Два діапазони Wi-Fi або чому час переходити на 802.11ac/Wi-Fi 5

 

Кількість переданих даних день у день зростає. Причому варто нагадати, що під популярним терміном «Big Data» мається на увазі не стільки «важкі дані», скільки велика кількість самих пакетів даних.

 

Навіть у разі домашніх систем, потік даних вже буде інтенсивним із парою комп’ютерів та смартфонів: онлайн-відео, соціальні мережі, додатки на фоні, музичні сервіси тощо. Якщо ж сюди додати датчики руху, метеостанцію, камери та ще десяток гіпотетичних гаджетів, то вийде більш ніж завантажена система. І все це спілкується із серверами через один-єдиний домашній маршрутизатор.

 

Чи потрібно говорити, що якщо захочеться оснастити своє житло різними гаджетами, то і до вибору Wi-Fi роутера слід підійти серйозно. Сьогодні є кілька підтримуваних стандартів бездротового зв’язку, що відповідно підтримують їх пристрої та сумісні роутери. Крім технічної частини, варто врахувати зовнішні фактори – радіо-наведення від сусідських мереж, можливі перешкоди від конструкцій тощо.

 

Ми не заглиблюватимемося в історію стандартів підключень, а опишемо поточну ситуацію з доступними технологіями та сумісними пристроями. Намагатимемося проаналізувати, які рішення допоможуть зручно користуватися бездротовим доступом до Інтернету.

 

Актуальні стандарти сьогодні

 

Отже, є IEEE 802.11 – набір стандартів зв’язку для комунікації у бездротовій локальній мережі. Абревіатура складена з назви його творців – Institute of Electrical and Electronics Engineers.

 

Назва користувача – Wi-Fi, яке є торговою маркою організації Wi-Fi Alliance, яка займається розробкою та просуванням бездротових технологій з 1999 року.

 

Поколінь стандартів та їх ревізій вже досить багато багато. Перші три основні, що практично вже не зустрічаються сьогодні – a, b і g. Актуальні для сучасних пристроїв – n, ac, ax. Відповідно за періодом проходження сертифікації для споживчих пристроїв – це 2009, 2011 та 2019 рік. Є й інші, але через їхню специфічність не заглиблюватимемося.

 

802.11n дозволяє досягати швидкостей до 150 Мбіт/с при ширині каналу 40 МГц на кожну незалежну антену. Підтримується більшістю мережевих та користувацьких пристроїв початкового та середнього рівня.

 

 

802.11ac забезпечує пропускну здатність від 433 Мбіт/с і до 6,77 Гбіт/с при використанні технологій MU-MIMO (коли роутер вміє спілкуватися одночасно не з одним пристроєм, а кількома).

 

Власне, вже тут простежується тенденція до нарощування одночасно підключених пристроїв, кожному з яких буде забезпечений свій канал для передачі даних. Тому тут же стало актуальним розширення радіочастотного діапазону, щоб девайси користувачів не використовували ті самі частоти.

 

У роутерах з підтримкою 802.11ac встановлюють модуль 802.11n для одночасної роботи підмереж у 2,4 і 5 ГГц.

 

Оскільки далеко не всі пристрої підтримують  діапазон 5 ГГц, практично всі ac-роутери оснащуються додатковим модулем, що працює в діапазоні 802.11n. Таким чином, можна забезпечити більш високу пропускну здатність «просунутій» групі домашніх пристроїв та розвантажити 2,4 ГГц для інших гаджетів. Ну, чи залишити 2,4 ГГц для гостьових мереж.

 

802.11ax призначений для роботи у вже існуючих спектрах 2,4 ГГц та 5 ГГц, але може включати додаткові смуги частот у діапазонах від 1 до 7 ГГц у міру їх появи. За рахунок згаданого MU-MIMO було впроваджено ще кілька технологій, які підвищили не так швидкість передачі даних, як стабільність сигналу. На виставці CES 2018 були виставлені на виставці CES 2018 представлені пристрої, що продемонстрували максимальну швидкість до 11 Гбіт/с.

 

У якийсь момент у Wi-Fi-альянсі вирішили, що користувачам буде складно запам’ятовувати нові літери після закінчення найменування стандартів. Тому було запропоновано махом перейменувати всі 802.11 на покоління вая-фая за цифрами. У результаті вийшло так:

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

 

Перспективи

 

У підсумку, всі ноутбуки, смартфони, камери, датчики та хаби, випущені в районі 2009 року, підтримуватимуть Wi-Fi 802.11n і новіше. При цьому новий 802.11ax вже іноді зустрічається в новинках, але поки назвати його поширеним не можна.

 

А ось 802.11ac за ідеєю повинен переживати свій розквіт, тому що підтримка більшої кількості радіо-каналів (в діапазоні 5 ГГц), дозволяє рідше пристроям користувачів зустрічатися на тих самих частотах.

 

Враховуючи, що з сертифікації 802.11ac минуло вже 8 років, а користувачі все ще не поспішають переходити на нього, то ac буде актуальним щонайменше 3-4 роки. Та й самі пристрої (смартфони, ноутбуки, планшети та ін.) не флагманського рівня все ще працюють лише з 802.11n.

 

За даними дослідження IDC Тільки 2021 року кількість мережевих пристроїв з 802.11ax перевищить 802.11ac, тоді як частка 802.11n практично залишиться незмінною.

 

 

Статистика Wi-Fi у користувальницькій техніці

 

Ми вирішили розібратися, як представлений ринок найпопулярніших пристроїв у зрізі підтримки Wi-Fi-стандартів. Для цього ми використовували популярні в Україні прайс-агрегатори та подивилися скільки моделей доступні серед смартфонів, персональних комп’ютерів та планшетів із підтримкою тих чи інших Wi-Fi-стандартів.

 

Смартфони та планшети

 

 

Виробники смартфонів, мабуть, з найменшим «полюванням» переходять на нові стандарти бездротового зв’язку, як і на нові симетричні роз’єми. Тим не менш, з підтримкою 802.11ac є багато доступних моделей, буквально від $100, і далеко не всі А-бренди. І все одно, навіть у половині моделей немає підтримки 5 ГГц. Тільки 20% моделей смартфонів підтримують802.11ac, а 802.11ax є менш ніж у 5%.

 

Планшетів з Wi-Fi досить багато – все-таки не всі готові обслуговувати ще одну SIM-карту, та й 3G/4G-модуль – це помітно впливає на ціну опція. З’ясувалося, що з підтримкою саме нового 802.11ac є тільки 20 % моделей планшетів, інші задовольняються 802.11n.

 

Ноутбуки, робочі столи

 

 

Ноутбуків з підтримкою Wi-Fi 802.11ac досить багато і підтримка цього стандарту забезпечена навіть у базових моделях за $250. Та й вибір вельми великий, так як 80% моделей лептопів, що продаються, оснащуються бездротовими адаптерами 802.11.

 

Цікаво, що в Україні вже можна купити ноутбуки з підтримкою 802.11ax і це, як правило, моделі середньо-високого та топового рівня. Ціна за найдоступніший починається з $700. А їх кількість становить поки що приблизно 10% від усіх моделей ноутбуків, які продаються у нас.

 

Трохи дивно в цьому плані дивитися на стаціонарні персональні комп’ютери, але задля ясності картини ми глянули, скільки взагалі десктопів мають Wi-Fi-модуль. Моноблоків, готових рішень та міні-ПК, як не дивно, виявилося майже половина – 45 %.

 

Щоб прояснити картину із зібраними системами та потенційними власниками великого ПК з Wi-Fi, ми подивилися на кількість материнських плат, які спочатку мають бездротовий модуль – трохи більше 5%. Причому це зазвичай опція флагманських рішень, які популярні у ентузіастів. Ще відсоток можна накинути за рахунок Wi-Fi-модемів, що докуповуються, для десктопів, але це вкрай екзотичні випадки.

 

 

Категорія пристрої для розумного будинку і просто з підключенням до інтернету оцінити складніше. Але можемо сказати, що більшість смарт-ТВ, хабів на зразок Mi Hub, IP-камер працюють з не найновішим 802.11n. І лише розумні колонки з підтримкою цифрових помічників оперативніше переходять на підтримку діапазонів 801.11ac.

 

Серед пристроїв для створення контенту – половина фотокамер мають Wi-Fi-модуль, а ось екшн-камери, як це не дивно, мають у своїх лавах лише третину моделей із таким підключенням.

 

Підтримка стандартів у роутерах

 

У разі вибору Wi-Fi маршрутизатора з підтримкою 802.11n або 802.11ac вам слід пам’ятати, що з новішим 802.11ac зараз купується набагато менше роутерів, хоча ціна на них вже помітно нижча. І це буде одна із застав того, що у вашій домашній мережі буде менше перешкод від сусідських мереж. З іншого боку, за «чистотою» ефіру одночасно стоїть нестача діапазону 5 ГГц, але все по порядку.

 

Коли в налаштуваннях маршрутизатора з підтримкою 802.11n ви або роутер автоматично вибираєте канал, то насправді в діапазоні 2,4 ГГц з варіантів є лише 3 канали, що не перетинаються. Це 1й (2412 МГц), 6й (2437 МГц) та 11й (2462 МГц). Всі інші – 2-5 та 7-10 мають невеликий перетин і коли два пристрої працюють у сусідніх каналах, швидкість підключення може падати.

 

Причому не тільки про пристрої у вашій квартирі. Ті самі канали використовують і сусіди. Добре, якщо роутер зміг автоматично вибрати найнезавантаженіший діапазон. Адже в різних частинах квартири до вас можуть пробиватися різні Wi-Fi-мережі сусідів.

 

 

Більш різноманітна ситуація з роутерами, в яких є підтримка 802.11ac, який працює в діапазоні 5 ГГц. У цьому частотному діапазоні доступно 23 канали, що не перекриваються. Є чотири діапазони, у яких частотні канали не перетинаються один з одним, тому накладень менше. Перший блок каналів UNII-1 (Lower) – частота від 5180 до 5240, другий блок UNII-2 (Middle) – частота від 5260 до 5320, третій блок UNII-2 (Extended) – частота від 5500 до 5700 та четвертий блок UNII- 3 – частота від 5745 до 5805.

 

 

Є, звичайно, і нюанс, не все мережеве обладнання підтримує всі ці канали і найчастіше маємо справу з UNII-1, UNII-2 і UNII-3, але не розширеною версією. Інша частина застереження, радіус дії сигналу за стандартом 802.11ac менше.

 

Ймовірно, саме тому виробниками зараз активно просуваються Mesh-системи, які можуть компенсувати скорочення площі покриття, кількістю точок доступу.

 

 

Висновки

 

Незважаючи на поширеність стандарту Wi-Fi попереднього покоління, варто підготуватися до збільшення трафіку та швидкої потреби у підвищеній пропускній спроможності. Перехід на стандарт 802.11ac має актуальність через кілька причин.

 

Онлайн ігри споживають не більше, ніж раніше, але з’явився хмарний геймінг – коли є можливість грати, використовуючи хмарні потужності. Тут потік даних і збільшитися на порядки.

 

Стандарт ac має більшу різноманітність каналів для підключення. Пристрої користувача можуть працювати без перешкод від інших мереж. Також пропускна здатність, що збільшилася, передбачає безпроблемну роботу пристроїв в мережі.

 

Є, звісно, і застереження. Мережеві пристрої з 802.11ac все ще дорожчі, хоча й серед них з’явилися доступні моделі з можливістю роботи в діапазоні 2,4 ГГц і 5 ГГц.

 

Технологічна ж особливість, схильність до сигналу згасання і, як наслідок, менший радіус покриття, вимагатиме покупки додаткових точок доступу. Це стосується квартир з трьома та більше кімнатами та приватних будинків.

 

Проте замість класичних точок доступу можна використовувати Mesh-пристрої, які не тільки розширюють зону дії мережі, але й підтримують інтелектуальну переадресацію. Якщо девайс переміщається від точки до точки роздачі інтернету, перепідключення відбуватиметься непомітніше для користувача. Але знову ж таки, за комфорт потрібно буде трохи доплатити.