Wi-Fi в oбщeствeнныx мeстax тoрмoзит. Кaк рeшить прoблeму?
Пeрвый вaриaнт — съeсть лeтучую мышь, зaрaзить вeсь мир кaкoй-тo xрeнью и гoтoвo! Нeт людeй в общественных местах — нет проблем с Wi-Fi!
Но есть и другой, чуть более умный вариант. И он называется Wi-Fi 6!
Мы разобрались в новом стандарте и, я скажу вам — это просто пушка.
Сегодня разберем в чём крутость Wi-Fi 6 и ответим на вопрос — кому в первую очередь надо закупать новые роутеры!
Нейминг. 802.11ax = Wi-Fi 6
Вы наверное заметили, что никакого Wi-Fi 5 не было. Для простого пользователя названия были не самыми понятными, в формате 802.11 и дальше какая-то буква: a, b, g, n, ac, ax.
Эту проблему решили исправить и дали стандартам человеческие имена. Так четвертое поколение стандарта 802.11n — теперь называется Wi-Fi 4, ac — Wi-Fi 5, а новый стандарт ax — Wi-Fi 6. А ещё появились классные иконки с циферками.
Проблемы старого Wi-Fi
Хэй! Да зачем нам вообще новый стандарт? Дома и так интернет летает! Я согласен, тоже всё себе настроил, смотрю Netflix в 4К без напрягов. Но то, что у нас есть сейчас, это каменный век по сравнению с тем, что предлагает Wi-Fi 6.
Как работает Wi-Fi
У меня дома куча гаджетов подключенных к сети: несколько смартфонов, планшет, Chromecast, всякие умные лампочки и прочее. Всего около 30 гаджетов. И все они конкурируют за канал.
И как думаете, как текущие и более старые итерации Wi-Fi разруливают такую ситуацию? Очень просто, Wi-Fi переходит в режим лучше всего описанный народной мудростью “кто первый встал — того и тапки”.
Да-да, вы всё правильно поняли. Например, вы смотрите сериальчик в 4К или стримите царский геймплей и в данную секунду для вас нет ничего важнее, но не для роутера, к которому по сто раз в секунду стучится умная лампочка, которую вы уже месяц не включали. Соответственно, ваше устройство, нет-нет да встаёт в очередь.
И естественно, чем больше устройств в сети — тем выше конкуренция и хаос!
OFDMA — делим канал на части
Wi-Fi 6 решает эту проблема благодаря крышесносной технологии OFDMA — orthogonal frequency division multiple access или по-русски множественный доступ с ортогональным частотным разделением.
Эта штука пришла на смену технологии OFDM, без буквы A в конце. Чем они между собой отличаются? Немного логистической аналогии.
Допустим надо отправить три посылки трём клиентам. Что сделает OFDM. Он упакует три посылки в три разных грузовика, и отправит их трём клиентам. ПО ОЧЕРЕДИ! Даже не одновременно! И именно так работает наш Wi-Fi! Блин, 21 век.
Как думаете что сделает новенький OFDMA?
Он упакует три посылки в один грузовик и доставит их трём клиентам одновременно. А те уже сами разберут, что кому. Представьте насколько сильно это сократит время ожидания! За одну и ту же единицу времени мы сможем передавать в разы больше информации.
В условиях высокой плотности устройств эффективности сети и скорость на пользователя может возрасти в 4 раза! Но самое интересное, как такое стало возможно?
OFDMA делит канал передачи данных на множество суб-каналов, которые называются ресурсные единицы (resource unit, RU). После чего динамически распределяет эти единицы между клиентами. Может даже в какой-то момент выделить весь канал одному клиенту. Ну если очень надо!
Ресурсных единиц может быть до 74 штук, а значит 74 устройства смогут получать данные одновременно.
Ключевой момент тут состоит в том, что если раньше OFDM был ориентирован на устройство по принципу конкуренции и всё это приводило к хаосу, когда устройств в сети становилось много, то OFDMA ориентирован на точку доступа по принципу планирования, это позволят каждому устройству выделить больше внимания.
Интересно, что эта технология уже давно используется в мобильных сетях LTE. Просто раньше было нереально запихнуть целую базовую станцию GSM в маленький роутер, пылящийся под телевизором — а теперь технологии позволяют!
MU-MIMO — мультиюзер
Но только не подумайте, что в Wi-Fi 5 совсем не было многозадачности. Она была, но только базировалась на совершенно другой технологии под названием MU-MIMO.
Вы обратили внимание, что если раньше на роутерах была одна антенна, то теперь роутеры выглядят как пауки. Во многом это из-за MU-MIMO (многопользовательская MIMO-система / multiple-input, multiple-output — «множественный вход, множественный выход»).
Эта технология позволят выделить каждому устройству по своей антенне и одновременно посылать им данные. Так Wi-Fi 5 поддерживал работу с четырьмя пользователями одновременно, но только в одном направлении от роутера к клиенту. Кстати, очень крутая технология…
Так вот, в Wi-Fi 6 она тоже есть! Но прокачанная! Теперь количество одновременных соединений увеличено до 8, и всё работает в обе стороны: и на получение данных и а оправку.
А значит можно будет ввосьмером запереться в комнате и закачивать файлы в облако! Правда роутер с восемью антеннами выглядит немного пугающе.
Beamforming
А чтобы MIMO — не стрелял мимо, поддерживается beamforming или технология формирования направленного луча!
Есть две разновидности:
Explicit beamforming — технология явного формирования луча.
В этом случае роутер пуляет сигнальные пакеты со всех антенн, во все стороны. А потом спрашивает у клиента, что ему прилетело. Так вычисляется положение клиента и оптимальные для него настройки. Например, может быть скорректирована мощность и длина волны чтобы она лучше огибала препятствия.
А если клиентское устройство не умеет отвечать на такой запрос, есть более топорный но тоже рабочий метод — implicit beamforming, или универсальное формирование луча.
В этом случает роутер путём перебора меняет направление и силу сигнала и делает это пока не будет достигнута максимальная скорость у клиента.
Технологии OFDMA и MU-MIMO дополняют друг друга и могут использоваться в разных сценариях. OFDMA идеально подходит, когда есть много устройств IoT, а MU-MIMO классно работает, когда несколько устройств сильно грузят канал, например для видеостриминга.
BSS Coloring
Вы скажете, ну и что! У меня и так ничего не тупит. Все устройства, все умные чайники я прицепил на канал 2.4 ГГц, а чувствительные к скорости девайсы работают на 5 ГГц. Я отвечу — это мудрое решение! И на самом деле я тоже поступил так. Но оно вам не поможет, если все ваши соседи делают также. И дело тут не только в загруженности частот. Смотрите, это интересно!
Оказывается наши роутеры постоянно слушают частоту. Они проверяют свободен ли канал для передачи. Если летает много пакетов информации, в том числе чужих — окей, я подожду. А если канал свободен отправляют данные.
Проблема в том, что роутеры раньше не отличали, где пакеты из своей сети от подачек из чужой сети. Поэтому из-за пересечения сигналов роутер постоянно думал что канал загружен и поэтому он простаивал. Представляете? Сосед что-то качает, а ваш роутер думает, что это вы ему, что-то ходите отправить! Какой-то бред, да?
В Wi-Fi 6 эту проблему решили! Благодаря функции BSS Coloring. Появился способ отделить «свою» передачу от «посторонней».
Теперь каждый пакет, своей сети, “рассрашивается” определенным цветом. Не в буквальном смысле, естественно. На пакетах просто появляется цифровая подпись. Теперь роутер прослушивая частоты сразу будет видеть. Ага эти пакеты из моей сети Valera In Da House, а остальное будем игнорировать. Тем самым проблема с пересечением сигналов была решена.
Модуляция QAM
Ну и конечно в Wi-Fi 6 прокачали скорость. Если раньше на условном участке волны кодировалось 8-бит информации. Теперь плотность кодирования подросла до 10 бит!
Это штука называется квадратурная амплитудная модуляция 1024 QAM. А раньше была 25-QAM. Эти два бита информации позволяют увеличить скорость на 25%! Неплохо.
Скорость
А что со скоростью на практике? Всё сильно зависит от оборудования. Но если всё правильно подобрать можно увидеть прирост скорости до 50%.
Ребята из CNET например, получили прирост скорости с 938 мбит/с до 1523! Мне кажется, это очень достойно!
Какие устройства поддерживают
Раз уж мы рассказываем про Wi-Fi 6, я воспользовался случаем и взял себе роутер от ASUS с поддержкой Wi-Fi 6 — RT-AX92U или AX6100. Конечно он поддерживает все то? о чем мы рассказываем в этом видео. К тому же это не роутер, это Mesh-система. Расскажу что это такое?
Несколько таких роутеров можно объединить в сеть для того, чтобы увеличить зону покрытия. Что актуально для многоэтажных домов офисов или просто квартир с непробиваемыми стенами.
Не стоит путать Mesh-систему с Wi-Fi-репитерами. Репитер работает как звено в цепочке. Он ловит сигнал основной сети, и на его основе создает новую сеть. И чтобы работать с новой сетью к ней придётся отдельно подключаться. Это неудобно. Плюс ко всему, репитер обрубает скорость где-то в два раза.
В отличие от репитеров, Mesh-система работает как единый организм. А в случае с роутерами ASUS — как умный организм.
Используется технология интеллектуальной ячеистой сети AiMesh. Роутеры подключаются между собой по отдельному каналу связи, проводному или беспроводному (5 Ггц). Далее они создают единую пользовательскую сеть. Когда пользователь перемещается по помещению, система автоматически переключает его между узлами сети. Параллельно подстраивая мощность сигнала каждого узла для оптимального качества приема. Для пользователя перемещение между узлами становится абсолютно бесшовным.
Новые роутеры подключаются к сети автоматически, без каких-либо доп настроек.
Но самое классное в Mesh-системах ASUS, в рамках одной сети могут работать разные модели устройств. Главное, чтобы поддерживалась технология. Поэтому если понадобится масштабировать сеть, не надо будет париться по поводу конкретной модели.
Итоги и выводы
Поговорили о хорошем теперь ложка дёгтя или даже целое ведро Чтобы все фишки, о которых я тут рассказываю заработали необходима поддержка не только на уровне передатчика, но и приёмника. В противном случае Wi-Fi будет работать в режиме Legacy.
А самое главное, чтобы сеть работала эффективно нужно чтобы больше половины устройств подключенных к сети поддерживали Wi-Fi 6.
И вот тут, надеяться что все быстро заменят свой парк умных лампочек, старых планшетов, ноутбуков и прочего не приходится. Надежда только на смартфоны. Все новые флагманы уже поддерживают Wi-Fi 6, это и новые iPhone и Samsung, начиная с S10, также и линейка HUAWEI P40.
Думаю, что через года 2-3 уже будем радоваться преимуществам нового Wi-Fi.
Но кому можно закупать роутеры уже сейчас? Гикам, которые часто обновляют технику. Различным студиям, для которых важен быстрый Wi-Fi в офисе. Ну и конечно геймерам. Потому что в Wi-Fi 6 сильно уменьшили задержки. К тому же роутеры покупаешь на несколько лет, поэтому если у вас вдруг «вылетел» нынешний роутер или вас не устраивает скорость его работы и вы задумываетесь над приобретением роутера — задумайтесь именно о WI-Fi 6.