Про Wi-Fi 6 простым языком
В этой статье поговорим о стандарте беспроводной связи 802.11ax, который более известен как Wi-Fi 6. Его релиз был объявлен в 2019 году, и он является преемником стандарта 802.11ac, известного как Wi-Fi 5. Wi-Fi 6 быстрее пятого, но не это главное. Основной задачей Wi-Fi 6 является не просто увеличение скорости, но и повышение производительности беспроводной сети, когда к ней подключено много устройств.
Сегодня практически у каждого дома есть около десятка устройств, подключённых к интернет по Wi-Fi. С появлением умного дома, смарт-розеток уже даже обычные выключатели света имеют выход в интернет. Такое обилие устройств замедляет работу Wi-Fi, поскольку каждое из них конкурирует с другими за сигнал. Чтобы нивелировать этот фактор, инженеры разработали стандарт Wi-Fi 6.
В чем разница между Wi-Fi 5 и Wi-Fi 6?
Одно из существенных различий между двумя стандартами это скорость. Пятый вай-фай имеет максимальную скорость 3,5 Gbit/sec. Выход шестого вай-фая поднял эту скорость почти в три раза, до 9,6 Gbit/sec.
Поскольку вся эта скорость распределяется между всеми подключёнными к роутеру устройствами, то это не значит, что каждое из них будет иметь скорость 9,6 Gbit/sec. И само собой это не увеличит скорость вашего интернет-подключения. Но работа устройств в интернет действительно будет казаться выше из-за набора технологий, реализованных в Wi-Fi 6.
Что такое OFDMA?
Одна из этих технологий – множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA). Эта технология снижает задержку более эффективно доставляет данные на несколько устройств.
Если раньше при Wi-Fi 5 каждое устройство, подключенное к сети, должно было по очереди ждать получение одного пакета данных за раз, то с Wi-Fi 6 один пакет данных доставляется всем устройствам одновременно. Это позволяет более эффективно использовать доставку данных, что сокращает задержку.
Что такое MU-MIMO?
Еще одна технология, которую использует Wi-Fi 6, это MU-MIMO, или многопользовательский множественный вход и множественный выход. MU-MIMO впервые дебютировала в Wi-Fi 5 версии 2. Она позволяет нескольким беспроводным устройствам одновременно обмениваться данными маршрутизатором.
До появления Wi-Fi 5 маршрутизаторы использовали SU-MIMO, что означает однопользовательский множественный вход и множественный выход. Это позволяло обмениваться роутеру данными с одним устройством за раз. Таким образом каждому устройству приходится ждать своей очереди для связи с маршрутизатором.
В маршрутизаторе с MU-MIMO все подключённые устройства могут осуществлять обмен данными одновременно, без всяких очередей. Он разбивает пропускную способность интернета на отдельные потоки и направляет их на подключенные устройства. Таким образом, вы сможете заметить значительное улучшение скорости вашего интернета, если канал активно используется (скачивание, загрузка, потоковый стриминг и пр.).
Если в Wi-Fi 5 версии 2 технология MU-MIMO может использоваться только для скачивания и поддерживает только 4 одновременных потока, то в Wi-Fi 6 MU-MIMO доступна как для скачивания, так и для загрузки, и поддерживает до 12 одновременных потоков!
Также в Wi-Fi 6 улучшено т.н. формирование луча, или beamforming. Благодаря этому передачи отправляются в определенном направлении, что усиливает сигнал. В старых маршрутизаторах формирование луча происходит во всех направлениях, что ослабляет сигнал.
BSS – минимизация помех
Wi-Fi 6 может также минимизировать помехи близлежащих сетей за счет наличия технологии BSS – Basic Service Set coloring. Например, у вас есть два вай-фай маршрутизатора рядом друг с другом (как обычно бывает у соседей по квартирам), и сигналы из двух сетей могут перекрываться и вызывать помехи. Wi-Fi с BSS маркирует сети, чтобы отличать чужую от своей. В результате ваш маршрутизатор будет игнорировать чужой поток, что делает его более отзычивым.
Новый протокол безопаности WPA3
Wi-Fi 6 имеет новейший протокол безопасности – WPA3. Он обеспечивает более надежную аутентификацию, которая повышает защиту от попыток подбора пароля. И для того, чтобы устройство было сертифицировано Wi-Fi 6, оно должно иметь WPA3.
Что такое Target Wake Time?
Wi-Fi 6 также может продлить время автономной работы беспроводных устройств. И делает это с помощью технологии под названием Target Wake Time (TWT). С помощью TWT маршрутизатор или точка доступа планирует время, когда данные должны быть отправлены или получены на подключённые к вай-фай устройства.
В соответствии с этим запланированным временем, когда эти устройства отправляют или получают данные, их антенны включаются. Но когда они не отправляют или не получают данные, они переходят в спящий режим, а их антенны отключаются, что продляет время автономной работы.
WiFi 6E и диапазон 6 ГГц
Если ранее маршрутизаторы были ограничены вещанием в двух частотных диапазонах, а именно 2,4 и 5 ГГц, то с новым Wi-Fi 6E будет транслироваться третий диапазон — 6 ГГц. Диапазон 6 ГГц открывает дополнительные каналы для доставки больших объемов данных на устройства Wi-Fi, особенно в переполненных средах. Эти дополнительные каналы улучшат производительность сети и увеличат пропускную способность для поддержки большего числа пользователей.
Кому нужен WiFi 6?
Так кому же будет выгоден роутер Wi-Fi 6? Если у вас много беспроводных устройств, например, 15 или больше, то я определенно рекомендую приобрести роутер Wi-Fi 6. Вы реально увидите большую разницу в производительности вашей сети.
Однако не забывайте, что для того, чтобы воспользоваться всеми преимуществами Wi-Fi 6, ваши устройства должны быть совместимы с Wi-Fi 6 иначе вы рискуете не получить никаких преимуществ по сравнению с роутером Wi-Fi 5.
Также весь мир готовится к началу массового выхода устройств с поддержкой WiFi 7. Почитать об этом новом стандарте связи вы можете здесь.
Сергей Сандаков, 42 года. С 2011 г. пишу обзоры полезных онлайн сервисов и сайтов, программ для ПК. Интересуюсь всем, что происходит в Интернет, и с удовольствием рассказываю об этом своим читателям.
Фёдор 23.06.2023 Сергей, большое спасибо за статью! Подскажите, пожалуйста, как вы считаете, почему интернет провайдеры до сих пор подключают на 2,4 и 5 ггц своих абонентов? wi-fi 6 поколения слишком дорогой в обслуживании и установки? Или есть другие подводные камни. Тот же гигант Ростелеком к своим тарифам на интернеь все еще ставит роутеры предыдущих поколений
Сергей 23.06.2023 Федор, так и провайдерам зачем это надо?) Они обеспечивают вам минимально необходимое оборудование для пользования сетью, хотите что-то лучше — покупайте модем сами.
Леонид 16.05.2022 Здравствуйте, Сергей. Будет интересно получать от вас статьи об Интернете. Всего доброго.
Wi-Fi 6: что у 802.11ax внутри
Новый Wi-Fi 6 интересен со всех сторон. Тут и физическое перестроение антенн, и поддержка OFDMA — множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов, и уплотнение информации за счет поддержки модуляции QAM 1024, что позволяет увеличить количество бит передаваемой информации в расчете на 1 Гц частотного диапазона, и маркировка пакетов в каналах с целью распознавания «свой-чужой», и спящие режимы. Плюс гибкость настройки и высокие скорости передачи данных.
В реальных условиях беспроводные сети с трудом справляются с поставленными задачами, но главная причина не в том, что у существующих стандартов не хватает скорости передачи. Просто устройств стало слишком много — теоретических показателей на практике достичь не удается из-за вынужденного ожидания, пока освободится среда передачи, взаимного влияния расположенных рядом точек доступа и т.п. И со временем проблема усугубляется. Поэтому при разработке очередной версии стандарта Wi-Fi Alliance уделил больше внимания повышению эффективности работы беспроводной сети.
Новая версия стандарта впервые была представлена осенью 2018 года — одновременно с переименованием последних двух версий — 802.11n и 802.11ac в Wi-Fi 4 и Wi-Fi 5 соответственно. «Ребрендинг» потребовался для того, чтобы избавиться от путаницы на рынке пользовательских устройств и упростить пользователям переход на новые версии.
Официальное утверждение стандарта запланировано на третий квартал 2019 года. Некоторые производители уже предлагают точки доступа с поддержкой Wi-Fi 6. Осенью же начнется сертификация конечных устройств, так что на рынке они могут появиться уже в этом году. Ну а пока можно обсудить, в каких случаях стоит поторопиться с обновлением до Wi-Fi 6.
Одна из основных проблем «уплотняющихся» беспроводных сетей — дефицит спектра.
Еще несколько лет назад сообщество заговорило о тесноте в диапазоне 2,4 ГГц, тогда же наметилось движение Wi-Fi Alliance в сторону спектрального отрезка в районе 5 ГГц, и Wi-Fi 5 даже лишился поддержки «перегруженного» 2,4 ГГц. Но в Wi-Fi 6 этот диапазон вернулся. Причин тому много: от разных условий распространения сигнала и стоимости оконечных устройств до желания задействовать под популярный беспроводной стандарт все доступные частоты, ведь количество клиентских устройств растет в геометрической прогрессии. Более того, теоретически стандарт может использоваться и в соседних частотных полосах. Уже обсуждается предложение Федеральной частотной комиссии (FCC) о том, чтобы выделить под него дополнительные полосы в районе 6 ГГц. Правда, эти обсуждения пока не касаются России.
Частотный ресурс можно использовать по-разному. Можно разделить его на максимально широкие отрезки, чтобы обеспечить высокую скорость передачи данных при малом количестве устройств — и Wi-Fi 6 поддерживает выделение каналов шириной до 160 МГц, — а можно выделить много каналов минимальной ширины, чтобы работающие на них устройства не мешали друг другу. И гибкость, с которой осуществляется «переключение» между этими подходами, определяет универсальность стандарта.