Что же такое Wi-Fi 6 и чем он лучше прошлых форматов
Wi-Fi 6 (или 802.11 ax) новый стандарт беспроводных сетей. Новый формат, который создавался с целью исправить баги прошлых стандартов. К 2021му году у Wi-Fi накопилось достаточно нерешенных проблем.
· Конфликт между точками Wi-Fi
· Разрыв сигнала с точкой
· Однопоточность сигнала. 1 сигнал – 1 устройство
Wi-Fi 6 создавался для решения этих проблем
Новые технологии решают недостатки прошлых стандартов. Ниже подробный список.
Что решает: Проблема конфликта точек Wi-Fi
Как действует: у точки доступа/роутера может быть не одна антенна. Из-за большого количества антенн устройства могут конфликтовать друг с другом. Такие конфликты ведут к разрывам сигналов и сбоям обмена информации. MU-MIMO дает каждому устройству свою собственную антенну.
Что решает: Проблема однопоточности
Как действует: до выхода Wi-Fi 6 точки доступа отправляли пакеты данных по очереди. Если в сети было больше 5 устройств это могло нивелировать широкополосный интернет. OFDMA одновременно делит сигнал между всеми устройствами. Каждое устройство получает столько трафика, сколько требуется.
Пример: В конференц-залах возможны сотни устройств в одной сети. В прошлых стандартах трафика бы не хватало, потому что есть большая очередь из устройств. OFDMA разобьет трафик по всей очереди, тем самым решив проблему.
Что решает: Конфликт между точками / конечными устройствами
Как действует: Точка доступа «окрашивает» сеть. Устройства, которые подключаются к сети видят только свои точки доступа. Таким образом точка доступа отличает свои устройства от чужих, тем самым, решает проблему конфликта точек.
Пример: В торговом центре может быть настоящий зоопарк точек доступа и тем более конечных устройств (мобильных телефонов, планшетов, смарт-часов и т.п.) В сети регулярно пополняется список подключенных устройств. Устройства, которые подключались ранее могут конфликтовать с соседними точками. BSS coloring решает эту проблему.
Что решает: Энергопотребление
Как действует: как только точка перестает использоваться, она сразу переходит в режим ожидания. Если у конечных устройств нет постоянных фоновых процессов, экономия электроэнергии может достигать 90%.
Пример: Wi-Fi на складе затратнее, чем может казаться. Чтобы избежать интерференции сигнала из-за преград (стеллажи, полки, грузы) приходится увеличивать количество точек доступа. Конечные устройства используются только в момент погрузки/разгрузки и изменения положения товара, все остальное время сеть простаивает. Это неминуемо ведет к пустому расходу энергии. Для таких сценариев и создавался (TWT).
Что решает: Разрыв сигнала с точкой
Как действует: Точка доступа направляет сигнал в сторону конечного устройства. Из-за преград сигнал может ослабевать или теряться.
Пример: В офисе может быть большое количество кабинетов. Ставить в каждом Wi-Fi точку экономически невыгодно, но и оставлять людей без сети, тоже не имеет смысла. Пара точек Wi-Fi 6 точек доступа могут закрыть потребность всего офиса.
Чуть более сложно, зато наглядно, это описано в видео. Кликай.
Wi-Fi 6: нужен ли новый стандарт беспроводной связи обычному пользователю и если да, то зачем?
Выдача сертификатов началась 16 сентября прошлого года. С тех пор было опубликовано немало статей и заметок о новом стандарте беспроводной связи, в том числе, и на Хабре. Большинство таких статей — технические характеристики технологии с описанием достоинств и недостатков.
С этим все хорошо, так и должно быть, тем более, на технических ресурсах. Мы же решили попробовать разобраться, зачем WiFi 6 рядовому пользователю. Бизнес, промышленность и т.п. — здесь без новых протоколов связи не обойтись. Но изменит ли WiFi 6 жизнь обычного человека, который не собирается качать терабайты фильмов? Попробуем разобраться.
Проблема WiFi предыдущих поколений
Основная проблема в том, что если к точке беспроводного доступа подключить много устройств, то скорость падает. Это знакомо всем, кто пытался подключиться к общей точке доступа в кафе, торговом центре или аэропорте. Чем больше подключено устройств к точке доступа, тем медленнее работает интернет. Все эти устройства «конкурируют» за канал. А роутер пытается выбрать, какому устройству дать доступ. Иногда получается так, что доступ получает умная лампочка, а не телефон, на котором запущена важнейшая видеоконференция.
И это очень важный недостаток, который чувствителен для рядового пользователя. Компании, которым важна надежная связь, кое-как выходят из ситуации, устанавливая дополнительные точки доступа, резервируя каналы связи и т.п.
А что у WiFi 6?
Прирост производительности и стабильности канала
Новый стандарт нельзя назвать панацеей, это не качественно новая технология, а улучшение уже существующей. Тем не менее, одна из новинок очень важна, речь идет о технологии OFDMA. Она существенно повышает скорость и стабильность канала, позволяя делить его на несколько (а при необходимости большое количество подканалов. «Всем сестрам — по серьгам», как говорится в поговорке. Ну а в случае WiFi 6 — каждому гаджету по собственному каналу связи. Это называется множественный доступ с ортогональным частотным разделением.
Прежний стандарт, если в качестве аналогии взять логистическую компанию, отправляет грузы по очереди, причем каждому клиенту направляют отдельный автомобиль со своим грузом. Эти автомобили уходят не одновременно, а по расписанию, строго друг после друга. В случае WiFi 6 один автомобиль везет все посылки одновременно, а уже по прибытию каждый получатель выбирает собственную посылку.
Плюс ко всему, усовершенствованная технология MU-MIMO дает возможность одновременно передавать сигнал, что умели и устройства, поддерживающие прежний стандарт беспроводной связи, а также принимать его. Результат — нет интерференции сигнала, если взять две точки доступа с поддержкой WiFi 6 и поставить их рядом, то они будут работать каждый на своем канале связи, без особых проблем. И каждая будет принимать сигнал, который направлен «своим» устройством. Ну а количество одновременных соединений увеличено до 8.
Прежний стандарт связи не давал точке доступа возможности отличить «свой» трафик от «чужого». В результате в многоквартирных домах скорость передачи данных относительно низкая, поскольку роутеры, улавливая чужие сигналы, «считают», что канал связи загружен. У WiFi 6 этой проблемы нет благодаря функции BSS Coloring, что позволяет распознавать «своих» и «чужих». Пакеты данных подписываются цифровой подписью, так что никой путаницы нет.
Она растет. Максимальная пропускная способность канала связи достигает 11 Гбит/с. Это возможно не только благодаря всему, что описано выше, но еще и эффективному сжатию информации. Новые чипы беспроводной связи более производительные, так что кодирование и раскодирование происходит быстрее, чем раньше.
Прирост скорости значителен. Например, еще на старте этой технологии редакция PCMag в своем здании с огромным количеством разных умных устройств, смартфонов, точек доступа смогла добиться увеличения скорости вплоть до 50%, используя разные роутеры.
В CNET смогли добиться прироста с 938 мбит/с до 1523!
Увеличение срока автономной работы устройств
Речь о ноутбуках, планшетах и смартфонах. У WiFi 6 есть функция пробуждения по запросу, Target Wake Time (TWT). Устройства, которые поддерживают эту функцию, могут работать значительно дольше тех, что не совместимы с новым стандартом.
Дело в том, что при каждом обращении к устройству задается временной период, через который активируется WiFi-модуль гаджета, или, наоборот, перевести его в спящий режим.
А когда можно воспользоваться преимуществами WiFi 6?
В общем-то, уже сейчас, но здесь есть ряд ограничений. Во-первых, не так много роутеров поддерживает этот стандарт, хотя их количество и увеличивается. Во-вторых, роутера мало, беспроводную связь шестого поколения должно поддерживать и подключающееся к точке доступа устройство. Ну и кроме того, канал связи «провайдер-роутер» тоже должен быть относительно быстрым, в противном случае ничего хорошего тоже не получится.
Ну и отвечая на вопрос, поставленный в заголовке, ответим, что да, WiFi 6 нужен обычному пользователю, новый стандарт здорово облегчит жизнь всем нам, и на работе, и в быту. Стабильная и быстрая связь, которая экономно расходует заряд аккумулятора ноутбука или смартфона — что еще для счастья нужно?
А что есть у Zyxel?
Компания Zyxel, идя в ногу со временем, представила три новые точки доступа бизнес-класса 802.11ax. Они отлично будут работать как в квартирах, так и в офисах. Новые устройства до шести раз увеличивают полосу пропускания беспроводной сети даже в условиях высокой плотности клиентов. Подключение стабильное, а задержки передачи данных и потери пакетов сокращается до минимума.
Что касается самих устройств, то это:
Что Такое WiFi 6 (802.11AX) на Роутере, Адаптере или Модуле на Смартфоне?
Сегодня хочу поговорить о новом стандарте WiFi 6 поколения 802.11ax. Что это такое, какая дальность, скорость и совместимость? Сегодня WiFi 6 только входит в нашу жизнь, однако уже начал внедряться на топовых роутерах и mesh системах таких фирм как Asus, TP-Link, Zyxel, Keenetic, Netgear, Tenda и т.д. И хоть Windows 10 уже готова к переходу на новый уровень, для работы с ним на компьютере потребуется встроенный в чипсет Intel 200AX или внешний адаптер с поддержкой WiFi 6 в диапазоне 2.4 и 5 ГГц (5G). Точно так же и смартфон должен иметь у себя модуль WiFi 6 для скоростного беспроводного подключения к интернету. Xiaomi, Samsung, Huawei, Apple — все ведущие игроки рынка России уже внедрили его в свои телефоны последних поколений.
Что такое WiFi 6 (802.11AX) на роутере?
WiFi 6 (802.11AX) — это самый современный стандарт беспроводной передачи данных. Главным достижением WiFi 6 является значительный прирост пропускной способности сети, а также увеличение максимальной скорости — до 11 Гбит/с.
Растущие с каждым годом требования к скорости беспроводного соединения, а также количество пользующихся им клиентов, поставило вопрос о значительном увеличении скорости WiFi и расширению его пропускной способности. Как итог, разработчиками сетевого оборудования был принят новый стандарт WiFi 6 поколения, получившего индекс 802.11AX, который пришел на смену 802.11AC.
Для избежания путаницы в терминологии было также принято переименовать все старые стандарты. Увидев на коробке с оборудованием нужное число, пользователь сразу будет понимать, какой поколение беспроводной связи оно поддерживает.
От чего зависит скорость WiFi 6?
Высокая скорость WiFi 6, равная 11 ГБит/с, достигается благодаря более продвинутым алгоритмам сжатия передаваемых данных и выделенных каналов для каждого клиента. В результате чего даже при множественном подключении к одной точке доступа интернет одинаково быстро и хорошо заработал на всех устройствах.
Если помните, то раньше при одновременной работе большого количества компьютеров или смартфонов скорость могла значительно проседать. Для избежания этого были придуманы различные настройки приоритета трафика или планировщики пакетов на маршрутизаторе для распределения нагрузки. Но в WiFi 802.11ax о них можно будет забыть.
При этом стандарт WiFi 6 (802.11AX) работает как на каналах частот 5 ГГц, так и 2.4 ГГц. Причем при сохранении дальности сигнала WiFi 6 поднимает скорости в диапазоне 2.4 GHz до уровня 5 GHz предыдущего поколения.
Какая дальность WiFi 6?
Дальность WiFi 6 не сильно отличается от предыдущего стандарта 802.11ac. В 802.11ax упор больше на стабильность и скорость, нежели на расстояние зону покрытия, которые по-прежнему зависят от мощности передатчика и антенн.
Target Wake Time (TWT)
Еще одно нововведение WiFi 6 — так называемая технология Target Wake Time, сокращенно TWT. Она позволяет уходить в спящий режим устройствам, которые подключены к сигналу WiFi 6, но в данный момент не пользуются сетью. В итоге TWT не только сокращает расход батареи девайсов, но и дополнительно освобождает и без того сильно загруженный беспроводной радио эфир.
Это особенно актуально сегодня с повсеместным распространением систем умного дома, когда к одному маршрутизатору может быть одновременно подключено до нескольких десятков устройств.
Поддержка WiFi 6 — PCI адаптер Intel AX200 для компьютера на Windows 10
Для работы с 802.11AX не только роутер, но и все устройства также должны иметь адаптер с поддержкой нового поколения WiFi 6. Одними из первых «в игру» включилась компания Intel, которая выпустила свой адаптер AX200. Это карточка, которая вставляется в слот PCI на материнской плате компьютера, после чего в Windows 10 на нее устанавливается драйвер.
Сегодня уже любой желающий обладатель настольного ПК может приобрести себе этот или идентичный ему адаптер wifi 6 от другого бренда и в полной мере насладиться новым стандартом скорости.
WiFi 6 на смартфоне Android
Разумеется, для подключения к сети WiFi 6 смартфона на Android или iPhone, он также должен быть по умолчанию оборудован встроенным модулем 802.11AX. Из последних моделей, работающих с новым поколение беспроводного соединения, стоит отметить флагманские телефоны Apple iPhone 11, 11 Pro и 11 Pro Max, Samsung Galaxy S10 и S10e, Samsung Galaxy Note 10. На момент написания статьи нет ни одной модели смартфона Xiaomi или Redmi, однако уверен, что они уже разрабатывают подобную конкурентную модель.
Лучшие роутеры с WiFi 6 от Asus
Из линейки роутеров Asus с поддержкой стандарта WiFi 6 следует выделить самые интересные на сегодняшний день модели:
Лучшие роутеры TP-Link с WiFi 6
Видео о том, что такое WiFi 6 в роутере
Что изменится с новым Wi-Fi 6
Содержание
Содержание
Представить современные беспроводные сети без Wi-Fi трудно. Новейшим стандартом стал Wi-Fi 6 и уже сейчас можно купить устройства с его поддержкой. Что же измениться с внедрением нового стандарта повсеместно?
Появление стандарта
Анонс нового стандарта ждали достаточно давно. Проблема локальных беспроводных сетей кроется не в ограниченной скорости передачи, а в элементарной загруженности. Устройств стало так много, что из-за постоянного ожидания и перенасыщенности среды заявленных показателей скорости просто не удается достичь.
Ситуация становится особо острой в последние годы, когда интернет-вещей выходит на новый уровень. В умном доме десятки гаджетов, которые обмениваются данными посредством Wi-Fi. Эффективность их работы напрямую зависит от технологии беспроводной передачи данных, поэтому Wi-Fi 6 должен стать долгожданной «панацеей».
Стандарт был анонсирован еще в 2018 году. Тогда же был выполнен ребрендинг, в ходе которого 802.11n получил название Wi-Fi 4, а стандарт 802.11ac — Wi-Fi 5. Соответственно, 802.11aх стал «шестым».
Перешли к такому обозначению по одной причине — чтобы устранить путаницу. Покупателям теперь не приходится запоминать буквенные приставки стандарта, достаточно знать поколение. У производителей продукции также появилась возможность быстро и в доступной форме указать, какой конкретно стандарт используется в устройстве. Уже можно найти роутеры и смартфоны с поддержкой Wi-Fi 6. Однако массовое внедрение пока остается впереди.
Технические нововведения
Новый стандарт увеличил скорость лишь на 37 % — до 9,6 Гбит/с, в то время как для Wi-Fi 5 этот предел составлял 6,77 Гбит/с. Однако на выставке CES 2018 были представлены устройства, которые «выжали» целых 11 Гбит/с, поэтому за верхний предел пока можно взять это число. На практике в обыденных условиях, естественно, о таких скоростях говорить не приходится, но рассчитывать на прирост определенно можно. Каким именно он будет — зависит от конкретных условий: как далеко устройство находится от источника, есть ли преграды и помехи от другого оборудования. Но главные нововведения направлены как раз на стабильность работы большого количества устройств.
Возвращение 2,4 ГГц. Одно из главных разочарований Wi-Fi 5 — поддержка только частоты 5 ГГц, с которой работали далеко не все устройства. Также у этой частоты меньшая «пробивная», из-за чего стены и даже мебель в домах становились серьезным препятствием для сигнала.
В Wi-Fi 6 вернули поддержку 2,4 ГГц. С учетом того, что число устройств растет практически в геометрической прогрессии, было бы глупо не задействовать имеющийся диапазон. Соответственно, у новых сетей на базе Wi-Fi 6 больше радиус действия с 2,4 ГГц, а тем, кому важнее стабильность сигнала и скорость смогут использовать диапазон 5 ГГц.
Например, для просмотра мультимедиа подойдут 5 ГГц, поскольку большинство плееров/телевизоров неподвижны и их не сложно установить рядом с роутером. Для серфинга в сети с ноутбука или смартфона лучше 2,4 ГГц, особенно, если вы часто ходите по дому или квартире.
Разделение частот (OFDMA). По-научному это звучит как множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов. Если говорить проще, то появилась возможность разделить канал на подканалы (поднесущие). Причем подканалы могут передавать пакеты для разных пользователей.
Такое решение улучшило передачу данных в тех сетях, где очень высокая плотность устройств. Задержка пакетов для каждого конкретного пользователя уменьшилась. Это нововведение будет крайне актуально для точек доступа в общественных местах, где к роутерам подключаются десятки гаджетов одновременно.
Модуляция QAM 1024. Если не вдаваться в технические особенности, то модуляция определяет, насколько плотно можно передать биты информации в выделенном диапазоне. Wi-Fi 5 поддерживал только QAM 256, то время как шестой стандарт работает уже с QAM 1024.
В теории это увеличит скорость передачи на 25 %, но только если сигнал будет достаточно чистым, иначе оборудование выберет QAM 256. Это нововведение будет полезно в домашних условиях, особенно, если приемник сигнала находится в непосредственной близости к роутеру, например, если это TV-приставка или другая стационарная «умная вещь».
MIMO 8×8. Новый Wi-Fi 6 поддерживает до восьми каналов множественного ввода-вывода, что на практике расширяет число подключаемых устройств без ощутимой потери скорости по сравнению с решениями на MIMO 4х4. Например, есть ревизии Wi-Fi 5 (802.11ac), которые еще работают по MIMO 4×4. Однако для этого не только источник должен поддерживать технологию, но и приемник.
BSS Coloring. Прежде чем передать какую-либо информацию, устройство «прослушивает» окружающую среду. Если кто-то другой уже выполняет передачу, то источник уходит на небольшую паузу, после которой повторяет прослушивание. Проблема в том, что ждать приходилось даже в тех ситуациях, когда «посторонний» роутер передавал данные. При большой плотности точек Wi-Fi у некоторых из них с определенной периодичностью падала скорость.
Wi-Fi 6 теперь поддерживает маркировку пакетов — систему «свой-чужой». Если роутер обнаруживает, что кто-то другой передает данные в его канале, то он игнорирует постороннее устройство и не ожидает. Внутренние алгоритмы позволят не сбивать настройки других маршрутизаторов и четко разделять передачу данных.
Также Wi-Fi 6 сможет создавать отдельные «лучи» для конкретных пользователей downlink и uplink-пакетов. Пятая версия могла создавать прямое соединение только для downlink.
Умный режим ожидания. Все больше устройств, подключенных к Wi-Fi, это объекты интернета-вещей. До 90 % времени они не активны и простаивают, но при этом фоново «общаются с роутером». Это не лучшим образом сказывается на автономности для гаджетов на батарейках или аккумуляторах.
Решением стала технология TWT (target wake time). Она заставляет устройства «просыпаться» по таймеру только для передачи данных. Все остальное время гаджеты не претендуют на среду передачи и не тратят энергию.
Преимущества применения в общественных местах
Большая часть нововведений направлена на то, чтобы увеличить стабильность и улучшить качество работы большого количества подключенных устройств. Соответственно, выгоды от Wi-Fi 6 будут наиболее чувствительные в общественных местах: аэропорты, торговые центры, университеты и так далее.
Появление диапазона 2,4 ГГц расширяет зону покрытия одного роутера. Соответственно, уменьшатся затраты на оборудование — владельцам не придется покупать повторители или дополнительные точки Wi-Fi.
Параллельно увеличивается число подключаемых устройств. Если роутеры на Wi-Fi 5 могли адекватно обслуживать около 15–20 устройств, то для Wi-Fi 6 этот показатель вырастет минимум в два раза. Для ресторанов и кафе будет уже достаточно только одного роутера, а благодаря технологии разделения частот у каждого пользователя будет достаточно высокая скорость. Аналогично и в холлах университетов. Как правило, там устанавливают 2–4 роутера, чтобы хоть как-то распределить нагрузку. Wi-Fi 6 с нагрузкой справится при наличии 1-2 роутеров.
Появление BSS Coloring будет актуально в больших торговых центрах, офисных зданиях и многоквартирных домах. Обычно там можно найти от 5 до 20 точек доступа Wi-Fi. Как показывает практика, на одном канале могут работать до половины из всех устройств. В этом случае скорости падают до 3–5 Мбит/с. Разделение на «свой-чужой» позволит каждой подсети работать быстрее и стабильнее, а значит, не придется проводить исследование и манипуляции со сменой каналов.
Преимущества применения в домашней сфере
Помимо уже описанной BSS Coloring для многоквартирных домов, стоит упомянуть главную задачу Wi-Fi 6 — обеспечение стабильной работы интернета-вещей.
Теперь 20 «умных» лампочек в квартире, которым нужен доступ в Интернет, не будут драться с чайником и микроволновкой за внимание. Wi-Fi 6 позволит организовать систему с куда большим количеством умных гаджетов, не беспокоясь, что часть из них просто не будет выходить на связь.
Повышение пропускной способности позволит просматривать видеоконтент в 4−8K на беспроводных телевизорах. Сюда же можно отнести AR- и VR-гейминг, которые требовали передачи достаточно больших объемов данных. Например, VR шлем Oculus Quest 2 с общим разрешением 1832×1920 способен подключаться по Wi-Fi. С шестой версией можно не только выкрутить графику на полную, но и не беспокоиться о задержках.
В перспективе разрешение экранов для шлемов виртуальной реальности будет только расти, поэтому появится необходимость передавать все больший объем данных в секунду времени. В случае беспроводного соединения Wi-Fi 6 уже станет необходимостью.
Преимущества применения в промышленности
Автономные склады уже реальность — десятки роботов без участия человека выполняют сортировку и погрузку. Естественно, для их стабильной работы нужна продвинутая беспроводная сеть.
Отдельно стоит рассказать про успех Mettis Aerospace — крупного поставщика деталей для Airbus, Boeing и Rolls-Royce. Компания тратила тысячи долларов на периодическое обновление проводных коммуникаций и решила на одном из производств развернуть беспроводную сеть.
В итоге инженеры провели масштабное тестирование — включали трансляции с камер в 4K, собирали данные с IoT-утсройств, проверяли стабильность работы оборудования в переговорных залах, а также запускали приложения с дополненной реальностью.
На Wi-Fi 5 добиться стабильной работы даже половины оборудования не получилось, в то время как при переходе на Wi-Fi 6 удалось получить стабильно 700 Мбит/с, причем с задержками всего в 6 мс.
Так где же Wi-Fi 6?
На дворе уже 2021 год, а устройства с Wi-Fi 6 можно буквально пересчитать по пальцам. Почему же внедрение идет так медленно?
Во-первых, разработчики не спешат утверждать стандарт, поскольку рассматривают еще Wi-Fi 6E. Его главная отличительная особенность — наличие частоты в 6 ГГц, которая будет ориентирована на большие беспрепятственные площади вроде стадионов. Проблема в том, что разрешение на использование этой частоты могут дать далеко не все государства. Ведь большинство геостационарных спутников используют С-диапазон (6/4 ГГц). Соответственно, роутеры на 6 ГГц в теории могут нарушить их работу. Также эту частоту в будущем могут зарезервировать для своих нужд военные.
Во-вторых, для полноценного перехода потребуются не только новые точки доступа, но и новые клиентские устройства, которые в полной мере смогут воспользоваться всеми новшествами. Однако производители смартфонов и другой техники пока не спешат переходить к шестому стандарту.
В-третьих, в рамках дома и квартиры пока хватает роутеров с Wi-Fi 4/5, учитывая, что модели с Wi-Fi 6 стоят, обычно, дороже. Покупатели просто не понимают, зачем переплачивать за Wi-Fi-роутер 5–10 тысяч рублей. Именно поэтому активное внедрение начнется с предприятий, где главные преимущества Wi-Fi 6 будут приоритетны.