Что такое Wi-Fi 6 и какие новые возможности он дает для беспроводного домашнего интернета

Wi-Fi 6 – это новый стандарт для беспроводных сетей WLAN. Новая номенклатура призвана упростить различие между поколениями сетей. Это новое обозначение стандарта 802.11ax, который является преемником 802.11ac. Мы объясним, что изменилось и почему стандарт Wi-Fi 6 так важен сегодня.

Wi-Fi 6 – это шестое поколение стандарта Wi-Fi. Первым поколением был стандарт 802.11b, коммерчески представленный уже в 1999 году, хотя первая спецификация, еще под кодовым названием 802.11 от IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), была представлена в 1997 году и предусматривала возможность беспроводной передачи данных со скоростью 11 Мбит/с (мегабит в секунду) в частотном диапазоне 2,4 ГГц.

Позже, в 1999 году, был представлен стандарт 802.11a, который работал на более высокой частоте, т. е. 5 ГГц, и позволял передавать данные со скоростью до 54 Мбит/с.

В 2003 году было представлено следующее поколение сетей Wi-Fi — стандарт 802.11g, который позволял достичь такой же пропускной способности (54 Мбит/с) в диапазоне 2,4 ГГц.

Большой скачок в производительности произошел с введением стандарта 802.11n в 2009 году. Он работал на частотах 2,4 и 5 ГГц и обеспечивал общую (агрегированную) пропускную способность до 600 Мбит/с. Максимальная пропускная способность одного канала на линии маршрутизатор (точка доступа) — устройство составила 150 Мбит/с.

В 2013 году появился стандарт 802.11ac, работающий только в диапазоне 5 ГГц и позволяющий передавать данные со скоростью 3,46 Гбит/с — если суммировать передачу данных по нескольким каналам одновременно. В реальности пропускная способность одного канала составляет 433 Мбит/с.

Как видите, названия, данные IEEE последовательным поколениям системы Wi-Fi, настолько загадочны, что неудивительно, что малознакомые пользователи компьютеров теряются, какой стандарт новее и быстрее, тем более что логика и знание алфавита подсказывают, что 802.11n - самый последний стандарт, что, очевидно, не соответствует действительности.

Именно поэтому Wi-Fi Alliance, организация, сертифицирующая стандарты Wi-Fi, ввела упрощенное именование. За названием Wi-Fi последовал номер, который просто обозначает следующее поколение, как в случае с мобильными сетями (5G - пятое поколение, 4G - четвертое).

Таким образом, стандартам IEEE 802.11 были присвоены следующие обозначения:

• 802.11b – Wi-Fi 1
• 802.11a — Wi-Fi 2
• 802.11g – Wi-Fi 3
• 802.11n – Wi-Fi 4
• 802.11ac – Wi-Fi 5
• 802.11ax – Wi-Fi 6

В этой статье мы сосредоточимся на последнем стандарте Wi-Fi 6. Мы объясним, что именно изменилось и почему этот стандарт так важен сегодня, особенно в эпоху 5G и интернета вещей (IoT).

Wi-Fi 6 – до 10 гигабит в секунду!

Wi-Fi 6, или 802.11ax, — это еще более быстрая версия стандарта беспроводных сетей Wi-Fi. Он обеспечивает более высокую пропускную способность, теоретически до 10 Гбит/с, позволяет подключать больше устройств (даже десятки устройств, подключенных к одному маршрутизатору, не являются проблемой) и имеет встроенные механизмы для снижения энергопотребления (поэтому смартфоны или ноутбуки с Wi-Fi 6 могут работать дольше).

Это стандарт беспроводных сетей будущего, готовый поддерживать десятки устройств одновременно (не только компьютеры и смартфоны, но и устройства интернета вещей, такие как «умные» лампочки, роботы-уборщики, кофеварки, дверные замки, камеры и т. д.), а также использовать весь потенциал высокоскоростных оптоволоконных и 5G соединений.

Wi-Fi 6 обеспечивает теоретическую максимальную пропускную способность 9,6 Гбит/с. Это в три раза больше, чем у стандарта Wi-Fi 5 (802.11ac), спецификация которого обеспечивает максимальную пропускную способность около 3 Гбит/с.

Фактически эти цифры приведены для суммарной пропускной способности во всех диапазонах, поддерживаемых маршрутизатором, т. е. 2,4 ГГц и 5 ГГц. Wi-Fi 6 вскоре будет поддерживать — в дополнение к упомянутым — диапазон 6 ГГц. Этот стандарт будет обозначен как Wi-Fi 6E.

Однако на практике даже в одном диапазоне Wi-Fi 6 обеспечивает реальную пропускную способность более 1 Гбит/с. Таким образом, это первое поколение Wi-Fi, обеспечивающее реальную гигабитную пропускную способность беспроводных сетей. Магический барьер в 1 Гбит/с не только преодолен, но и позволяет в полной мере использовать преимущества современных волоконно-оптических интернет-соединений, а также грядущих соединений 5G, которые также будут обеспечивать гигабитно-секундную пропускную способность.

В случае со старым стандартом 802.11ac (сейчас он называется Wi-Fi 5) узким местом был Wi-Fi маршрутизатор - если наше помещение подключено к оптоволоконному кабелю со скоростью 1 Гбит/с, беспроводные устройства на маршрутизаторе 802.11ac не смогут получить полную пропускную способность — маршрутизатор позволит им передавать максимум несколько сотен мегабит в секунду.

Десятки устройств Wi-Fi, подключенных к маршрутизатору? Нет проблем!

Стандарт Wi-Fi 6 также рассчитан на поддержку гораздо большего количества устройств, одновременно подключенных к маршрутизатору.

В наших домах и на предприятиях мы используем все большее количество устройств со встроенным Wi-Fi. К ним относятся настольные компьютеры, ноутбуки, смартфоны, принтеры, серверы NAS, а также устройства интернета вещей, включая роботов-уборщиков, смарт-часы, камеры, телевизоры, аудиосистемы, очистители воздуха и даже кофеварки или духовки.

В результате в одном помещении (квартире или офисе) к одному Wi-Fi роутеру одновременно подключены до десятков устройств. При таком количестве старые стандарты Wi-Fi просто «сжимаются», и производительность беспроводной сети резко падает. Загрузка файлов, просмотр фильмов или онлайн-игры с помощью Wi-Fi роутера старого образца становятся практически невозможными или, по крайней мере, сильно затруднены.

Wi-Fi 6 также подготовлен к такому сценарию. Улучшенное управление радиодиапазоном, включая технологию модуляции множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), позволяет более эффективно управлять множеством устройств, которых может быть до 30 на одном канале. Вам не нужно запоминать термин OFDMA. Наиболее важной информацией является то, что при таком решении каждое клиентское устройство получает от маршрутизатора свой собственный временной «слот» в зависимости от индивидуальных требований к пропускной способности, и устройствам не приходится «бороться» друг с другом за доступ к полосе пропускания Wi-Fi.

Еще одна технология, повышающая пропускную способность, снова имеет сложное название: квадратурная амплитудная модуляция 1024-QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Это, в свою очередь, позволяет упаковать больше данных в один импульс — до 10 бит (а два в степени 10 - это как раз 1024). Стандарт Wi-Fi 5 (802.11ac) использует 256-QAM модуляцию с 8 битами на импульс. Только благодаря этому изменению производительность Wi-Fi 6 увеличилась на 25 процентов.

Wi-Fi 6 может использовать до восьми каналов MU-MIMO (Multi-User Multiple Input Multiple Out) в обоих направлениях (downlink/uplink). MU-MIMO позволяет передавать данные по нескольким каналам одновременно, а не отправлять пакеты один за другим, как в старых решениях Wi-Fi. Технология MU-MIMO также поддерживается стандартом Wi-Fi 5, но здесь количество каналов уменьшено вдвое и составляет максимум четыре.

Wi-Fi 6 также использует радиоканалы с максимальной шириной 160 МГц (но при необходимости может ограничивать ширину канала до 80, 40 или 20 МГц — чем уже канал, тем ниже его пропускная способность). Пропускная способность одного канала 160 МГц достигает 1,2 Гбит/с. На частоте 80 МГц - 600 Мбит/с, 40 МГц - 300 Мбит/с и так далее.

С другой стороны, требуемая ширина канала для Wi-Fi 5 составляет 80 МГц, хотя стандарт предусматривает опциональную ширину канала 160 МГц. К сожалению, многие маршрутизаторы Wi-Fi 5 и большинство клиентских устройств Wi-Fi 5 не поддерживают такие широкие каналы и обмениваются данными в основном на каналах 80 МГц.

В Wi-Fi 6 каналы 160 МГц являются стандартными для каждого маршрутизатора и каждого клиентского устройства.

Следующей важной технологией, используемой в Wi-Fi 6, является так называемая BSS (Basic Service Set Coloring). Каждый кадр данных (пакет), передаваемый по сети, получает маркер («цвет»), чтобы сетевые устройства могли видеть, какой пакет от какого устройства. Эта функция позволяет лучше разделять перекрывающиеся сигналы от нескольких маршрутизаторов Wi-Fi, находящихся в непосредственной близости друг от друга, так что в местах с высокой плотностью различных сетей (например, в аудиториях, торговых центрах, стадионах, аэропортах) устройства Wi-Fi 6 просто работают лучше, предлагая более низкую задержку и более высокую пропускную способность.

Еще одной новой особенностью Wi-Fi 6 является технология TWT (Target Wake Time), направленная на снижение энергопотребления мобильных устройств. Им не нужно постоянно «слушать» сигнал Wi-Fi, когда они не передают данные. Они просыпаются только тогда, когда начинается передача. Благодаря TWT смартфоны или IoT-устройства, использующие Wi-Fi 6, будут дольше работать от встроенных аккумуляторов.

Стоит ли переходить на Wi-Fi 6

Wi-Fi 6 – это все еще новая технология беспроводного домашнего интернета https://freedom-vrn.ru/wifi, но уже поддерживаемая все большим количеством устройств. В большинство современных ноутбуков уже встроены сетевые карты Wi-Fi 6, и подобные модули также нашли свое применение в новейших смартфонах, включая Samsung Galaxy S10, Samsung Galaxy S20, Samsung Galaxy Note10, Huawei P40 Pro или Apple iPhone 11.

Современные смартфоны (здесь скриншот с Samsung Galaxy Note10+) уже показывают значок Wi-Fi 6 при подключении к современному маршрутизатору

Эксперты утверждают, что Wi-Fi 6 - это первый стандарт Wi-Fi на рынке, который позволит реально отказаться от кабелей Ethernet. Он обеспечивает сопоставимую пропускную способность, не привязывая пользователя к проводам. Вам больше не нужно подключать кабель LAN к компьютеру, чтобы получить реальную пропускную способность свыше 1 Гбит/с (доступно в GbE — Gigabit Ethernet). Поэтому, если для вас важны производительность и комфорт, стоит инвестировать в новый маршрутизатор, соответствующий стандарту Wi-Fi 6.

Выбор таких устройств также велик, и вы можете выбирать между маршрутизаторами с действительно доступными ценами и маршрутизаторами для сред, требующих абсолютно высоких скоростей.