beperkingen voor. In de eerste plaats werken die hele brede kanalen alleen op de relatief rustige 6 gigahertz frequentie, geïntroduceerd bij WiFi 6E. Daarnaast is de ervaring dat voor effectief gebruik van zulke brede kanalen, er relatief weinig stoorzenders mogen zijn. Anders moet het netwerk terugvallen naar smallere kanalen. Zo zijn de 160 megahertz brede kanalen van WiFi 6 en eerder in de praktijk alleen bruikbaar in rustige buitengebieden. 

De tweede verbetering van WiFi 7 is een forse toename van de complexiteit van de modulatie. Dat betekent dat er op dezelfde radiogolf veel meer informatie kan worden geplaatst. In jargon: WiFi 7 ondersteunt een zogenaamde 4K QAM, waarmee vier keer zoveel informatie gecodeerd kan worden als met de 1024-QAM van WiFi 6. Hiervoor is navenant meer rekenkracht vereist, maar netwerkprocessors zijn een stuk sneller geworden sinds 2019, toen de vorige standaard zijn intrede deed.

Toename in efficiëntie bij WiFi 7

De andere twee verbeteringen van de toekomstige nieuwe netwerkstandaard hebben betrekking op efficiënter gebruik van de beschikbare ruimte in de ether. De eerste heet multi-resource unit puncturing. Het is een ingewikkelde naam om te beschrijven hoe de nieuwe standaard ook gedeeltelijk beschikbare bandbreedte kan benutten. Als een frequentie door invloed van storing van buitenaf niet volledig beschikbaar is, kan een WiFi 7-verbinding met deze techniek toch de wél beschikbare ruimte benutten. Eerdere WiFi-standaarden haakten dan af. 

De laatste toevoeging van WiFi 7 is volgens vertegenwoordigers van Intel en Broadcom, die ons deelkundig maakten aan veel van het bovenstaande, de belangrijkste. Deze techniek heet multi-link operation. Voor zover we begrijpen is dit een soort overkoepelende, 'slimme' beheertechniek die automatisch de beste verbinding zoekt wanneer data getransporteerd moeten worden. Daarbij kan deze techniek gebruik maken van meerdere frequenties en 'altijd de beste route kiezen'.

Voordelen van WiFi 7

In de praktijk moet de nieuwe technologie zorgen voor een vervijfvoudiging van de netwerkcapaciteit. Daarnaast moet een WiFi 7-netwerk aanzienlijk minder vertraging (latency) kennen en betrouwbaarder zijn. Data komt sneller aan, waardoor de toepassingen die deze nodig hebben minder lang hoeven te wachten. Dat is vooral van belang voor real-time verbindingen met een hoge bandbreedte, zoals augmented en virtual reality. Hier moet WiFi 7 tot 15 keer beter presteren dan de vorige standaard. 

Ten slotte moet ook de dekking van WiFi 7 beter zijn. Het bereik van een netwerk op deze standaard moet aanmerkelijk beter zijn, tenminste: op de 6 gigahertz frequentie. Hoe hoger de frequentie, hoe korter het bereik. 2,4 gigahertz golven reiken verder dan 5 gigahertz en 6 gigahertz heeft een nog wat korter bereik. Bovendien zijn muren en vloeren vaker een obstakel voor de hogere frequenties. WiFi 7 biedt een flinke toename in zendsterkte voor het 6 gigahertz bereik, iets wat automated feature coordination wordt genoemd.

Hoewel al deze zaken zonder meer innovatief zijn, is de vraag hoeveel de 'gewone gebruiker' er momenteel aan heeft. Intel en Broadcom zelf spreken over 'multigigabit breedbandverbindingen' die dankzij WiFi 7 optimaal benut kunnen worden. Maar dat soort verbindingen zijn er amper, zeker voor thuisgebruik. Consumenten mogen al in de handjes knijpen met een symmetrische up/download van 1 gigabit via glasvezel. Ook de adoptie van AR en VR in huiselijke situaties is, om het vriendelijk te zeggen, nog niet heel vergevorderd.

Natuurlijk duurt het nog wel even voor WiFi 7 realiteit is, maar voorlopig lijkt het een veilige stelling dat je nog heel wat jaren goed uit kan met een WiFi 6 of 6E router. WiFi 7 lijkt eerst zijn weg te gaan vinden naar grootschalige bedrijfstoepassingen. Dat is ook niet erg, want al die rekenkracht en radio's gaan niet goedkoop worden. Zoveel impliceerden ook Intel en Broadcom tijdens de vragensessie volgend op de demonstratie.

Intel-Broadcom demo van WiFi 7

In een demonstratievideo lieten Intel en Broadcom de voordelen in de praktijk zien. Tenminste, het snelheidsvoordeel. Met drie opstellingen met een Intel 'client' (laptop met prototype WiFi 7 adapter) en een Broadcom 'host' (prototype WiFi 7 toegangspunt) toonde men twee dingen aan. In de eerste plaats, de beloofde doorvoersnelheid van 5 gigabit per seconde, waar WiFi 6 met alleen 5 GHz blijft steken op 1 Gb/s en WiFi 6E met 5 en 6 GHz op 2,5 Gb/s. 

Ten tweede: netwerkproducten van de verschillende fabrikanten werkten naar behoren samen. Dat is uiteraard ook de hele gedachte achter een standaard, maar de technische complexiteit van WiFi 7 maakt dat nog altijd tot een opgave. Die is kennelijk met goed gevolg voltooid.

Wanneer we daadwerkelijk producten op basis van WiFi 7 kunnen verwachten, is nog niet bekend. Zoals gezegd is de WiFi 6E-standaard nog alles behalve breed doorgevoerd. Wel is denkbaar dat als WiFi 7 sneller dan gedacht arriveert, veel fabrikanten 6E gewoon zullen 'overslaan'.

Meer over WiFi 7 kan je lezen bij Intel en bij Broadcom.