Протоколы Wi-Fi 6, 802.11ax, Wi-Fi 6E

Подробности о Wi-Fi 6

Wi-Fi 6, именуемый также как 802.11ax, представляет собой серьёзное обновление в сфере беспроводных технологий. Этот стандарт, созданный на базе предыдущего Wi-Fi 5 (802.11ac), привносит значительные улучшения в области скорости, эффективности и безопасности. Его часто называют высокоэффективным стандартом, поскольку он разработан для обеспечения высокой производительности в условиях большого количества подключённых устройств.

Ключевой особенностью Wi-Fi 6 является его способность обслуживать массовые подключения устройств, при этом значительно снижая вероятность помех. Это особенно актуально для перегруженных сетей, где Wi-Fi 6 может увеличить общую пропускную способность до четырёх раз по сравнению с Wi-Fi 5. С точки зрения безопасности, Wi-Fi 6 делает обязательным использование протокола WPA3, который обеспечивает более надёжное шифрование и защиту, по сравнению с устаревшим WPA2. Помимо этого, Wi-Fi 6 включает в себя передовые технологии, такие как Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), двунаправленный Multi-User MIMO (MU-MIMO) и Target Wake Time (TWT), который помогает увеличить время работы устройств за счёт оптимизации режимов сна и пробуждения.

Таким образом, Wi-Fi 6 способствует более продолжительной работе устройств на одном заряде, улучшает покрытие в местах с высокой плотностью пользователей и повышает общую производительность сети. Однако для того, чтобы воспользоваться всеми преимуществами, большинство устройств в вашей сети должны поддерживать Wi-Fi 6.

Увеличение скорости с Wi-Fi 6

Несмотря на то, что основной акцент в Wi-Fi 6 сделан на повышение эффективности работы сети в условиях множества подключённых устройств, он также обеспечивает небольшой прирост скорости для отдельных клиентов. При подключении к точке доступа Wi-Fi 6 одно устройство может достичь прироста скорости на 10—15%, по сравнению с устройством, работающим на Wi-Fi 5.

Чувствительность Wi-Fi при использовании разных типов модуляции. По оси ординат — мощность минимального распознаваемого сигнала, дБм. По оси абсцисс — порядок модуляции (размерность фазовой манипуляции и размер сигнального созвездия для QAM).
Чем выше порядок модуляции, тем громче должен быть минимальный сигнал. Каждое удвоение частоты канала пропускания повышает нижний предел чувствительности на 3 дБм.

Wi-Fi 6 также вводит новую схемы модуляции и кодирования 1024-QAM, соответствующую индексам MCS 10 и 11, что позволяет увеличить теоретическую скорость передачи данных на 25%. Для пользователей, работающих с двумя потоками данных через канал 80 МГц, это приводит к увеличению скорости с 867 Мбит/с до 1200 Мбит/с. Однако, чтобы достичь таких высоких скоростей, необходим сильный сигнал и минимальные помехи. В идеальных условиях, когда устройства находятся в непосредственной близости от точки доступа, скорость может составлять около 850 Мбит/с.

Тепловая карта демонстрирует пространственное распределение скоростей при использовании модуляции с разными индексами MCS. Усложнение кодирования повышает скорость вблизи точки доступа. Упрощение кодирования увеличивает расстояние доступности сети от точки доступа.

Технологии OFDMA и MU-MIMO, внедрённые в Wi-Fi 6, ещё больше увеличивают пропускную способность для множества устройств. Технология OFDMA, адаптированная из LTE, делит беспроводной канал на более мелкие подканалы или ресурсные блоки (RU), которые могут быть выделены конкретным клиентам. Канал 20 МГц может обслуживать до 9 клиентов, а канал 80 МГц — до 36 клиентов. Пользователи, которым требуется больше пропускной способности, могут использовать несколько ресурсных блоков одновременно.

Wi-Fi 6 также расширяет поддержку новых каналов в полосе пропускания 160 МГц, хотя устройства, которые могут использовать эту функцию, пока редки. Диапазон 5 ГГц поддерживает только два канала по 160 МГц, которые частично перекрываются DFS. Появление диапазона 6 ГГц с Wi-Fi 6E делает использование каналов 160 МГц более практичным.

Wi-Fi 6E: расширение возможностей Wi-Fi 6 до диапазона 6 ГГц

В январе 2021 года Wi-Fi Alliance ввела сертификацию Wi-Fi 6E, что стало важным шагом в развитии беспроводных технологий. Сразу после этого производители начали выпускать продукты, поддерживающие Wi-Fi 6E. Среди них была и компания Ubiquiti, которая представила свои точки доступа U6 Enterprise чуть позже. 23 декабря 2023 года Министерство цифрового развития одобрило использование диапазона частот 5,9—6,4 ГГц для Wi-Fi 6E как в офисах, так и в жилых помещениях.

Wi-Fi 6E значительно расширяет возможности Wi-Fi 6, добавляя поддержку диапазона частот 6 ГГц, что предоставляет важное преимущество за счёт дополнительной полосы пропускания в 1200 МГц. Этот расширенный частотный диапазон позволяет использовать больше каналов Wi-Fi, что существенно снижает уровень помех и повышает производительность в зонах с высокой загруженностью сети. Wi-Fi 6E добавляет 14 дополнительных каналов в полосу пропускания 80 МГц и 7 дополнительных каналов в полосу пропускания 160 МГц, что эффективно решает проблемы со скоростью и перегрузками, а также обеспечивает надёжную беспроводную магистраль для подключения к Интернету.

Доступность Wi-Fi 6E на сегодняшний день

В настоящее время практически все крупные производители выпускают точки доступа Wi-Fi 6E, и количество продуктов на рынке продолжает расти. Высококлассные устройства, такие как премиум-смартфоны, уже почти полностью поддерживают Wi-Fi 6E. Однако этот стандарт ещё редко встречается в устройствах бюджетного сегмента. Предполагается, что Wi-Fi 6E со временем станет более доступным, распространяясь на устройства среднего и нижнего ценового сегмента, и будет доступен более широкой аудитории. Если вы задумываетесь об обновлении своей сети или беспроводного устройства, сейчас хорошее время для перехода на Wi-Fi 6E. Это особенно выгодно, так как на рынке уже представлен широкий выбор оборудования как для провайдеров, так и для конечных пользователей, а спектр частот пока не переполнен.

Многие производители активно расширяют свои линейки продуктов с поддержкой стандарта Wi-Fi 6E, но для полного проникновения этой технологии во все сегменты рынка может потребоваться несколько лет. В этот переходный период пользователи, принявшие новый стандарт первыми, смогут максимально эффективно использовать все его преимущества.

Преимущества для пользователей сети

Одной из самых перспективных областей применения Wi-Fi 6E является улучшение Wi-Fi роуминга. Роуминг представляет собой работу ячеистой сети, состоящей из нескольких точек доступа, которые взаимодействуют друг с другом для создания единой сети на большой территории. Взаимодействие внутри этой сети происходит через беспроводную магистраль, где ваше устройство подключается к одной точке доступа, затем сигнал передаётся на следующую, обеспечивая бесшовное подключение. Однако беспроводные магистрали, работающие на частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц, часто имеют более низкую скорость и более высокую задержку по сравнению с проводными магистралями. Кроме того, узлы ячеистой сети должны работать на тех же каналах, что и подключённые к ним устройства, что может привести к перегрузкам и помехам.

Продвинутые системы Wi-Fi роуминга используют три радиомодуля: один для устройств в диапазоне 2,4 ГГц, другой для новых устройств в диапазоне 5 ГГц и ещё один для создания беспроводной магистрали в том же диапазоне 5 ГГц. Главный недостаток использования трёх радиомодулей заключается в значительном потреблении доступного Wi-Fi спектра, что затрудняет реализацию роуминга в условиях высокой плотности пользователей без возникновения помех.

Добавление 1200 МГц к доступному спектру с Wi-Fi 6E значительно упрощает развертывание высокоскоростной беспроводной магистрали. Частоты 5 и 6 ГГц также имеют важное преимущество перед диапазоном 2,4 ГГц: их сигналы распространяются на меньшее расстояние, что снижает уровень помех и конкуренции за эфирное время, обеспечивая лучшую общую производительность в условиях высокой плотности сети.