Полоса пропускания 160 мгц в роутере что это
Новый стандарт Wi-Fi 6E. В чем отличия от предшественника
Содержание
Содержание
Технология Wi-Fi развивается очень быстро. Казалось бы, совсем недавно был представлен стандарт Wi-Fi 6, и производители только начали оснащать свои устройства соответствующими модулями. Но прогресс не стоит на месте — уже появилась версия 6Е. Давайте разберемся, чем она отличается от обычной «шестерки».
История возникновения
За последние годы стремительно увеличилось количество устройств, использующих Wi-Fi. Растут и требования к объему передаваемой информации, свой вклад внесла пандемия. Каналы на радиодиапазонах 2,4 и 5 ГГц постепенно становятся перегруженными.
В связи с этим, возникла необходимость расширения пропускной способности сетей. Организация Wi-Fi Alliance попыталась решить эту проблему добавлением нового частотного диапазона. В апреле 2020 года использование частот от 5,925 до 7,125 ГГц было утверждено Федеральной комиссией по связи США. Началось серийное производство устройств, поддерживающих новый стандарт беспроводного доступа, который назвали Wi-Fi 6E.
Отличия от предшественника: почему не Wi-Fi 7?
Новый стандарт имеет такое же обозначение, но с буквой «Е» на конце. Она означает «Extended» (в переводе «расширенный»). Индекс в обоих случаях — IEEE 802.11ax.
Обычный Wi-Fi 6 умеет работать только в двух радиочастотных диапазонах: 2,4 и 5 ГГц. Во втором случае используется полоса частот от 5,18 до 5,825 ГГц шириной 500 МГц (с учетом двух небольших неиспользуемых участков). Более подробно о нем читайте в специализированном материале.
В Wi-Fi 6E добавлена новая полоса в диапазоне от 5,925 до 7,125 ГГц. На дополнительных 1200 МГц реализуются семь каналов шириной 160 МГц, либо 14 каналов шириной 80 МГц, либо 29 или 59 каналов шириной 40 и 20 МГц соответственно. Таким образом, их количество увеличилось более чем в два раза по сравнению с предыдущим стандартом.
С технической точки зрения частота 6 ГГц выбрана неслучайно. Диапазон от 5,925 до 7,125 ГГц лежит за пределами предыдущего стандарта, но примыкает к нему, в буквальном смысле расширяя. Обеспечивается приемлемый компромисс между максимальным значением частоты и радиусом действия сети Wi-Fi, который сокращается при увеличении частоты.
Изначально радиодиапазон 6 ГГц планировалось использовать в обычном Wi-Fi 6. Но в 2018 году, когда новый стандарт был на финальной стадии разработки, Федеральная комиссия по связи США не выдала одобрение на использование этого диапазона. Оно было получено только в 2020 году, и новую полосу частот пришлось добавлять уже «вдогонку» к утвержденному стандарту.
В России разрешение на применение этого диапазона до сих пор не получено — частота 6 ГГц активно используется военными для радиосвязи. Появление в продаже устройств с поддержкой Wi-Fi 6E до сих пор под вопросом.
Преимущества и недостатки новой частоты
Использование семи высокоскоростных (широкополосных) каналов против двух в предыдущем стандарте существенно расширяет возможности. Увеличивается количество одновременно подключаемых устройств, при этом пропускная способность в каждом случае остается максимальной.
Однако, из-за использования более высокой частоты радиодиапазона, усиливается затухание Wi-Fi сигнала в различных средах, особенно в препятствиях с большой плотностью. Говоря простыми словами, сигнал хуже проходит через стены и межэтажные перекрытия.
Сейчас очень мало устройств, которые поддерживают даже обычный Wi-Fi 6 — не говоря уже о 6E, перспективы которого пока туманны. Использование новой частоты, помимо США, одобрено лишь в нескольких странах Европы.
Для чего пригодится W-iFi 6E
Первыми устройствами, использующими новый стандарт, будут девайсы потребительского сегмента: роутеры, телефоны, ноутбуки, телевизоры и другие.
Уже сейчас Wi-Fi 6E поддерживают, например, флагманский смартфон Samsung Galaxy S21 Ultra и некоторые модели ноутбуков MSI. Как уже было сказано выше, в РФ пока доступен только обычный Wi-Fi 6. Скорее всего, частота 6 ГГц отключена производителями программно.
То же самое ограничение касается и роутеров. Формально поддержка 6 ГГц есть в восьмиантенном «паучке» ASUS ROG Rapture GT-AX11000 — но только не для нашей страны.
Позднее новый стандарт найдет применение в местах общественного пользования и промышленности. Наилучшим образом 6E покажет себя в торговых центрах, вокзалах, аэропортах, стадионах, офисах и других многолюдных местах, где нужно одновременно предоставлять трафик большому количеству абонентов.
На предприятиях с большим количеством современных станков, роботизированного сборочного оборудования, устройствами управления и контроля за их работой, стандарт Wi-Fi 6E обеспечит бесперебойную передачу данных с минимальными задержками.
Ваш интернет медленный? Почему нельзя пользоваться роутером от провайдера и как выбрать качественный
Устройства совершенствуются, хотя мы этого не замечаем. Роутеры не исключение, пусть это и не самое заметное из ваших устройств. В 2020 году они получили новый стандарт связи. Разобрались, что это такое и нужно ли оно вам.
Фото © LIFE / Денис Марков
Почему нельзя пользоваться роутерами от провайдеров?
При проведении интернета провайдер выдаёт вам роутер. Этот факт сильно мешает продаже этих устройств. Мы не обращаем на них внимания. Стоит и стоит, интернет есть — и хорошо.
Естественно, провайдеры пользуются вашими неосведомлённостью и безразличием. Как только вы захотите сменить оператора или отрегулировать настройки, начнутся проблемы.
Эти устройства — от других компаний, просто продающиеся под другим логотипом. Например, роутер «Дом.ру» «Дом.ру Wi-Fi D3» — это урезанная версия TP-Link Archer C5, и стоит он на 1500 рублей дешевле, чем оригинальный. Это не просто так.
Брендированный роутер работает исключительно с тем провайдером, у которого вы его приобрели. Если вы захотите его поменять, придётся покупать новый роутер. Двойная трата, невыгодно.
Кроме того, в таком роутере урезана прошивка и ограничен набор настроек. Вы не отрегулируете уровень сигнала Wi-Fi, не выберете для него свободный канал, не подстроите скорость ADSL и прочее. Это позволяет значительно улучшить качество и скорость сигнала, но, по мнению провайдеров, людям это не нужно.
Другая проблемная модель — роутер МГТС RV6688BCM.MTS. Он нестабилен. Пользователи жалуются на постоянные сбои и проседания скорости интернета.
Как и у любого бюджетного аппарата, проблемы появляются не сразу. Пользователь Аноним пишет на «Отзовике», что спустя неделю он начал выдавать 13 Мбит/с, тариф — 150 Мбит/с, и первое время показатель был близок к заявленному. Другой юзер заметил, что роутер перегревается. Это неудивительно. Устройство стоит 1200 рублей. Естественно, за такие деньги туда поставят самые доступные комплектующие.
В общем, имеет смысл купить роутер самостоятельно, а от провайдера попросить лишь подключить интернет. В 2020 году начали выходить устройства с Wi-Fi 6. Что это?
Wi-Fi 6, или 802.11ax — новейшая версия сети для беспроводной передачи данных. Она работает по тому же принципу, что и предыдущий стандарт, передаёт сигналы от роутера к подключённым устройствам лучше.
Wi-Fi 6 ориентирован на «интернет вещей». А именно — одновременное обслуживание нескольких устройств. По идее, к одной сети подключён сразу десяток девайсов — и от этого скорость передачи данных не падает.
Кроме того, это позволит воспроизводить видео в формате 4К на двух и более устройствах, и маршрутизатор выдержит нагрузку. Скорость передачи данных у роутеров с Wi-Fi 6 втрое выше, чем у аппаратов с Wi-Fi 5.
Летом 2020 года начали выходить роутеры с поддержкой Wi-Fi 6. Лайф получил два, протестировал и выяснил, станет ли пользование Интернетом лучше после перехода на них. У нас на тесте Honor Router 3 и TP-Link Archer AX50.
Дизайн: один минималистичный, второй обычный
Honor Router 3 стильный и минималистичный. С передней стороны корпус плоский, без текстур. Единственная декорация — надпись Honor. На одной из антенн указан поддерживаемый стандарт Wi-Fi 6 Plus. В общем, даже роутер может быть элементом интерьера. Его можно не прятать на шкаф, а поставить высоко, но так, чтобы он был виден.
Honor Router 3. Фото © LIFE / Денис Марков
С задней стороны расположены разъёмы. Порт питания и WAN для подключения сети располагаются рядом. Отдельно стоят ещё три, для соединения роутеров между собой или проводного подключения к компьютеру.
Индикатор один. Когда роутер подключается к сети, он горит зелёным цветом, когда нет — красным. С одной стороны, просто и минималистично. С другой — вам будет трудно разобраться в причинах проблем, если они возникнут. С несколькими индикаторами это сделать проще. Например, если проблема с проводом, а соединение при этом есть, индикатор LOS горит красным. И так далее.
TP-Link Archer AX50 внешне похож на то, что мы представляем, когда говорим «роутер». На корпус добавлен орнамент в виде креста. Крест глянцевый, остальная часть корпуса матовая. Первое — спорное решение. С одной стороны, этот элемент дизайна отражает свет и выделяется, а также указывает на линейку, с другой — на ней отлично видны пыль и отпечатки пальцев.
TP-Link Archer AX50. Фото © LIFE / Денис Марков
Корпус миниатюрный. Габариты — 260,2 × 135 × 38,6 мм. Индикаторов шесть. По ним вы отследите состояние сети и причину отсутствия соединения, если это произойдёт.
Подключение к Интернету. Это просто, вы справитесь сами
Подключение к Интернету кажется нам долгим и мучительным процессом. Казалось бы, для этого нужно вызывать мастера и ориентироваться в куче проводов. На деле это не так. Мастер нужен только при первом подключении, дальше вы разберётесь сами.
Настройка обоих роутеров требует трёх шагов: 1) подключаете два провода (питание и сеть); 2) находите свою сеть в списке доступных; 3) вводите данные, придумываете пароль и входите. Готово, можете пользоваться.
Разъёмы в TP-Link Archer AX50. Фото © LIFE / Денис Марков
Единственное, в первом случае важно не перепутать порты. Ethernet-кабель втыкается строго в WAN-порт, остальные предназначены для проводного соединения с другими устройствами.
Информацию для входа в сеть вводите в браузере — вам откроется окно или вкладка при подключении к сети. Все данные указаны на тыльной стороне корпуса, что у Honor Router 3, что у Archer AX50.
Скорость интернета увеличилась втрое. Но вы этим не воспользуетесь (пока)
Фишка Honor Router 3 — WiFi 6 Plus. С ним роутер может передавать данные со скоростью до 574 Мбит/с на частоте 2,4 Гц и до 2402 Мбит/с в диапазоне 5 Гц.
Для подключения к Wi-Fi 6 устройство должно быть оборудовано модулем 802.11AX. А таких на рынке минимум. Он есть у iPhone 11, 11 Pro и 11 Pro Max, Samsung Galaxy S20, S20+ и S20 Ultra. В общем, у устройств среднего класса или флагманов.
Приятный сюрприз ждёт владельцев смартфонов Honor. Полоса пропускания 160 МГц позволяет увеличивать скорость интернета на 60% на фоне других смартфонов. Причём это работает и со смартфонами, не поддерживающими шестое поколение Wi-Fi.
В TP-Link Archer AX50 заявлены те же параметры с Wi-Fi 6 — до 574 Мбит/с на 2,4 ГГц и до 2402 Мбит/с на 5 ГГц. Приоритетного бренда устройств у этого роутера нет, скорость интернета будет одинаковой для всех.
К сожалению, вышеперечисленными преимуществами вы не воспользуетесь. Во-первых, скорость интернета не используется на максимум постоянно ни одним устройством. Во-вторых, для её увеличения нужно поменять тариф у провайдера. Если вы этого не сделаете, то не заметите разницы после перехода на новый роутер.
Фишки: управляйте сетью через приложение
У Honor Router 3 следующие особенности:
1. Сверхбыстрая скорость передачи данных на несколько устройств с технологией OFDMA-модуляции.
2. Новый режим шифрования данных WPA3.
Honor Router 3 и TP-Link Archer AX50. Фото © LIFE / Денис Марков
3. Управление подключёнными устройствами через приложение Ai Life, оно доступно на всех платформах. Например, там можно настроить родительский контроль. А именно доступ к конкретным ресурсам и время нахождения в Сети. Ваш ребёнок не сможет обойти ограничения, потому что они заданы не на устройстве, а в роутере.
TP-Link Archer AX50 предлагает почти все те же фишки, что и Honor Router 3. Вот основные:
1. Скорость интернета не падает при подключении большого количества устройств, спасибо технологии OFDMA.
2. Wi-Fi будет стабильным по всему дому за счёт технологии Beamforming.
3. Задержка звука и картинки снижается до 75% для более быстрого отклика в онлайн-играх и видеозвонков.
Honor Router 3 против TP-Link Archer AX50: что выбрать?
У Honor Router 3 одно преимущество — экосистема. Если вы пользуетесь смартфоном и ноутбуком этого же бренда, он определённо подойдёт вам больше. Их проще соединить, ими проще управлять.
Если же у вас устройства другого производителя — какой роутер выбирать, нет разницы. Главное — иметь девайсы с поддержкой Wi-Fi 6 и тариф с высокой скоростью интернета. Тогда вы сможете использовать плюсы нового стандарта сети.
Цена у них почти одинаковая. TP-Link Archer AX50 стоит 3490 рублей, Honor Router 3 — 3990 рублей. Поэтому выбор между одним и другим — дело вкуса.
Нужно ли менять уже имеющийся роутер?
Пока вы не сможете использовать технический потенциал предложенных маршрутизаторов. Тем не менее роутер с Wi-Fi 6 — оптимальная покупка на перспективу.
Технологии совершенствуются быстро, устройства мы меняем часто. Допустим, через год-два вы обновите смартфон. Скорее всего, он поддержит Wi-Fi 6. Ваш маршрутизатор тоже.
Если у вас уже есть хороший роутер, менять его прямо сейчас нет необходимости. Покупать вышеперечисленные устройства рекомендуем, если вам понадобится второй роутер, если у вас большой дом или квартира и от одного сеть ловится хорошо не везде. Тогда имеет смысл расставить их в разных местах и не знать проблем с подключением.
Тогда ваш алгоритм действий следующий: 1) берёте второй роутер, докупаете длинный провод; 2) соединяете их между собой (основной подключаете через LAN, дополнительный — через WAN); 3) подключаете второй роутер к питанию, настраиваете программно, как мы показали выше, и работаете.
160 МГц в диапазоне 5 ГГц: WiFi-маршрутизаторы и карты с максимальной скоростью
Использование ширины канала 160 МГц в маршрутизаторах и точках доступа очень важно, если мы хотим достичь реальной скорости 1000 Мбит / с или выше, то есть с этой шириной канала мы можем достичь скорости выше стандарта Gigabit Ethernet, который мы все знаем, но мы будем только достичь этого в диапазоне 5 ГГц, поскольку у нас будет доступно большое количество каналов. С роутером и Wi-Fi 6 с поддержкой 160 МГц, мы можем легко превзойти скорость интерфейса Gigabit Ethernet, как вы увидите ниже.
Каналы доступны для использования шириной канала 160 МГц
В этой статье мы ранее говорили о каналах, доступных в диапазоне 5 ГГц, в частности, у нас есть UNII-1, которые составляют 36, 40, 44 и 48. У нас также есть UNII-2, которые являются каналами DFS, а их 52, 56, 60 и 64, наконец, у нас есть расширенные каналы UNII-2, которые переходят с канала 100 на канал 144.
Благодаря возможности настройки всех этих каналов в нашем маршрутизаторе Wi-Fi, у нас есть в общей сложности 5 доступных каналов, если мы используем ширину канала 80 МГц, и только два канала, если мы используем ширину канала 160 МГц, поскольку мы будем занимать весь доступный спектр.
Когда мы настраиваем наш беспроводной маршрутизатор или точку доступа Wi-Fi с шириной канала 160 МГц, мы можем выбрать канал управления, но ширина канала распространяется на весь спектр, включенный в UNII-1 и UNII-2, а также на весь UNII-2. Расширенный, как вы можете видеть на предыдущем рисунке.
Скорость, которой мы достигнем, используя ширину канала 160 МГц
Хотя по умолчанию в стандарте Wi-Fi 5 используется квадратурная амплитудная модуляция 256QAM, существуют маршрутизаторы с активированным «NitroQAM», что позволяет использовать 1024QAM для увеличения теоретической скорости на 25%. Надо помнить, что все скорости, о которых мы будем говорить, являются теоретическими, реальные скорости будут примерно вдвое меньше. Со стандартом Wi-Fi 6 у нас всегда будет максимум 1024QAM, но ширина канала 160 МГц является необязательной в соответствии со стандартом Wi-Fi Alliance, поэтому перед покупкой маршрутизатора с Wi-Fi 6 или карты Wi-Fi мы должны заплатить внимание к этому аспекту.
Скорости с Wi-Fi 5
Как видите, производительность, которую мы получим (теоретическая), вдвое больше, чем при использовании ширины канала 80 МГц, и это отлично видно на смартфонах, совместимых с шириной канала 160 МГц, таких как наш Huawei P30.
Эта модель имеет две внутренние антенны и совместима с шириной канала 160 МГц, поэтому, когда мы приближаемся к маршрутизатору, его синхронизация составляет 1,733 Мбит / с, а реальная скорость составляет около 800 Мбит / с.
Скорости с Wi-Fi 6
Скорости, которых мы достигнем с WiFi 6, 1024QAM и шириной канала 80 МГц в 5 ГГц
Например, если мы используем ASUS Маршрутизатор RT-AX86U и Intel Карта Wi-Fi AX200, скорость синхронизации следующая:
Выводы: 80МГц или 160МГц?
Если у нас будет возможность иметь беспроводной маршрутизатор Wi-Fi и карту, совместимую с шириной канала 160 МГц, независимо от того, является ли это Wi-Fi 5 или Wi-Fi 6, мы достигнем вдвое большей теоретической скорости, а также вдвое большей скорости. настоящий. Очень важно, чтобы наш маршрутизатор включал эту функцию 160 МГц в диапазоне 5 ГГц, наглядным примером этого является ASUS RT-AX56U (у которого нет 160 МГц) и ASUS RT-AX58U (у которого есть 160 МГц), и оба имеют очень похожее оборудование. Мы должны уделять пристальное внимание максимальной скорости через Wi-Fi, предоставляемой маршрутизаторами, чтобы определить, совместима ли она с этой шириной канала.
Также очень важно, чтобы наша клиентская беспроводная сетевая карта поддерживала частоту 160 МГц, как мы видели на Huawei P30, а также на Intel AX200, который мы использовали в наших тестах. Если он не поддерживается, он будет использовать только 80 МГц ширины канала, и мы получим половину скорости.
Если на вашем компьютере установлена старая карта, которая несовместима с Wi-Fi 6 или 160 МГц, настоятельно рекомендуется внутренняя карта для ноутбука Intel AX200, которую мы можем найти в магазинах примерно за 30 евро.
Следовательно, а отвечая на вопрос 80МГц или 160МГц? Ответ очевиден: 160 МГц, потому что, когда мы приближаемся к маршрутизатору, мы без особых проблем достигнем скорости беспроводной связи более 1000 Мбит / с.
Что такое 802.11ax – обзор нового стандарта WI-FI 6
Экскурс в историю развития группы 802.11
По данным немецкого аналитического агентства на 2019 год в мире ежедневно около 15 миллиардов устройств подключается к Wi-Fi сети. Подсчитано, что уже через год это число может возрасти до 20 миллиардов.
Начиная с 2012 года, и по сегодняшний день, 802.11ac является последней действующей ревизией Wi-Fi.
Улучшения от 802.11n к 802.11ac
В стандарте 802.11ac увеличение скорости происходит за счет 3 улучшений:
Обратите внимание! Найти устройства с 8×8 можно только в провайдерском сегменте, но зато есть задел на будущее расширение функционала.
Конструктивные ограничения и экономичность, из-за которых продукты 802.11n находились в одном, двух или трех пространственных потоках, не сильно изменились для 802.11ac. Устройства первой волны стандарта 802.11ac построены на частоте 80 МГц и на физическом уровне работают на скорости до 433 Мбит/с (нижний уровень), 867 Мбит/с (средний уровень) или 1300 Мбит/с (верхний уровень).
802.11ас Wave 2
Устройства «второй волны» 802.11ac поддерживают большее количество каналов связи и пространственных потоков, при этом возможные конфигурации продукта работают на скорости до 3,47 Гбит/с.
В Wave 2 добавили поддержку таких технологий как MU-MIMO (многопользовательское планирование) и Beamforming (формирование луча).
MU-MIMO означает многопользовательский, множественный вход, множественный выход и является беспроводной технологией, позволяющей взаимодействовать маршрутизаторам с несколькими пользователями одновременно.
Больше, лучше, быстрее – новая мантра 802.11ax
Специфика 802.11ax
Точки доступа 802.11ax
На рынке есть точки доступа 802.11ax, и уже сейчас можно протестировать новый стандарт Wi-Fi 6. Точки доступа, которые выпущены до начала сертификации, могут не поддерживать некоторые ключевые функции стандарта 802.11ax. Однако, когда они станут доступны, можно будет обновить программное обеспечение ТД для включения этих функций. Точно так же обстояло дело с внедрением предыдущих поколений, таких как 802.11ac и 802.11n.
Эволюция развития Wi-Fi стандартов
16 сентября 2019 года Wi-Fi Alliance объявил об официальном запуске сертифицированной программы Wi-Fi Certified 6, которая обещает более высокую скорость беспроводного соединения, меньшую задержку, увеличенное время автономной работы и меньшую загрузку сети.
8 новых возможностей и преимущества технологии 802.11ax
*- уже используется в 802.11ac
OFDMA в каналах DownLink и UpLink
OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов) обеспечивает возможность установления Uplink/Downlink соединений между точкой доступа и несколькими клиентами одновременно за счет выделения для отдельных клиентов подмножеств поднесущих, называемых «ресурсными единицами» (Resource Units, RU). Это одна из наиболее сложных функций в стандарте 802.11ax.
OFDMA в канале UpLink по работе эквивалентен OFDMA в DownLink, но в этом случае несколько клиентских устройств осуществляют передачу одновременно на разных группах поднесущих в одном и том же канале. OFDMA UpLink канала сложнее в управлении OFDMA DownLink канала, поскольку необходимо координировать множество разных клиентов: для этого точка доступа передает триггерные кадры, чтобы указать, какие подканалы может использовать каждый клиент.
Если клиент один, ТД отдаст ему весь канал, но как только в сети появятся новые клиенты, пропускная способность канала будет перераспределена между ними.
Важная особенность технологии OFDMA
Передача данных может осуществляться на тех поднесущих, которые для данного пользователя наименее подвержены частотно-селективной интерференции. Для выбора таких поднесущих каждая точка доступа отправляет отчеты о качестве передачи с использованием разных поднесущих.
Формат кадра Wi-Fi6
Каждый кадр начинается с преамбулы, которая состоит из двух частей:
Есть и другие преимущества. Количество защитных и нулевых поднесущих по каналу может быть уменьшено как процент от количества используемых поднесущих, что снова увеличивает эффективную скорость передачи данных в данном канале.
Важно знать! Приведенные выше цифры показывают увеличение используемых поднесущих на
10% по сравнению со стандартом 802.11ac после учета коэффициента 4x.
Более длинный символ OFDM позволяет увеличить длину циклического префикса, не жертвуя спектральной эффективностью, что, в свою очередь, обеспечивает повышенную устойчивость к разбросам с большой задержкой, особенно в условиях вне помещения.
Уменьшая циклический префикс до минимального символьного времени, мы увеличиваем спектральную эффективность и устойчивость к условиям многолучевого распространения сигнала. Так же снижается чувствительность к джиттеру в передающем канале в многопользовательском режиме. Есть, конечно, и некоторые побочные эффекты. Точность частоты, необходимая для успешной демодуляции более близко расположенных поднесущих, является более строгой. Кроме того, быстрое преобразование Фурье (БПФ) требует немного более сложной схемотехники и вычислительной мощности.
Многопользовательский MIMO на прием и передачу
Расширена функция 802.11ac в канале DL, где точка доступа определяет, что условия многолучевого распространения позволяют передавать фреймы по одному и тому же каналу разным приёмникам одновременно за счёт использования нескольких пространственных потоков.
802.11ax увеличивает размер групп MU-MIMO во входящем потоке, обеспечивая более эффективную работу Wi-Fi сети. Многопользовательский MIMO исходящего канала является новым дополнением к 802.11ax, но откладывается до второй волны (Wave 2).
Это надо знать! MIMO 8TXх8RX:8SS обеспечивает одновременную передачу до 8 пространственных потоков в обоих направлениях.
Модуляция 1024-QAM и увеличенная длина символа OFDM
Символ OFDM является основным строительным блоком передачи в Wi-Fi сетях. Основные характеристики: размер быстрого преобразования Фурье (БПФ или FFT – Fast Fourier Transform), разнесение поднесущих и длительность символа OFDM связаны, учитывая фиксированную ширину канала. В Wi-FI 6 разнесение поднесущих уменьшается в 4 раза, а длительность символа OFDM увеличивается в 4 раза.
Предусмотрено увеличение защитного интервала (Guard Interval, GI) между OFDM-символами, что позволяет уменьшить межсимвольную интерференцию и обеспечивает более устойчивую связь в помещениях и в смешанных средах – помещение/улица.
Переход от 256-QAM к 1024-QAM увеличивает число битов, переносимых на символ OFDM, с 8 до 10, что повышает скорость передачи данных и эффективность использования спектра на 25%. Но, как и прежде, улучшение работает в условиях, где уровень сигнала высокий, а шум низкий. Это связано с тем, что приемник должен принять решение об уровне модуляции, выбрав одно из 32 состояний вдоль каждой оси (амплитуда и фаза или квадратура), а не одно из 16 для 256-QAM или одно из 8 для 64-QAM.
Работа вне помещений
Ряд функций улучшает производительность при работе в уличных условиях. Наиболее важным является новый формат пакета, в котором наиболее чувствительное поле теперь повторяется для надежности. Более длинные защитные интервалы обеспечивают избыточность для корректировки ошибок.
OBSS – перекрывающиеся области радиовидимости
В Wi-Fi сетях каждый клиент и точка доступа прослушивают радиоэфир, декодируя преамбулу пакета, они знают, свободна среда для передачи данных или нет. Если шум в канале при этом превысит порог чувствительности на 20 Дб, среда так же считается занятой.
В стандартах 802.11 введено понятие виртуальной занятости среды (механизм NAV – Network Allocation Vector). В кадре есть поле, которое содержит значение счетчика, при получении кадров оно меняется во времени от некоторого значения до нуля. Если значение кода равно нулю, то канал свободен, иначе – занят.
В версиях Wi-Fi 4 и Wi-Fi 5 определение виртуальной занятости среды не зависит от того, к какой сети принадлежит устройство занявшее среду. Клиент в кадре имеет одно значение NAV. Wi-Fi 6 научился определять, из какой сети ведется передача – из своей собственной или чужой. На основании этих данных устройство может менять значение NAV и подстраивать мощность передатчика, меняя пороги чувствительности.
Преамбула 802.11ax содержит поле «цвет сети» (BSS color), что позволяет быстро определять принадлежность сети без полного декодирования пакета. Значение «цвета» выбирается точкой доступа случайным образом в момент инициализации сети. Длина поля BSS color 6 бит, этого достаточно, что бы помеченные пакеты у двух сетей находящихся в зоне радиовидимости не совпали.
Уменьшенное энергопотребление
Существующие режимы энергосбережения дополнены новыми механизмами, позволяющими увеличить интервалы ожидания и запланированное время пробуждения. Кроме того, для устройств IoT введен режим только для канала с частотой 20 МГц, позволяющий создавать более простые и менее мощные микросхемы, поддерживающие только этот режим. Надежная высокопроизводительная сигнализация для лучшей работы при значительно более низком уровне мощности принимаемого сигнала (RSSI).
Лучшее планирование и более длительное время автономной работы устройства с Target Wake Time (TWT – запланированное время активации). ТД может согласовывать с пользователями использование функции TWT для задания времени доступа к среде путем обмена информацией, которая включает ожидаемую продолжительность активности.
Технология формирования луча (Beamforming) явная и универсальная
Технология явного формирования луча к клиенту (explicit beamforming) решает ряд вопросов, связанных с замиранием и переотражением сигналов, с их не синфазностью. Приходя в разных фазах, сигнал теряет мощность, а это сильно влияет на дальнодействие и скорость передачи данных.
Explicit beamforming требует от клиента возврата диаграммы направленности. Роутер отправляет клиенту сигнальные пакеты со всех своих антенн, клиент в обязательном порядке отсылает назад информацию, что он увидел от этих антенн, роутер вычисляет местоположение клиента, вносит поправки в работу всех своих приемо-передатчиков. Таким образом роутер может устранить замирания, внести поправку в фазовый сдвиг на одной из антенн, увеличить амплитуду сигнала для преодоления препятствия.
Важно знать! Явное формирование луча работает только в случае, если есть 2 передатчика и больше, и есть поддержка на уровне клиента.
Если устройство не поддерживает передачу диаграммы направленности, есть упрощенный вариант алгоритма – implicit beamforming (универсальное формирование луча). В этом случае роутер оценивает канал связи, основываясь на том, каким образом клиент принимает данные. Роутер объявляет данные, на каких скоростях он может работать, а клиент уже отвечает, что он будет работать на такой-то скорости. Путем итераций роутер меняет скорость и фазовый сдвиг, и смотрит, что ответит клиент. Если клиент повысил скорость, принимается решение что все хорошо. Так продолжается до тех пор, пока не будет установлена максимальная скорость со стороны клиента.
Какие проблемы решает технология Beamforming
Это очень ресурсоемкая задача, которая требует серьезных вычислительных мощностей и хорошего охлаждения роутера.