Routers: Mu-Mimo, 64QAM, NitroQAM, NXXX en ACXXX uitgelegd
Reclamepraatjes als ‘2X sneller’, ‘Maximale Streaming’, ‘Mu-Mimo’, ‘Next-Gen AC’, ‘Gigabit’ en ‘1300 Mbit/s’, betekenen ze echt iets? In deze derde workshop rond het maximaliseren van je wifi-snelheid kijken we naar enkele geavanceerde technieken.
Sommige van bovenstaande begrippen vertellen je echt iets over de potentiële snelheid van een router. Andere termen zijn dan weer compleet verzonnen marketingtaal. En in alle gevallen geldt dat op de verpakking sowieso de theoretisch maximale snelheid staat. Dat is totaal iets anders dan de werkelijke snelheid die je in jouw thuissituatie gaat halen.
Lees eerst: Wifi traag? Tips voor een sneller draadloos netwerk
Lees eerst: 2,4 GHz en 5 GHz - snellere wifi door aanpassen frequenties en kanalen
Antennes combineren, ofwel mimo
Zend- en ontvangstkanalen combineren is één trucje om hogere wifi-snelheden te halen. Een tweede trucje is meerdere antennes combineren. Op die manier kun je twee, drie of vier gelijktijdige datastromen verzenden en ontvangen en de maximale doorvoersnelheid overeenkomstig verdubbelen, verdrievoudigen of verviervoudigen. Dit wordt afgekort tot mimo (multiple input output).
Wireless-N laat bijvoorbeeld vier gelijktijdige datastromen toe. Dit wordt ook weleens aangeduid als 4 x 4. Het eerste cijfer is dan het aantal datastromen dat tegelijk uitgezonden kan worden. Het tweede cijfer heeft betrekking op de ontvangstkant. De totale doorvoersnelheid stijgt tot 600 Mbit/s voor Wireless-N (ofwel viermaal 150 Mbit/s) of 1732 Mbit/s voor Wireless-AC (ofwel viermaal 433 Mbit/s).
4 X 4 = vier gelijktijdige datastromen
Zender en ontvanger moeten echter evenveel antennes hebben om de maximale snelheid te halen. 4 x 4-routers bestaan al, maar 4 x 4-clients nog niet. De meeste laptops, smartphones, tablets en streamers hebben maar een of twee zend- en ontvangstantennes (2 x 2). En Asus heeft een (grote) 3 x 3-wifi-insteekkaart voor desktopcomputers.
Met één antenne haal je zelfs bij een 4 x 4-Wireless-N-router toch ‘maar’ maximaal 150 Mbit/s. Met twee antennes stijgt dit tot 300 Mbit/s. De router kan zijn niet-gebruikte antennes natuurlijk wel inzetten om een tweede draadloos apparaat aan 300 Mbit/s te bedienen. Een router met meerdere antennes is dus wel degelijk nuttig in een omgeving met veel wifi-apparaten.
64QAM
Om hogere doorvoersnelheden te halen zijn er verschillende systemen om meer digitale gegevens over dezelfde analoge draaggolf te transporteren. Daarbij wordt het signaal op allerlei manieren gemanipuleerd om meer bits tegelijk te verzenden of te ontvangen. Dat heet moduleren en slaat bijvoorbeeld op het op allerlei manieren manipuleren van de amplitude of de fase van een signaal. Modulatie is een ingewikkelde materie waarover je gedetailleerde informatie vindt op het internet.
Samenvattend gebruikt Wireless-N 64bit-kwadratuur-amplitudemodulatie, afgekort tot 64QAM. Daarmee kun je zes bits per ‘symbool’ versturen, maar het leidt wel tot meer fouten in het signaal, waardoor je meer moet corrigeren. Daarvoor heb je krachtigere en dus duurdere processoren nodig, reden waarom routers met geavanceerde modulatietechnieken duurder zijn. Wireless-AC kan dankzij 256QAM nog 33 procent meer bits per ‘symbool’ transporteren (acht in plaats van zes).
©PXimport
NitroQAM
Sommige fabrikanten zoals Broadcom leveren wifi-chips met nog krachtigere modulatietechnieken, zoals ‘NitroQAM’, wat in feite hetzelfde is als 1024QAM. Dat is nog eens 25 procent efficiënter dan 256QAM. NitroQAM haalt in theorie tot 1000 Mbit/s voor Wireless-N en tot 2166 Mbit/s voor Wireless-AC, afhankelijk van de hoeveelheid beschikbare antennes. Maar die hogere snelheden zijn alleen mogelijk wanneer zender én ontvanger dezelfde modulatie ondersteunen én hetzelfde aantal antennes aan boord hebben.
Die hogere snelheden staan mooi op de verpakking, maar zijn veeleer theorie aangezien er momenteel nauwelijks client-apparatuur bestaat die dit ondersteunt. Bovendien behoort NitroQAM voorlopig niet tot de officiële wifi-standaard, die het houdt bij 256QAM waarmee de Broadcom-chip overigens gewoon ook overweg kan. Het zal pas volgend jaar of nog later officieel worden toegevoegd aan de volgende wifi-standaard, 802.11ax.
Mu-mimo
Gewone of single-user (su-)mimo zendt en ontvangt van punt naar punt, dus van router naar endpoint of client-systeem. Je kunt de doorvoersnelheid nog opdrijven via een volgend trucje, namelijk multi-user (mu-)mimo. Eén antenne kan dan gelijktijdig tot vier aangesloten draadloze apparaten bedienen. Eén op één leidt mu-mimo niet noodzakelijkerwijs tot hogere doorvoersnelheden dan su-mimo, maar in een omgeving met meerdere draadloze endpoints wordt de capaciteit van het volledige draadloze netwerk wel efficiënter benut.
Het gevolg zijn stabielere verbindingen en een verbeterde kwaliteit van bijvoorbeeld videostreaming naar meerdere apparaten tegelijkertijd. Mu-mimo zorgt ook voor minder ‘dead spots’ in het draadloze signaal, wat het bereik en dus de doorvoersnelheid verder verbetert.
©PXimport
Beamforming
Nog een trucje om de verbinding sneller te maken is ‘beamforming’. Daarbij richt de router zijn draadloze signaal actief naar de aangesloten client. Bij Wireless-N bestaat er geen beamforming-standaard; de router probeert zelf te raden waar de client zich bevindt en richt dan het signaal zo goed mogelijk.
Bij Wireless-AC kan het client-apparaat aan de router laten weten in welke richting die moet uitzenden. Dit ‘transmit beamforming’ werkt efficiënter, maar is een optioneel onderdeel van de standaard. Het functioneert daarom alleen wanneer deze optie aanwezig is bij zowel router als aangesloten apparaat. Meestal is dat alleen het geval met routers en wifi-adapters van hetzelfde merk, reden waarom die vaak de hoogste doorvoersnelheden met elkaar halen.
Het verchil tussen NXXX en ACXXX
Op verpakkingen en in de literatuur wordt de snelheid van wifi-apparatuur steeds vaker afgekort tot NXXX en/of ACXXX, waarbij in plaats van de x’en een cijfer wordt gebruikt. Bijvoorbeeld N300 betekent dat het wifi-apparaat maximaal 300 Mbit/s haalt voor Wireless-N. Staat er bijvoorbeeld ‘N300+AC433’ dan lees je de snelheden voor respectievelijk Wireless-N en -AC.
Om het ingewikkelder te maken, tellen fabrikanten tegenwoordig de N- en AC-snelheden samen in één ACXXX-afkorting. Dan moet je als gebruiker al iets van wifi-standaarden kennen om dit juist te interpreteren. Bijvoorbeeld AC750 op een apparaat dat zowel Wireless-N als Wireless-AC ondersteunt, telt effectief de N- en AC-doorvoersnelheden samen: in de praktijk is dat dan N300 en AC433. Maar als het apparaat alleen Wireless-AC ondersteunt, betekent het in de praktijk AC750.
Afkortingen zijn niet gestandaardiseerd, dus verwarrend
Die afkortingen zijn duidelijk niet gestandaardiseerd en dus nogal verwarrend. Je hebt nu bijvoorbeeld al AC5400 routers van onder andere Asus en Linksys, maar denk niet dat je daarmee 5.400 Mbit/s haalt met één aangesloten apparaat. De afkorting slaat op de gecombineerde draadloze doorvoersnelheid van dit type router, dat drie aparte wifi-radio’s in één kast gebruikt, voorzien van de niet-standaard NitroQAM-technologie van Broadcom.
Deze tri-band routers hebben één Wireless-N radio met een maximale snelheid van 1000 Mbit/s en twee Wireless-AC radio’s met een maximale snelheid van elk apart 2.166 Mbit/s. Tel je dat samen dan geeft dat 5.332 Mbit/s, maar dat zal je met één wifi-client natuurlijk nooit halen. Het zou trouwens eigenlijk afgekort moeten worden tot AC5300, maar Broadcom rondt het naar boven af tot AC5400. Jawel, AC5300 en AC5400 zijn dus in feite hetzelfde. (Zo bestaat er bijvoorbeeld ook AC3100 én AC3150, identieke afkortingen voor 1000 Mbit/s + 2166 Mbit/s dual-band routers met NitroQAM.)
802.11ac-routers
Hoewel 802.11ac op het eerste gezicht wellicht een uniforme standaard lijkt, is de praktijk een stuk minder overzichtelijk. Hieronder zie je een overzicht van de verschillende versies van 802.11ac-routers die je op dit moment kunt aanschaffen.
AC750: twee datastromen op 2,4 GHz (300 Mbit/s) en een op 5 GHz (433 Mbit/s);
AC1200: twee datastromen op 2,4 GHz (300 Mbit/s) en twee op 5 GHz (867 Mbit/s);
AC1750: drie datastromen op 2,4 GHz (450 Mbit/s) en drie op 5 GHz (1300 Mbit/s);
AC1900: drie datastromen op 2,4 GHz met TurboQAM (600 Mbit/s) en drie op 5 GHz (1300 Mbit/s), MU-MIMO mogelijk;
AC2350: drie datastromen op 2,4 GHz met TurboQAM (600 Mbit/s) en vier op 5 GHz (1750 Mbit/s), MU-MIMO;
AC2600: vier datastromen op 2,4 GHz met TurboQAM (800 Mbit/s) en vier op 5 GHz (1750 Mbit/s), MU-MIMO;
AC3100: vier datastromen op 2,4 GHz met NitroQAM (1000 Mbit/s) en vier op 5 GHz met NitroQAM (2165 Mbit/s), mu-mimo;
AC3200: drie datastromen op 2,4 GHz met TurboQAM (600 Mbit/s) en twee keer drie op 5 GHz (1300 + 1300 Mbit/s);
AC5300/5400: vier datastromen op 2,4 GHz met NitroQAM (1000 Mbit/s) en twee keer vier op 5 GHz met NitroQAM (2165 + 2165 Mbit/s), mu-mimo.
Tekst: Jozef Schildermans
