Wi-Fi 6 – стандарт будущего или уже здесь и сейчас?
18.05.20
Недавно мы говорили о том, что происходит в сфере беспроводных подключений, постаравшись доступно рассказать о стандарте Wi-Fi 802.11ac или Wi-Fi 5 в его новом маркетинговом представлении. За последний год на рынке появилось немало устройств с поддержкой двух диапазонов, однако эти цифры все равно далеки от понимания «повсеместный».
Только 20 % моделей смартфонов и планшетов поддерживают Wi-Fi 5. Цифра в 80 % для ноутбуков относится только к моделям последних лет. Аналогично с моноблоками, там цифра — 45 %. Устройства умного дома практически не обновляют модули и вовсе используют устоявшийся Wi-Fi 4 (802.11n).
Подытоживая, на технологической передовой Wi-Fi по большей части находятся флагманские смартфоны и ноутбуки.
Но, как говорится, Wi-Fi Alliance не дремлет и консорциум производителей сетевого оборудования в конце 2019 года представил новый стандарт — 802.11ax или Wi-Fi 6. Это что-то аналогичное тому, куда развивается технология сотовой передачи данных 4G – больше устройств, интенсивнее поток данных. Всех их надо оптимально маршрутизировать и обеспечить бесперебойный процесс передачи.
К слову, только 5 % смартфонов и 8 % ноутбуков имеют поддержку Wi-Fi 6 и в обоих случаях — исключительно флагманы по состоянию на середину мая 2020 года.

Напоминание про поколения стандартов Wi-Fi
Wi-Fi 6 на практике
Необходимость разработки нового стандарта была вызвана ростом числа клиентских устройств. Количество частотных каналов не меняется, а делит их всё возрастающее количество ваших и соседских гаджетов. В Wi-Fi 4 это был диапазон 2,4 ГГц, в Wi-Fi 5 – 5 ГГц. В маршрутизаторах с поддержкой обоих временно была решена проблема количества подключаемых девайсов, но всё равно оставались нюансы с покрытием и маршрутизацией данных.
Казалось бы, выходом может стать использование новых диапазонов, но с сертификацией и разработкой алгоритмов в рассматриваемом инженерами диапазоне 6 ГГц всё оказалось настолько не просто, что в новом Wi-Fi 6 вернули и 2,4 ГГц, и оставили 5 ГГц.
Причём теперь они используется оба одновременно для разного рода данных, что на деле, может оказаться и не очень эффективным решением. Как мы и говорили до сих пор большинство гаджетов поддерживают только 2,4 ГГц подключение, но новые устройства с поддержкой 5 ГГц, могут работать в режиме совместимости, что приведет к потере сигнала в этом диапазоне из-за помех.
Главный упор в стандарте Wi-Fi 6 сделан на оптимизацию передачи данных и интеллектуальное управление подключениями клиентских устройств. Wi-Fi 6 для конкретного устройства прежде всего повышает качество покрытия и стабильность доступа к интернету и только затем — скорость.
Увеличение пропускной способности здесь скорее теоретическое и формальное. Оно есть, но не означает, что ваш новый ноутбук или смартфон будет в два раза быстрее скачивать фильм. Просто теперь устройствам будет не так «тесно» в радио-эфире. Тем не менее, маршрутизаторы с поддержкой Wi-Fi 6 смогут сделать передачу данных стабильнее.
Wi-Fi 6 в теории
В Wi-Fi 6 появилась поддержка множественного доступа с частотным разделением каналов, чтобы эффективнее использовать спектр там, где на него претендует много пользователей. Частотный канал разделяется на меньшие подканалы по ширине.
Новый подход позволил улучшить качество передачи данных в беспроводной сети с высокой плотностью устройств. Вместе с тем уменьшилась задержка доставки пакетов для каждого пользователя индивидуально.
Но дело не только в оптимизации частот, но и «упаковке» файловых пакетов от клиента к центру маршрутизации. В Wi-Fi 6 увеличили количество бит передаваемой информации в расчете на 1 Гц частотного диапазона, используя новый вариант модуляции — к QAM 256 добавился QAM 1024. С помощью него был обеспечен рост скорости передачи примерно на 25% по сравнению с Wi-Fi 5. Но эта функция работает только когда качество канала на соответствующе высоком уровне.
Теоретическая скорость новой версии стандарта при использовании ультраширокой полосы пропускания — 9,6 Гбит/с. Но, как и ранее, скорость зависит от подключенных клиентских устройств, их количества и общей загруженности в заданном пространстве. Больше всего снижение скорости вызывает большое количество устройств в эфире, инженеры поработали и над этим.
Упорядочить клиентов
Большая доля нововведений касается управления подключёнными устройствами пользователей. Наши смартфоны всё время что-то могут делать на фоне – загружать обновления, уведомления об апдейтах в социальных сетях и т.д.
Добавим к этому накладывание радиоволн от разных маршрутизаторов установленных у вас и соседей за стенкой. Изолированная беспроводная сеть может быть разве что в частном доме, но и там следует не забывать о внешних воздействиях на качество эфира.
Свой-чужой
В основе технологии Wi-Fi изначально был заложен свой механизм авторизации, к среде передачи. Если устройству нужно передать информацию, оно сканирует эфир, и, когда тот занят — ждет некоторое время, чтобы затем опросить ещё раз. И так до тех пор, пока данные не будут переданы. Если же эфир свободен, девайс отправляет запрос на передачу и только после подтверждения принимающим устройством передает данные.
До сих пор ни в одном стандарте пакеты данных от разных устройств никак не маркировались.
Если утрировать эту проблему для наглядности: Вы и сосед используете одну и ту же частоту, представим, что других нет. Пока ваш сосед не скачает весь фильм по Wi-Fi, вы не сможете отправить фото в мессенджере.
В реальности, поскольку все данные разбиты на пакеты, используются разные каналы с вариативной степенью наложения частот друг на друга, вы заметите условную задержку на 5-10 секунд, а не несколько минут. Общая скорость передачи будет ниже. Пока такой конфликт не размножится на десятки устройств, данные с которых «толкаются» в нескольких диапазонах.
С поддержкой стандарта Wi-Fi 6 маршрутизаторы смогут маркировать потоки данных с каждого устройства. Получая запросы в эфире не из своей сети, они будут игнорировать такие запросы от чужих девайсов.
Правильное направление
Уже в Wi-Fi 5 сетевые устройства могли изменять зону покрытия в зависимости от перемещения по территории клиентских устройств. За это отвечала функция MU-MIMO, работая максимум с четырьмя подключениями. В новом Wi-Fi 6 число возможных подключений устройств увеличили до восьми. Более того, в шестом поколении не только роутер будет опрашивать местонахождения устройств, но и устройства будут сообщать о своём перемещении.
В Wi-Fi Alliance заявляют, что выше описанные системы позволят достичь скорости передачи данных до 11 Гбит/с. Но, нужно помнить что называется сумма максимальных скоростей передачи данных во всех трех каналах. Пользовательские устройства в основном используют только один из них, поэтому данные будут транслироваться со скоростью до 4804 Мбит/с.
«Спящая» сеть
Все устройства, которые зарегистрированы в Wi-F-сети, постоянно обмениваются по ней служебными данными. Даже когда никаких обновлений или данных не транслируется. Оборудование с Wi-Fi 6 получило ещё одно обновление — Target Wake Time. Она определяет время, когда девайс бездействует, а когда работает.
Например, маршрутизатор «знает», что ночью смартфон обновляет ПО, а затем не использует сеть. Тогда Wi-Fi-подключение в остальное время перейдёт в спящий режим и, по идее, сэкономит энергию аккумулятора.
Куда актуальнее эта функция для устройств умного дома, которые должны быть постоянно подключены к Wi-Fi. При этом они часто работают по расписанию и ходят в Сеть эпизодически.
Не забываем о безопасности
Учитывая разнообразие и количество подключаемых устройств, в довесок анонсировали новый тип шифрования WPA3. Он будет автоматически включать особую защиту для соединений со слабыми паролями и сделает практически невозможным подбор паролей злоумышленниками при помощи перебора по словарю.
Новый протокол использует индивидуальное шифрование данных: все соединения внутри сети и между устройствами получат дополнительное шифрование.
Где мы увидим Wi-Fi 6
Уже некоторое время производители сетевого оборудования предлагают свои устройства с поддержкой Wi-Fi 6. Гаджеты также не отстают и, например, те же смартфоны, начиная с iPhone 11 и Samsung Galaxy Note 10, получили поддержку Wi-Fi 6.
Но подчеркнём, что описанные выше «плюшки» будут работать, когда все устройства сети поддерживают новый стандарт. Никуда не деться от проблем при внедрении технологии, как это до сих пор наблюдается для Wi-Fi 5. Роутер с Wi-Fi 6 не обеспечит ноутбуку прошлых лет улучшенного сигнала в отдалённой точке и быструю передачу внутри сети. Обновлять нужно будет весь парк устройств.
Не стоит забывать, что эффект от «быстрее-выше-сильнее» заметен для случаев с действительно интенсивной нагрузкой. Если к маршрутизатору с Wi-Fi 6 подключены пара смартфонов и ноутбук с Wi-Fi 6, разница в скорости будет малозаметна. Именно поэтому в Альянсе говорили, что новый стандарт, прежде всего, рассчитан на решение проблем в местах массового скопления – ресторанах, стадионах, парках, торговых центрах и т.д.
Редактор

влажность:
давление:
ветер:

Обзор меш-системы ASUS ZenWiFi AX (XT8): полное равновесие



Знакомимся с набором флагманской меш-системы ASUS ZenWiFi AX (XT8) – красивой, функциональной и с поддержкой новейших стандартов беспроводной связи

Электрокар Cupra Born построен на платформе VW ID.3, но получит более премиальный стиль
электрокарВ сети появилась информация об электрокаре Cupra Born, который построен на базе платформы VW ID.3
Флагманские смартфоны серии Samsung Galaxy S10 получили One UI 3.1 на базе Android 11
Android Galaxy Samsung обновлениеSamsung начала распространять обновление One UI 3.1 на на основе Android 11 для смартфонов серии Galaxy S10
