▷ 802.11Ax vs 802.11ac, recursos e desempenho

O protocolo de comunicação sem fio 802.11ax é uma realidade e a Asus foi a primeira a nos fornecer uma equipe que implementa esta solução para uso doméstico. O Asus RT-AX88U será o primeiro de muitos outros, mas, por enquanto, é esse roteador que detém a primazia do novo protocolo que visa superar as conexões com fio em um curto espaço de tempo.

Neste artigo, faremos uma comparação do antigo protocolo IEEE 802.11ac vs 802.11ax, para ver as diferenças fundamentais entre um e outro e novamente se as alterações foram realmente substanciais ou se são uma fachada.

Índice de conteúdo

802.11ac vs 802.11ax

Para nos colocarmos em uma situação, vamos conhecer um pouco sobre o padrão 802.11ac anterior. Esse padrão é a evolução do protocolo 802.11n anterior, também conhecido como WiFi 5, principalmente porque implementou conexões sem fio em uma banda de frequência de 5 GHz. Foi desenvolvido entre 2011 e 2013 e representou uma melhoria substancial em relação ao protocolo anterior, graças ao uso dessa nova faixa de frequência para fornecer transferências de dados muito maiores com capacidade MIMO.

Por seu turno, o novo padrão 802.11ax ou também chamado Wi-Fi 6, visa melhorar o desempenho das conexões sem fio, especialmente em ambientes e espaços públicos onde a conexão de um grande número de dispositivos faz com que a rede Wi-Fi Fi rapidamente satura com o protocolo anterior. Um dos novos recursos que ele traz é a evolução da tecnologia MU-MIMO para OFDMA, que melhora o desempenho em grandes cargas de trabalho.

Por que precisamos de um novo protocolo Wi-Fi

O número de dispositivos que usam redes sem fio aumentou dramaticamente nos últimos anos. Os celulares atuais estão longe do desempenho dos modelos que estavam em 2011. Por esse motivo, o protocolo 802.11ac ficou aquém em termos de possibilidades e benefícios.

Isso é especialmente marcado em locais de atendimento público, como aeroportos, universidades, estações, hotéis etc. Locais que possuem pontos de acesso Wi-Fi gratuitos rapidamente ficam saturados com o grande número de usuários que pretendem tirar proveito desse serviço, e a tecnologia MU-MIMO implementada pelos dispositivos sob este protocolo é insuficiente. O que essa tecnologia basicamente faz é otimizar o sinal sem fio para permitir transmissões simultâneas aos clientes conectados ao ponto de acesso. No entanto, o MU-MIMO já se tornou muito pequeno.

É por isso que o protocolo 802.11ax foi projetado especialmente para superar as limitações encontradas. Com a nova tecnologia OFDMA, além de fornecer ou receber dados de várias antenas, ela será capaz de fazê-lo para vários usuários ao mesmo tempo. O processo de agrupamento de sinais por meio de RUs ou unidades de recursos nos permitirá gerenciar melhor a largura de banda para grandes cargas de dados. Isso remove a limitação da antiga tecnologia CSMA / CA Ethernet, na qual os clientes precisam ouvir o sinal antes de poderem transmitir.

Outro objetivo desta nova versão do IEEE é melhorar a eficiência em termos de consumo de energia das antenas e da rede, algo crítico para os terminais portáteis e que sempre deve ser levado em consideração.

Velocidade 802.11ax vs. 802.11ac

Sem dúvida, uma das principais razões para a existência desse novo protocolo é aumentar a velocidade da transferência de dados em conexões sem fio. Não apenas na banda de 5 GHz, mas também na banda de 2, 4 GHz, pois funciona em ambas.

O protocolo 802.11ac tinha, por assim dizer, seu limite máximo, com o extraordinário roteador Asus ROG Rapture GT-AC5300. Esta fera é capaz de atingir velocidades AC5300 graças às suas 8 antenas WiFi em velocidades na faixa de 2, 4 GHz no modo 4 × 4 até 1000 Mbps e na faixa de 5 GHz no modo 4 × 4 até 2167 Mbps. Por ter 8 antenas, poderíamos atingir efetivamente 5200Mbps no modo duplo 4 × 4. Números que até alguns meses atrás nos pareciam brutais em Wi-Fi. Além disso, esse roteador é um dos poucos que usa 1024-QAM sob este protocolo.

Mas agora entra o nosso amigo Asus RT-AX88U, um roteador que monta 4 antenas Wi-Fi para nos fornecer, sob 802.11ax, conexões 4 × 4 na faixa de 2, 4 GHz, atingindo velocidades de até 1148 Mbps e conexões 4 × 4 na banda de 5 GHz, um registro não inferior a 4804 Mbps. Sem dúvida, uma melhoria substancial, especialmente na faixa de frequência mais alta, o que nos permitirá velocidades de transferência muito mais altas.

Mas isso não é tudo, o mais interessante dos dispositivos que montam esse protocolo é que eles podem fazer conexões de até 8 × 8, ou seja, 8 antenas em paralelo para fornecer velocidades incríveis. Ainda não há modelos que implementam essa possibilidade, embora já tenhamos no mercado o roteador de jogos Asus ROG Rapture GT-AX11000 com capacidade para uma conexão dupla 4 × 4 na faixa de 5 GHz, o que duplica, por assim dizer, a capacidade do RT -AX88U. É capaz de até 11000 Mbps, números que sem dúvida excederão as conexões com fio de 10 Gbps. Por enquanto, o máximo teórico registrado é de cerca de 14 Gbps.

Já sabemos que ainda não existem clientes AX no mercado para espremer esses novos roteadores, o que é uma grande desvantagem. Nos testes realizados com o AX88U, conectamos até 6 equipamentos 3 a 3, tentando medir a velocidade do link de tronco entre dois roteadores AX. Embora os resultados excedam em muito o protocolo AC, nunca conseguimos atingir o máximo possível.

O que pudemos ver em primeira mão foi a capacidade da OFDMA com 6 computadores conectados e cada um operando a mais de 700 Mbps, algo que é sem dúvida um dos melhores em relação ao 802.11ac. Vimos que conseguimos atingir velocidades próximas a 2, 5 Gbps, o que deve ser atingido quando houver um cliente de 4x4 eixos.

Uso de bandas de frequência

Diretamente do ponto anterior, podemos traçar outra das diferenças mais significativas entre os dois protocolos, é a faixa de frequência na qual eles trabalham.

O 802.11ac é capaz de operar apenas na banda de 5 GHz, expandindo a largura de banda para 160 MHz, em comparação com os 40 MHz nos quais o 802.11n funciona. Também é capaz de trabalhar em oito canais ou fluxos MIMO.

Por outro lado , o protocolo 802.11ax, além de trabalhar nessa mesma banda de 5 GHz, também funciona na banda de 2, 4 GHz, uma novidade muito importante para otimizar a transferência de informações nessa versátil banda de frequência. Dessa forma, mais canais disponíveis são criados, especificamente teremos até 8 canais para a faixa de 5 GHz (8 × 8) e 4 para a faixa de 2, 4 GHz (4 × 4). Obviamente, isso melhora a capacidade e a largura de banda para transmitir usando o MU-MIMO no modo duplex, no qual um único ponto de acesso poderá transmitir para vários receptores simultaneamente.

Desempenho 802.11ax e compatibilidade com versões anteriores

Quanto às características operacionais do novo protocolo, é um dos problemas mais diferenciadores em relação à versão AC. O novo protocolo pode oferecer até 40% mais desempenho que a versão antiga, graças principalmente à nova modulação QAM. O objetivo do QAM é transportar dois sinais modulados em fase e em amplitude independentemente pelo mesmo canal. O espaçamento entre os sinais da portadora para este novo protocolo foi drasticamente reduzido a espaços de apenas 312, 5 KHz para fornecer um maior espectro de frequências.

Enquanto o 802.11ac trabalha normalmente em 256-QAM, o 802.11ax faz isso não menos que 1024-QAM. Ao aumentar esse registro, estamos aumentando a densidade de informações que o dispositivo é capaz de transmitir. É por isso que a taxa de transferência de dados para uma única antena com AX será 37% superior à que é capaz de transmitir o protocolo AC. Com este registro, temos que uma única antena do Asus RT-AX88U poderá transmitir um pouco mais de 1000 Mbps, não há nada.

A seguir, veremos uma tabela que mostra alguns dos resultados e diferenças entre os dois protocolos.

Vemos que o 802.11ax funciona em ambas as bandas, enquanto o 802.11ac não. A largura de banda usada é a mesma para os dois protocolos para obter compatibilidade máxima entre diferentes padrões. Por seu turno, o espaçamento entre os sinais é reduzido o suficiente no novo protocolo para abrir caminho para uma maior largura de banda graças ao OFDMA. A latência nesse sentido também melhora consideravelmente.

Usando a tecnologia OFDMA, a capacidade de enviar transmissões Multi-MIMO 4 simultâneas para o protocolo AC foi dobrada para 8, o que o protocolo AX pode fazer. Com a tecnologia de foco em feixe, o roteador poderá atingir clientes com mais precisão para otimizar a taxa de transferência. A CPU que funciona no roteador divide cada fluxo MU-MIMO em quatro adicionais para aumentar até quatro vezes essa largura de banda por cliente conectado, basicamente nisso reside a novidade da tecnologia OFDMA.

Outro dos recursos mais interessantes, embora não seja novo, é que teremos perfeita compatibilidade com versões anteriores entre este novo protocolo e os anteriores. Um dispositivo que funcione sob um protocolo 802.11n, por exemplo, poderá conectar-se perfeitamente a um que funcione com o novo 802.11ax, evitando a necessidade de adquirir novo hardware para implementar redes nas quais há uma diversidade de equipamentos.

É claro que o protocolo 802.11ac também é compatível com outros IEEE, mas esse aspecto foi consideravelmente aprimorado para a nova criação, pois, como vimos anteriormente, o protocolo AC não funciona na frequência de 2, 4 GHz e no AX sim faz.

Equipamento e hardware que implementarão 802.11ax

Já conversamos bastante sobre as novidades que esse novo padrão traz para as transmissões sem fio; agora é hora de ver como isso começou no mercado de roteadores domésticos.

A Asus foi a primeira empresa a comercializar um computador sob este protocolo. O Asus RT-AX88U instala dois microprocessadores Broadcom BCM43684 capazes de suportar conexões moduladas 4 × 4 MU-MIMO e OFDMA 1024-QAM, além de outros processadores de núcleo Broadcom BCM4908 de 64 bits. A largura de banda do canal é de 160 MHz e pode atingir uma velocidade de 4, 8 Gbps na banda de 5 GHz e 1, 1 Gbps na banda de 2, 4 GHz.

Alguns dias atrás, tivemos acesso a outro modelo com maior desempenho e sucessor do Rapture GT-AC5300, o Asus ROG Rapture GT-AX11000, cuja análise você pode ver aqui. Este roteador monta três processadores Broadcom BCM43684 para gerenciar redes sem fio e outro Broadcom BCM4908. O roteador pode atingir não menos de 11 Gbps em uma conexão dupla 4 × 4 na banda de 5 GHz e outra 4 × 4 na banda de 2, 4 GHz.

O 802.11ax está aqui para ficar, e prova disso são os incríveis benefícios que veremos daqui para a frente para os novos roteadores que estão criando as marcas, com a Asus como uma tendência a seguir.

Recomendamos a leitura:

Com isso, concluímos nosso estudo comparativo entre 802.11ax e 802.11ac, esperamos que este artigo seja do seu interesse ver os dois protocolos com uma perspectiva melhor e que o futuro se mantenha. O que você acha dessa nova implementação? Escreva-nos sobre isso na caixa de comentários.