Сегодня я хочу рассказать Вам о современном стандарте беспроводной связи WiFi 6. Мы подробно поговорим о том, что это такое, в чём основные преимущества данного стандарта и куда делись предыдущие 5 стандартов.
К выбору WiFi-роутера многие пользователи подходят «спустя рукава», не обращая внимание на характеристики. А зря! Одна из ключевых характеристик — стандарт используемой беспроводной связи. Сейчас наиболее правильным будет приобретение маршрутизатора, точки доступа и сетевого адаптера с поддержкой стандарта Wi-Fi 6. И вот почему…
Почему именно WiFi 6
Есть такой консорциум — Wi‑Fi Alliance. И вот эта организация в конце 2019 года утвердила стандарт WiFi 6. С этого момента все версии протокола беспроводной передачи данных IEEE 802.11, как старые так и новые, стали обозначаться более-менее понятным образом — по порядковому номеру. Все старые стандарты получили номера с 1 до 5. А самый современный на тот момент стандарт 802.11ах стал обозначаться как WiFi 6. Предыдущий стандарт 802.11аc получил обозначение WiFi 5, а устаревший уже 802.11n теперь обозначается как WiFi 4. Ну и так далее, по убыванию.
Кстати, производители оборудования обещают в ближайшее время внедрить номер используемого стандарта в индикатор, используемый операционной системой компьютера или мобильного устройства.
Если рассматривать реальные сетевые устройства — точки доступа и роутеры — то поддержка WiFi 6 представляет собой не просто одну технологию, а целый набор решений, призванных увеличить скорость передачи данных в условиях высокой загруженных сетей и даже повысить энергосбережение устройств, увеличив таким образом время работы подключённых гаджетов.
Основные преимущества WiFi 6
Теперь давайте обсудим какие же реальные преимущества даёт использование данной технологии в современных беспроводных сетях.
Высокая скорость сети
Стандарт беспроводной связи WiFi 6 поддерживает 10‑битное кодирование информации. WiFi 5 поддерживал на 2 бита меньше. Благодаря этому плотность данных на участке волны увеличилась на 25%. Увеличение скорости по факту будут заметны и в диапазоне 5 ГГц, и в диапазоне 2,4 ГГц.
В идеале WiFi 6 способен передавать данные с теоретически достижимой скоростью до 9,6 Гбит/с. Но это, как говорится, в вакууме. Но по факту значения скорости будут в разы меньше. Сейчас нет Вай-Фай сетей, способных работать с такой пропускной способностью. Но даже и той фактической скорости, которую пользователь получит, хватит за глаза. По сравнению с тем же 802.11ac, прирост скорости будет весьма значительным. Например, тестерам одного известного издания удалось добиться увеличения более чем на 50%, выжав почти 1,5 Гбит\с.
С массовым внедрением WiFi 6 на роутерах гигабитного WAN-порта роутеру может уже и не хватить. Но это в перспективе до 2030 года.
Что позволило так значительно повысить скорость?
Во-первых, использование модуляции 1024-QAM, что позволяет получить значительный прирост скорости до 25%. Правда, стоит отметить, что сигнал при этом становится значительно сильнее подверженным помехам. Поэтому реальный прирост скорости при использовании 1024-QAM будет заметен только в идеальных условиях.
Во-вторых, ширина канала 160 МГц. Она доступна для стандартов начиная с 802.11ac и позволяет полностью занять весь блок каналов, с 36-го по 64-й. Благодаря ширине канала до 160 МГц стандарт 802.11ax обеспечивает просто невероятную скорость соединения!
В-третьих, технология BSS Coloring, которая маркирует пакеты простейшей цифровой подписью, которую устройство способно считать без полной расшифровки сигнала. Получается, что сигналы в каждой сети как-бы «раскрашены» своим цветом, что явно указывает на их принадлежность своей сети.
Увеличение количества клиентов сети
Вы знаете, что беспроводные роутеры не могут обмениваться пакетами данных одновременно с несколькими устройствами — фактически эти устройства конкурируют за канал связи. Поэтому, чтобы не возникло путаницы, роутер выстраивает специальную очередь передач, а приёмники ждут свой пакет данных. Логично, что чем больше в беспроводной сети клиентов, тем сложнее правильно выстроить её работу.
Но чем больше в сети клиентов, тем сложнее организовать её работу. Разработчики WiFi 6 смогли решить эту проблему и теперь можно параллельно обмениваться данными со значительно большим множеством устройств без потерь в скорости благодаря двум технологиями: MU-MIMO и OFDMA.
- Вместо широковещательной передачи на одно устройство, технология MU-MIMO (Multipule User, Multiple Input, Multiple Output) позволяет маршрутизатору одновременно взаимодействовать с несколькими устройствами. Так, при использовании WiFi 5 MU-MIMO позволяет роутеру одновременно подключаться максимум к четырем устройствам, а с появлением WiFi 6 это число увеличивается уже до восьми устройств. При этом максимальная скорость роутера может быть распределена по нескольким клиентам в требуемых пропорциях. Устройства при этом перестают значительно «мешать» друг другу в таком режиме.
- Технология OFDMA позволяет за одну передачу передавать данные множеству различных устройств одновременно. Это значительное обновление технологии мультиплексирования с частотным разделением каналов или OFDM. Покажу смысл этих технологий на картинке:
OFDMA — это очень полезная технология для реальных условий плотной городской застройки, позволяющая увеличить скорость соединения в условиях высокой загруженности диапазона.
Снижение потребления электроэнергии и энергоэффективность
Параллельно с увеличением скорости и количества клиентов, разработчики WiFi 6 смогли уменьшит потребление энергии клиентских устройств и здесь добавив полезную «фишку» — функцию Target Wake Time (TWT). Она позволяет устройствам-клиентам определять, когда и как часто они должны пробуждаться, для получения или отправки данных.
Каждое обращение роутера задаёт временной период, спустя который WiFi-приёмник уйдёт в спящий режим, либо же продолжит работать для получения следующего пакета данных. Технология TWT снизит затраты энергии и повысит время автономной работы на смартфонах планшетах, ноутбуках и IoT-устройствах умного дома.