Если вы хотите получить правильное объяснение Wi-Fi 6, вы находитесь в правильном месте. С тех пор как в начале 2019 года новый стандарт Wi-Fi стал коммерчески жизнеспособным, он с самого начала оказался запутанным. Помимо прочего, кажется невозможным сопоставить маркетинговые характеристики роутера и его реальные возможности.
Я попытаюсь объяснить всё о Wi-Fi 6 и, возможно, немного больше в этом посте. Под всем я подразумеваю только те части, которые имеют значение, а не технические детали или рекламные уловки.
Объяснение Wi-Fi 6 – что это такое
Это новое и модное название и отличная идея, придуманная Wi-Fi Alliance в конце 2018 года, чтобы мы назвали то, что иначе известно как стандарт Wi-Fi 802.11ax.
Обозначение 6 числовое – это 6-е поколение Wi-Fi. Тем же образом были маркированы 802.11ac – как Wi-Fi 5, 802.11n – как Wi-Fi 4 и так далее. В будущем появится Wi-Fi 7.
Новое соглашение об названиях имеет смысл только до Wi-Fi 4 (802.11n), поскольку предыдущие стандарты слишком устарели. Другими словами, даже не задумывайтесь о Wi-Fi 3, Wi-Fi 2 и т.д.
Насколько быстр Wi-Fi 6
Скорости Wi-Fi 6 вызвали самую большую шумиху, и между теоретическими скоростями и реальными существует большой разрыв. И это тоже может сбивать с толку. Убедитесь, что вы всё понимаете в этой части.
Чтобы узнать реальную скорость соединения Wi-Fi, нам нужен вещатель (например, роутер) и клиент (например, ноутбук). Оба должны иметь один и тот же стандарт и уровень производительности, определяемый количеством потоков, которые может обрабатывать одна полоса Wi-Fi.
Четырёхпоточный против двухпотокового
До сих пор было много вещателей Wi-Fi 6, и регулярно появляются новые.
К ним относятся четырехпотоковые (4×4) роутеры, такие как Netgear RAX200, Asus RT-AX89X, TP-Link AX6000, и двухпотоковые (2×2) вещатели среднего уровня, такие как Netgear RAX40, TP-Link Archer AX3000 или Asus RT-AX3000 .
Однако, на принимающей стороне у нас были только устройства с двумя потоками (2×2), такие как плата адаптера Intel AX200. В результате на данный момент скорость 2×2 – это лучшее, что мы можем получить от Wi-Fi 6.
И пройдёт много времени, прежде чем вы найдете клиентов 3×3, 4×4 или более быстрых с Wi-Fi 6, если вообще найдутся.
Это потому, что 2×2 уже достаточно быстро. Самое главное, этот уровень имеет правильный баланс скорости беспроводной связи и энергопотребления и является наиболее подходящим для мобильных устройств.
Wi-Fi 6 – новая высота базовой скорости беспроводной связи
Как правило, в диапазоне частот 5 ГГц базовая скорость Wi-Fi 6 составляет 1,2 Гбит/с (1200 Мбит/с) на поток. Таким образом, соединение 2×2 имеет максимальную скорость 2,4 Гбит/с, а соединение с четырьмя потоками достигает колоссальных 4,8 Гбит/с.
Диапазон 2,4 ГГц Wi-Fi 6 имеет базовую скорость около 288 Мбит/с на поток на бумаге и имеет тенденцию быть относительно медленным в реальной жизни. Его реальная скорость примерно такая же, как у Wi-Fi 4.
В мире беспроводной передачи данных реальные устойчивые скорости всегда намного ниже предельных, теоретических. То же самое и с Wi-Fi 6.
До сих пор большинство роутеров Wi-Fi 6, которые я рассматривал, могут обеспечивать стабильную скорость около 1 Гбит/с при использовании с клиентом Wi-Fi 6 2×2 в лучшем случае. Таким образом, Wi-Fi 6 может обеспечить примерно в три раза большую скорость, чем Wi-Fi 5.
Но, на самом деле, вы должны ожидать только 50-процентного улучшения в большинстве случаев из-за различных факторов. И нет, Wi-Fi 6 не обязательно всегда быстрее. Соединение Wi-Fi 5 верхнего уровня может быть быстрее, чем Wi-Fi 6 среднего уровня.
Wi-Fi 6 скоростей и каналы DFS – что скрыто в деталях
Упомянутые выше скорости – 2,4 Гбит/с для двойного потока и 4,8 Гбит/с для четырех потоков – применяются только при подключении устройств с использованием канала 160 МГц. Как следует из числа, этот обширный канал включает в себя несколько более узких каналов.
Доступные на частоте 5 ГГц, эти каналы 160 МГц уникальны, поскольку их всего несколько во всём диапазоне, и все они требуют спектра динамического выбора частоты (DFS).
DFS делит воздушное пространство с радаром и всегда занимает заднее место. В частности, вещатель Wi-Fi автоматически переключает свои каналы DFS или переходит на более узкую ширину канала при наличии сигналов радара. Помимо того, что время от времени возникают кратковременные отключения, использование DFS также может быть причиной того, что некоторые устройства не могут использовать максимальные скорости Wi-Fi.
Кстати, многие существующие клиенты (Wi-Fi 5 и старше) не поддерживают DFS, хотя все клиенты Wi-Fi 6 поддерживают .
Примечание о диапазоне 5 ГГц Wi-Fi 6: DFS и ширина канала 160 МГц
При настройке параметров вещателя Wi-Fi 6 вы не можете выбрать канал 160 МГц целиком. Вместо этого вы можете выбрать только базовый канал (обычно 40 МГц или 20 МГц). Аппаратное обеспечение автоматически добавит соседние каналы расширения по обе стороны от базы, чтобы сформировать канал 160 МГц.
Когда вы заставляете роутер использовать каналы DFS, например, когда вы настраиваете его на работу с шириной канала 160 МГц, потребуется больше времени – от 1 до 10 минут – для запуска собственного диапазона 5 ГГц, связанного с DFS. Точное время ожидания зависит от вашей среды и оборудования.
Следовательно, вы заметите, что вашему высокопроизводительному роутеру Wi-Fi 6 может требоваться много времени для загрузки или применения определенных настроек Wi-Fi, в результате чего диапазон будет казаться недоступным – сеть Wi-Fi 5 ГГц отсутствует или вы не можете подключиться к ней.
Помните об этом, когда будете настраивать свою сеть. Терпение – это добродетель.
Говоря иначе, ширина канала 160 МГц – это недвижимость премиум-класса, которая, как правило, не идеальна для тех, кто живёт недалеко (в пределах десятков километров) от аэропорта или метеорологической радиолокационной станции – в каждом большом городе есть хотя бы одна такая.
Использование каналов ниже 160 МГц
Для обратной совместимости, аппаратных ограничений и стабильности Wi-Fi 6 также использует более узкие каналы, включая 80 МГц, 40 МГц и 20 МГц.
Многие роутеры, такие как AmpliFi Alien, даже не поддерживают каналы 160 МГц, отчасти для того, чтобы избежать необходимости в каналах DFS и возможных спорадических отключений.
Таким образом, вы должны ожидать, что ваш роутер Wi-Fi 6 будет использовать ширину канала 80 МГц и более узкие большую часть времени.
В этом случае скорость уменьшится, соответственно, в два раза. Например, через канал 80 МГц соединение 2×2 Wi-Fi 6 ограничено 1200 Мбит/с или 600 Мбит/с на поток. Это менее чем на 50 процентов быстрее, чем 433 Мбит/с Wi-Fi 5.
Вот интересный факт: четырёхпотоковые (4×4) устройства Wi-Fi 5, которые имеют максимальную скорость 1733 Мбит/с на частоте 80 МГц, могут обеспечивать более высокие реальные скорости, чем аналоги 2×2 Wi-Fi 6, используя ту же ширину канала (1200 Мбит/с).
(Здесь я говорю в общих чертах. Фактическая скорость каждого стандарта зависит от многих факторов.)
Маркетинговые уловки с Wi-Fi 6
Отсутствие поддержки полосы пропускания канала 160 МГц, как правило, не обязательно хорошо, но поставщики сетевых услуг нашли способ сделать так, чтобы это звучало хорошо.
Довольно изобретательно они называют свои маршрутизаторы Wi-Fi 6 с максимальной частотой 80 МГц 8×8 (вместо 4×4). Потому что 8×600 = 4×1200. Понятно? Проблема в том, что не существует клиентов 8×8.
Опять же , технически, всё более сложно. Например, если клиенты разных уровней все использовали ширину 80МГц канала, эти 8×8 роутеры могут иметь некоторые преимущества, так как они ориентированы на эту конфигурацию. Реально, Wi-Fi часто совсем не соответствует требованиям, и у вас всегда есть клиенты, использующие разную ширину канала.
Ещё одна особенность Wi-Fi 6 заключается в том, что теперь у нас есть роутеры, которые используют разные уровни и стандарты Wi-Fi для каждого диапазона. Asus RT-AX92U, например, представляет собой трёхдиапазонный маршрутизатор Wi-Fi 6, который имеет один диапазон 2×2 2,4 ГГц Wi-Fi 4, один диапазон 2×2 5 ГГц Wi-Fi 5 и ещё один диапазон 4×4 5 ГГц Wi-Fi 6.
Сетевые поставщики объединяют потоки всех этих групп в одно (большое) число в маркетинговых целях. Asus называет RT-AX92U 8-потоковым (8×8) роутером. Кроме того, они объединяют пропускную способность всех диапазонов роутеров в одно (огромное) число. В результате вы найдёте маршрутизаторы AX6000, AX11000 и так далее.
Тем не менее, эти цифры означают только потенциальную коллективную пропускную способность роутера, когда используются все его полосы. Поскольку соединение Wi-Fi происходит в одном диапазоне за раз, самый быстрый диапазон роутера определяет его предельную скорость, а не общее количество потоков.
В частности, упомянутый выше Asus RT-AX92U – это роутер Wi-Fi 6 4×4, который может доставлять до 4,8 Гбит/с клиенту 4×4 или 2,4 Гбит/с клиенту 2×2.
И это верно только тогда, когда он работает как один роутер с одним клиентом. Это связано с тем, что роутеры Wi-Fi разделяет пропускную способность беспроводной сети между подключенными клиентами.
Скорости Wi-Fi 6 – сложное дело
Роутер должен иметь как минимум один мультигигабитный порт LAN для обеспечения реальных скоростей Wi-Fi 6. В противном случае реальная скорость соединения Wi-Fi будет ограничена 1 Гбит/с, независимо от того, насколько быстрой может быть скорость беспроводной связи.
Это связано с тем, что при беспроводном соединении, когда вы передаёте данные с одного устройства Wi-Fi на другое, опять же, роутер распределяет свою пропускную способность. Например, при копировании данных между двумя устройствами Wi-Fi 6 2×2 (2,4 Гбит/с), использующими один и тот же диапазон, скорость между ними будет ограничена всего 1,2 Гбит/с.
Следовательно, хороший роутер Wi-Fi 6, строго с точки зрения скоростей, должен иметь характеристики 4×4 (или выше) на одном диапазоне, пару сетевых портов с несколькими гигабитами. Самое главное, он должен поддерживать почтенную полосу пропускания канала 160 МГц.
И это подводит нас к новой и потенциально интересной версии Wi-Fi 6 – Wi-Fi 6E.
Wi-Fi 6E – ответ на нехватку спектра
В начале 2020 года Wi-Fi Alliance ввёл терминологию Wi-Fi 6E для обозначения устройств Wi-Fi 6, способных работать в новом диапазоне частот 6 ГГц.
Цель Wi-Fi 6E – решить проблему нехватки спектра – вы получите больше естественных каналов 160 МГц на новой частоте.
Wi-Fi 6 против Wi-Fi 6E
Изначально Wi-Fi 6 был доступен в традиционных диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц. При использовании сверхшироких каналов 160 МГц пространство на частоте 5 ГГц быстро заканчивается.
Полоса частот 6 ГГц устраняет эту нехватку, предоставляя более непрерывные блоки спектра. В частности, используя этот диапазон, устройства с поддержкой Wi-Fi 6E будут иметь доступ к дополнительным четырнадцати каналам 80 МГц или семи каналам 160 МГц. Ни один из них не является частью спектра DFS.
Устройствам Wi-Fi 6E не нужно будет прибегать к узким каналам, и поэтому они могут стабильно обеспечивать истинные скорости Wi-Fi 6, упомянутые выше.
Не без недостатков
Вы не будете слишком удивлены, когда узнаете о присущих Wi-Fi 6E недостатках.
Во-первых, частота 6 ГГц имеет меньший охват, чем 5 ГГц (который имеет значительно меньший диапазон, чем 2,4 ГГц.) И, самое главное, для её работы требуются совместимые клиенты. То есть вам потребуется полное обновление оборудования.
Так что переход на Wi-Fi 6E будет дорогим, если вы решите сделать это просто так.
Будут ли фильм загружаться быстрее с Wi-Fi 6
Не обязательно! Вот почему: загрузка фильма (или потоковой трансляции, если на то пошло) зависит от скорости Интернета, которая имеет мало общего с Wi-Fi. Это две разные вещи.
Wi-Fi – это альтернатива сетевым кабелям – он позволяет создать локальную сеть без проводов. Таким образом, повышенная скорость Wi-Fi 6 (или любого стандарта Wi-Fi в этом отношении) имеет смысл только локально, в вашем доме или офисе.
Другими словами, если все ваши устройства поддерживают Wi-Fi 6, вы сможете печатать, выполнять сетевое резервное копирование или выполнять потоковую передачу с локального сервера NAS и т.п. гораздо быстрее.
Что касается Интернета, большинство бытовых широкополосных услуг в настоящее время предлагают скорости значительно ниже, чем у Wi-Fi 5, что уже достаточно быстро. Следовательно, если вы используете Wi-Fi 6, вы не почувствуете никаких улучшений в доступе к Интернету.
В сетях конечная скорость соединения всегда равна скорости самого медленного участника. Сейчас такой стороной в большинстве случаев является Интернет.
Пройдёт ещё несколько лет или даже десятилетие – когда сотовая связь 5G и широкополосный доступ гигабитного класса станут повсеместными – прежде чем нам реально понадобится Wi-Fi 6 для полноценного использования Интернета. Но и тогда помните, что ваш клиент должен поддерживать тот же стандарт Wi-Fi, чтобы получить высокую скорость от роутера.
Что ещё делает Wi-Fi 6 лучше, чем Wi-Fi 5
Wi-Fi 6 поддерживает множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).
В двух словах, Wi-Fi 6 может нарезать свои беспроводные сигналы на множество фрагментов идеального размера и, следовательно, может одновременно обслуживать больше клиентов с разными спецификациями Wi-Fi и поддерживать их всех – без замедления.
Потенциально Wi-Fi 6 может поддерживать быстрые индивидуальные соединения даже в переполненном воздушном пространстве с большим количеством клиентов.
Дополнительно: MIMO против MU-MIMO против ODFMA
Возможно, вы слышали о MIMO (несколько входов, несколько выходов) и MU-MIMO (многопользовательский MIMO), которые являются другими методами повышения эффективности Wi-Fi.
Довольно сложно объяснить MIMO, MU-MIMO и ODFMA, не прибегая к техническому жаргону. Тем не менее, давайте пойдём к этому через аналогию.
Представьте полосу Wi-Fi как «автостраду», каналы будут «полосами движения» разного размера (МГц), у нас будет следующее:
- MIMO – это когда вы используете несколько грузовиков одинакового размера, независимо от загрузки. Это лучше, чем использовать только одно транспортное средство, которое должно ездить туда и обратно, но не очень хорошо, поскольку вам всегда приходится использовать большие грузовики, чтобы убедиться, что вы можете позаботиться о любом грузе.
- MU-MIMO – это когда вы используете несколько транспортных средств разных типов в зависимости от размера или типа груза. Таким образом, вы используете пикап для телевизоров, и только скутер, когда вам нужно забрать письмо. (Кстати, все роутеры Wi-Fi 6 поддерживают MU-MIMO.)
- ODFMA – это когда вы разрезаете груз любого типа и размера на небольшие стандартные части, которые идеально подходят для любого транспортного средства.
Обратите внимание, что ни один из этих методов не увеличивает пропускную способность Wi-Fi. Они только помогают ему работать более эффективно, особенно в смешанной среде, где присутствуют устройства нескольких стандартов Wi-Fi и классов скорости.
Благодаря использованию более совершенной квадратурной амплитудной модуляции (QAM) – способу управления радиочастотами – Wi-Fi 6 имеет гораздо более высокие предельные скорости, чем Wi-Fi 5.
Как насчёт времени автономной работы
Срок службы батареи относится, в основном, к клиентской стороне. И да, клиенты Wi-Fi 6, как правило, получают большее время автономной работы. Отчасти это связано с более высокой скоростью – клиенту потребуется гораздо меньше времени, чем при использовании прошлых стандартов Wi-Fi, для доставки того же объема данных и, следовательно, меньше энергии.
Однако то, что значительно помогает снизить энергопотребление, – это новая функция Wi-Fi 6, называемая целевым временем пробуждения (TWT). TWT автоматически переводит адаптер Wi-Fi в спящий режим, когда он простаивает, независимо от того, насколько непродолжителен простой, и снова пробуждает его, когда это необходимо.
Этот метод похож на то, как заставить автомобиль автоматически глушить двигатель на остановке и мгновенно заводиться, когда вы нажимаете на газ (что поначалу немного раздражает, но вы к этому привыкнете).
Какой радиус действия у Wi-Fi 6
Если вы используете один роутер, Wi-Fi 6 имеет примерно тот же охват, что и Wi-Fi 5. Например, Asus RT-AX88U может покрывать примерно ту же площадь, что и RT-AC88U.
Диапазон Wi-Fi во многом зависит от характера частот, а именно 5 ГГц и 2,4 ГГц.
Однако, если вы используете ячеистую систему Wi-Fi 6, это совсем другая история. В этом случае, благодаря более высоким скоростям, вы можете разместить аппаратные блоки значительно дальше друг от друга (чем в Wi-Fi 5) и при этом получить конечную скорость Wi-Fi, достаточную практически для любого приложения.
Специально созданные трёхдиапазонные сетчатые системы Wi-Fi 6, которые я тестировал, обеспечивали исключительное покрытие Wi-Fi. Примерами этого являются Netgear Orbi RBK853 или Ubiquiti Alien Kit.
Другими словами, высокая максимальная скорость Wi-Fi 6 компенсирует потери сигнала и накладные расходы при беспроводном соединении между аппаратными блоками. В результате вы по-прежнему получите высокую скорость соединения на дальнем конце.
Так что да, Wi-Fi 6 хорошо работает для беспроводных ячеистых систем Wi-Fi, гораздо лучше, чем Wi-Fi 5.
Работают ли существующие клиенты Wi-Fi с Wi-Fi 6
Короткий ответ: да, Wi-Fi 6 обратно совместим и теоретически будет поддерживать все существующие клиенты Wi-Fi. В реальности всё немного сложнее.
Из-за других требований, таких как безопасность, настройки эффективности, ширина канала и т.д., многим существующим клиентам потребуются новые программные драйверы для работы (хорошей работы) с роутерами Wi-Fi 6.
Для слишком старых клиентов, таких как 802.11g, 802.11a или даже некоторых клиентов 802.11n (Wi-Fi 4), скорее всего, новых драйверов не будет.
Кроме того, Wi-Fi 6E будет работать только с клиентами с поддержкой Wi-Fi 6E. Он вообще не будет работать с устаревшими клиентами (Wi-Fi 5 и старше). Но все роутеры Wi-Fi 6 будут включать полосу частот 2,4 ГГц, которая работает со всеми существующими на рынке клиентами.
По большей части вы можете настроить роутер Wi-Fi 6 для работы в совместимом режиме. Однако, в этом случае он не обеспечит высокую скорость клиентам Wi-Fi 6. Это немного дилемма.
В моём тестировании устаревшие устройства показали себя лучше (имели более высокие скорости Wi-Fi) при работе с устаревшими роутерами, чем с маршрутизаторами Wi-Fi 6, особенно в диапазоне частот 2,4 ГГц.
Стоит ли покупать роутер Wi-Fi 6
Да, скоро у вас не будет выбора – поставщики сетевых услуг будут постепенно отказываться от оборудования Wi-Fi 5.
Wi-Fi 6 отлично подходит, если у вас много новейших клиентов Wi-Fi 5 и новых клиентов Wi-Fi 6. Кстати, вы можете обновить многие существующие компьютеры до Wi-Fi 6.
Роутеры Wi-Fi 6 дают больше, чем просто скорость Wi-Fi. Эти маршрутизаторы, как правило, представляют собой мощные устройства с более ценными функциями.
Но, тем не менее, в ближайшие несколько лет Wi-Fi 6 и особенно Wi-Fi 6E не являются обязательными. Хороший роутер Wi-Fi 5 подойдёт большинству из нас.
Если вам нужен новый роутер, стоит начать с Wi-Fi 6. Но, если вы используете Wi-Fi 5 – не спешите с заменой. В любом случае он будет работать с вашими устройствами Wi-Fi 6.
Выводы – что мы получаем от Wi-Fi 6
Wi-Fi 6 действительно важен с точки зрения эффективности и скорости. Но это также сильно расширяет границы полосы частот 5 ГГц. И тут Wi-Fi 6E требует нового железа, далеко не идеального в плане адаптации.
Я предполагаю, что клиентам Wi-Fi 6 потребуется ещё несколько лет, чтобы стать такими же популярными, как их аналоги Wi-Fi 5. И тогда нам потребуется ещё больше лет, чтобы у нас возникли реальные потребности или возможности для полноценного использования Wi-Fi 6.
Переход на Wi-Fi 6 неизбежен, но это займёт некоторое время. Это постепенный процесс. Между тем, в большинстве случаев нет необходимости намеренно отказываться от оборудования Wi-Fi 5.
