Dette er første af en række blog-indlæg, hvor vi vil se på moderne Wi-Fi-design, og hvordan man får glæde af den nye teknologi. I første omgang graver vi os ned i teknikken.

Wi-Fi 6 er en nyere Wi-Fi standard, der har været fremme i et par år nu. I slutningen af 2020 begyndte der at komme mange Wi-Fi 6 produkter, og de fleste top- og mid-range mobiltelefoner understøtter i dag Wi-Fi 6. Det samme gør sig gældende for laptops samt billigere trådløse routere til hjemmebrug, semiprofessionelle accesspunkter og enterprise accesspunkter som Meraki og Cisco.
Den store udbredelse har fået prisen ned, især på klienterne, og dermed er Wi-Fi 6 blevet mere tilgængeligt for forbrugeren og dermed også virksomheder, der står til at skulle udskifte deres Wi-Fi miljø.

Hvad er Wi-Fi 6?

Meget er skrevet om Wi-Fi 6, og det følgende er bare en hurtig gennemgang af fordelene ved Wi-Fi 6. For at få fuld udnyttelse af Wi-Fi 6, anbefales det at netværket re-designes – mere om det senere.

Høj effektivitet = mere kapacitet

Wi-Fi 6 er designet med henblik på at øge effektiviteten på Wi-Fi. Sammenligner man fx Wi-Fi 4-5 med 3G/4G mobile netværk, finder man hurtigt ud af, at effektiviteten er langt højere på mobile netværk end på Wi-Fi, alene af den grund at en celle (Svarer til et Wi-Fi accesspunkt) kan servicere multible samtidige klienter, hvor Wi-Fi 4-5 kun kan servicere en ad gangen. Det giver nogle store problemer for Wi-Fi, som bliver tydelige i et netværk kun designet til dækning (Som de fleste Wi-Fi netværk er).

OFDMA

Wi-Fi 6 løser dette problem, ved at tillade flere samtidige klienter ad gangen – op til 9 i en 20MHz kanal – ved anvendelse af OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access). Ved at låne funktionalitet fra 4G, har man kunnet dele en Wi-Fi kanal op i flere mindre kanaler, som så kan allokeres til 1 eller flere klienter samtidigt.

Læs mere her.

OFDMA, er nok den største ændring i Wi-Fi 6, da den dramatisk ændrer hele måden på, hvordan Wi-Fi fungerer, og rykker teknologien op i en helt anden liga, hvor vi virkelig kan tale om, at Wi-Fi kan erstatte Ethernet. Husk at styringen sker i begge retninger, dvs. i up- og downlink. Accesspunktet bliver derfor en meget mere aktiv part, og kan sammenlignes lidt med en 4G basestation. Det giver andre fordele, så som forbedringer i roamingen, når en klient bevæger sig mellem accesspunkter.

MU-MIMO

Udover dette introduceres MU-MIMO med op til 8 antenner med hver en Spatial Stream (8×8 MU-MIMO).
MU-MIMO (Multible User – Multiple Input Multiple Output) er ikke nyt, da dette blev introduceret allerede i Wi-Fi 4, men det nye er at det nu også er supporteret i uplink, dvs. mellem klienten og accesspunktet og ikke kun i downlink, altså mellem accesspunktet og klienten.

Læs mere her.

Igen, da det foregår i begge retninger, vil klienterne opleve at de får en større hastighed, og at forbindelsen føles mere stabil.

BSS-Coloring

Den sidste større effektivitets ændring er indførelsen af kanal genbrug, også kaldet BSS-Coloring.
Da man jo kun har et givet antal af kanaler til rådighed, er der et reelt problem med at kanalerne overlapper hinanden på især 2.4 GHz men også 5 GHz. Det er noget man ser jævnligt inde i byerne, hvor virksomheder/private brugere, i iveren for at få mest ud af Wi-Fi, sætter kanalerne til 80 og nogle gange 160MHz. Udover at dette skaber massive problemer internt i en virksomhed, skaber det også problemer for de umiddelbare naboer, da der vil opstå en masse interferens accesspunkter og klienter imellem. Det opleves at netværket føles ’sløvt’, selvom der er fuldt signal. Netop fordi kun en kan sende/modtage ad gangen, vil alle accesspunkter/klienter med den samme kanal – også fremmede, skulle vente på hinanden. Bruger man meget store kanaler (80/160) vil chancen for interferens være meget højere, og accesspunkterne vil have svært ved at finde en alternativ kanal, som er mindre forstyrret.

BSS-Coloring er en videreudvikling af RX-SOP, som tillader noget interferens, eller rette at accesspunkt/klient ignorerer trafik fra et andet accesspunkt/klient, selvom disse skulle bruge den samme kanal.
Igen skal det siges, at dette ikke vil erstatte et veldesignet Wi-Fi netværk, da man først og fremmest skal sørge for at der ikke er for meget overlap, ved fx at tillade en for høj sendestyrke. Men det kan hjælpe med fin-tuning af Wi-Fi netværket efterfølgende.
BSS-Coloring giver hvert accesspunkt en ’farve’, og der er op til 64 forskellige farver. Rent teoretisk betyder det, at en given kanal skulle kunne genbruges op til 63 gange, men i praksis vil dette ikke ske.

Læs mere her.

Mere båndbredde

Jeg har endnu ikke mødt en bruger, der ønsker mindre båndbredde, og Wi-Fi 6 introducerer også en forbedring her. Faktisk kan man ved brug af 160MHz kanaler samt 8 Spatial Streams opnå omkring 10 Gbps. Det vil dog ikke fungere særligt godt i praksis på en lokation med rigtig mange accesspunkter, da man i sådanne miljøer vil bruge enten 20 eller 40 MHz kanaler. Men selv en 20 MHz kanal kan levere omkring 144 Mbps på en Spatial Stream, så teoretisk kan dette blive til 1152 Mbps (144×8), og en 40 MHz kanal vil så levere det dobbelte; ca. 2300 Mbps – på 5 GHz. Så er 2.4 GHz ikke nævnt, men det spektrum kommer også i spil…

Mindre strømforbrug

Target Wake Time (TWT) er primært designet til IoT klienter, da en klient kan forhandle med et accesspunkt om, hvornår det skal ’vækkes’. I dag spørger et accesspunkt hele tiden de forbundne klienter, om de har noget at sende, og disse skal svare tilbage, selvom de ikke har noget data. Det hjælper selvfølgelig på, at man kan smide ’gamle’ klienter af, men denne konstante forstyrrelse af klienterne gør, at batterierne drænes hurtigere. Det har stor betydning for IoT-enheder, som typisk ikke lades op, men har den batterikapacitet, de nu engang er installeret med. Ved at minimere ’forstyrrelsen’ kan batterilevetiden dermed forøges. Dette har selvfølgelig også en positiv effekt på andre klienter, fx mobiltelefoner.

2.4 GHz bliver genfødt

2.4 GHz er længe blevet betragtet som den lidt beskidte fætter til ’Rigtig’ Wi-Fi på 5 GHz. Grundene er mange, men den største fejl, der blev begået, var at tillade, at brugere kunne konfigurere op til 13 kanaler (i EU), når der reelt kun er 3 (4) til rådighed. Ikke for at gå for meget i detaljer, så er der 3 DSSS og 4 OFDM 2.4 GHz kanaler til rådighed.

Læs mere her.

Generelt anbefales det ikke at køre med 4 OFDM kanaler (1, 5, 9, 13), da man her risikerer at ’skære’ nogle klienter af, som ikke understøtter kanal 13, og man vil også være mere følsom overfor støj fra fremmede accesspunkter/klienter. Men har man afdelinger som ligger lidt afsides, og klienter som understøtter kanal 13, kan en 4-kanals konfiguration godt fungere. Det kunne fx være på et lager.

I byer anbefales det kun at bruge de 3 DSSS kanaler, dvs. 1, 6 og 11.

2.4 GHz er også blevet brugt til alt muligt andet end Wi-Fi – vi nævner i flæng babyalarmer, trådløse kameraer, Bluetooth osv. Med al den støj, er det svært at lave noget fornuftigt på 2.4 GHz, og det er med rette blevet kaldt et ’Garbage-Band’ eller affalds-bånd.

Det er jo lidt synd, da 2.4 GHz er et genialt bånd til enheder, som sidder lidt ufremkommeligt, som fx styringer til persienner, og en del IoT-enheder bruger også dette spektrum (Desværre er mange Wi-Fi 4 [802.11n] enheder) grundet prisen på 2.4 GHz Wi-Fi chipset. Frekvensen i sig selv gør også 2.4 GHz attraktivt, da den penetrerer materialer nemmere end 5 GHz gør.

Da Wi-Fi 6 muliggør, at flere kan ’tale’ på samme tid, udnyttes dette i 2.4 GHz: En eller flere af disse mindre kanaler kan så ’slås fra’, hvis de oplever støj fra fx en Bluetooth enhed), og det giver plads til at Wi-Fi klienter kan bruge de resterende kanaler til data.

Wi-Fi 6 tillader 20 MHz 4×4 kanaler i 2.4 GHz spektrum. Det giver en teoretisk hastighed på ca. 576 Mbps og lægges det sammen med, hvad en 40 MHz kanal kan levere, så opnår man en aggregeret hastighed på op til ca. 1700 Mbps. Dette tal bliver så markant højere, når Wi-Fi 6E introduceres, da dette giver mulighed for at bruge 80 MHz kanaler mere aktivt. Det kommer jeg ind på senere i denne række af blog-indlæg.

Fremtiden

Alt det tekniske er jo meget godt, og man undgår heller ikke at komme ind på det, når man taler om Wi-Fi 6, men kogt ned hvad er så de egentlige fordele? Det ser vi på i en kommende blog.