802.11n brengt WiFi in stroomversnelling

Officiële producten eind 2006 verwacht

De introductie van 802.11g heeft niet tot een revolutie geleid. De standaard is niet compatibel met voorganger 802.11a, beperkt zich tot hetzelfde krappe bereik als 802.11b en komt niet in de buurt van de beloofde overdracht van 54 Mbit per seconde. De n-standaard lijkt aan deze problemen een eind te maken.

In de wereld van de draadloze technieken heerst een wildgroei van protocollen, van '108 Turbo' tot 'Super G', wat leidt tot incompatibiliteit tussen verschillende merken. De nieuwe 802.11n-standaard moet op alles een antwoord bieden.

Pre-N al beschikbaar Begin 2005 kwam een aantal fabrikanten, zoals Netgear en Belkin, al met zogenaamde Pre-N-producten op de markt. Deze werden gebaseerd op een vroege versie van 802.11n uit 2004 en gebruikten de MIMO-methode om de snelheid te verhogen. "Het zou zonde zijn consumenten deze hoge snelheden en zo'n sterk signaal te onthouden, terwijl de technologie al beschikbaar is", zegt Karin Loeffen, product marketing manager Networking Europe bij Belkin. "De producten zijn bovendien volledig compatibel met 802.11b en -g en vertragen het netwerk niet. We hopen dat onze gebruikte methode straks binnen de uiteindelijke standaard valt, maar anders is een firmware-upgrade wellicht mogelijk om compatibiliteit te garanderen met andere 802.11n-producten. Hierover kunnen we echter geen concrete beloftes doen." De WiFi Alliance wijst de komst van Pre-N-apparatuur af, mede door het vermoeden dat deze apparaten niet goed met de uiteindelijke standaard overweg kunnen, met storingen als gevolg. Men is vooral bang voor de compatibiliteit met bestaande a/b/g-apparaten, omdat hetzelfde zich voordeed met 802.11g-producten. Over het feit dat Belkin de WiFi Alliance dwarszit door vooruit te lopen op de uiteindelijke standaard zegt Loeffen: "Je koopt toch ook een Ferarri terwijl de snelheidslimiet 120 km per uur is?"

Hoewel de specificaties nog niet definitief zijn, is het zeker dat 802.11n een oplossing biedt voor veel van de bestaande problemen. Joe Pitarresi, werkzaam bij het Technology Lab van Intel, claimde op het Intel Developer Forum van afgelopen augustus een minimale snelheidswinst van 500 procent ten opzichte van 802.11g. De specificatie spreekt van een maximale snelheid rond de 200 Mbps, waarvan er effectief minimaal 100 Mbps overblijft na verrekening van overhead (zoals het delen van datapakketten). Dat is geen gemiddelde, benadrukte Pitarresi, maar een minimum - de werkelijke snelheid zal tussen de 100 en 175 Mbps uitkomen. In vergelijking met de gemiddelde effectieve snelheid van 802.11g, zo'n 20 tot 25 Mbps, is dat een enorme winst. Die wordt voornamelijk gerealiseerd door Multiple-Input Multiple-Output (MIMO), waarbij meerdere antennes tegelijk gebruikt worden om gegevens te ontvangen en te verzenden. Dit principe maakt gebruik van de variabele capaciteit van een kanaal, waardoor een veel grotere capaciteit mogelijk is bij efficiënt gebruik. Dit betekent dat datapakketten worden gefragmenteerd om deze vervolgens via meerdere zendantennes te verzenden en te ontvangen. Deze techniek wordt nog niet veel toegepast, maar lijkt een ideale manier om datatransmissie over een beperkte bandbreedte te vergroten. Het gebruik is wel complex door de onderliggende berekeningen en doordat meerdere zend- en ontvangsttrappen nodig zijn.
Dankzij de toegenomen capaciteit wordt 802.11n gezien als een ideaal middel voor home entertainment, Voice over IP en videodiensten. Hiervoor gebruikt 802.11n een versterkt en efficiënter signaal dat veel grotere afstanden kan overbruggen. Vormen beton en staal voor 802.11g nog een groot obstakel, met de n-standaard wordt een achtmaal groter bereik beloofd; verbindingen kunnen door ieder huis en kantoor gelegd worden. Fabrikant Belkin heeft al eens een demonstratie gegeven waarbij een notebook op de zestiende verdieping van een hotel probleemloos video's afspeelde vanaf een pc met router in de kelder. Het is de verwachting dat 802.11n de standaard voor de komende jaren wordt, zowel voor pc's, home entertainment als mobiel gebruik. De toetreding van het aantal telecommers (zoals Motorola, Nokia en France Telecom) tot de WiFi Alliance is opvallend en bevestigt de verwachting dat WiFi in de nabije toekomst ook in mobiele telefoons een rol gaat spelen. Overigens is 802.11n volledig compatibel met 802.11a/b/g, waardoor de standaard nog jaren mee kan.

Strijd om de standaard

Dat de specificaties nog niet definitief zijn, heeft te maken met de onenigheid tussen verschillende fabrikanten over de technische implementaties. Er waren drie groepen met een eigen voorstel voor de IEEE 802.11n Task Group: TGn Sync, bestaande uit onder andere Intel, Toshiba, Sony en Philips; WWiSE met onder meer Nokia, Broadcom en Texas Instruments en tenslotte MITMOT van Motorola. Nadat de laatste afgelopen januari afviel in een stemronde waarbij de drie kampen respectievelijk 55, 35 en 10 procent van de stemmen ontvingen, heeft zij zich aangesloten bij het WWiSE kamp. Een meerderheid koos voor TGn Sync, maar deze haalde bij de uiteindelijke stemronde niet de vereiste 75 procent. In juli kondigden beide groepen aan om tot een gezamenlijk ontwerp te komen. In november volgt een nieuwe stemming, waarbij de Task Group zich met tweederde meerderheid achter het voorstel zal moeten scharen. Als deze aangenomen wordt, is het ontwerp begin 2006 definitief. De eerste producten kunnen aan het eind van dat jaar al volgen, al zal massaproductie pas in 2007 op gang komen. Over de algemene specificaties, zoals de compatibiliteit met a/b/g, zijn de partijen het wel eens. Het verschil zit hem meer in de technische implementaties en kritiek op de uitwerking. Zo zou het TGn-ontwerp meer stroom behoeven dan dat van WWiSE, terwijl laatstgenoemde doorgaans iets lagere snelheden haalt door een hogere overhead. Ook verschilt de aanpak om de hoge overdrachtssnelheid te bereiken: TGn zou uitgaan van twee MIMO-antennes in combinatie met 20 én 40 MHz kanalen, terwijl WWiSE vier antennes wil gebruiken met 20 MHz kanalen, zoals die al in eerdere 802.11-versies gebruikt zijn. De TGn-oplossing kan in bepaalde landen (zoals Japan) tot problemen leiden, omdat het gebruik van 40 MHz-kanalen daar niet is toegestaan. De groepen zullen later dit jaar definitief de knoop doorhakken over de uiteindelijke specificaties.