Wi-Fi 6 を搭載した最初の TP-Link デバイス: Archer AX6000 ルーターと Archer TX3000E アダプターを分解します。

デバイスの数とワイヤレス ネットワークにおけるデータ転送速度の要件は日々増加しています。 そして、ネットワークが「密」になると、古い Wi-Fi 仕様の欠点がより明確になります。つまり、データ送信の速度と信頼性が低下します。 この問題を解決するために、新しい規格 Wi-Fi 6 (802.11ax) が開発されました。 最大 2.4 Gbps のワイヤレス接続速度に達し、多数の接続デバイスを同時に使用できます。 すでにルーターに実装されています アーチャーAX6000 とアダプター アーチャーTX3000E。 この記事では、それらの機能を紹介します。

Wi-Fi 6 の新機能

以前の規格である Wi-Fi 5 (802.11ac) は 9 年前に開発され、そのメカニズムの多くは多数の接続を想定して設計されていませんでした。 デバイスの数が増えると、物理レベルで相互干渉が発生し、送信の待機とネゴシエーションに多くの時間が費やされるため、各デバイスの速度が低下します。

Wi-Fi 6 のすべてのイノベーションは、限られたエリア内で多数のデバイスのパフォーマンスを向上させ、それぞれの通信速度を向上させることを目的としています。 この問題は、周波数スペクトルの使用効率を高め、隣接するデバイスの相互干渉を減らすといういくつかの方法で同時に解決されます。 ここでは重要なアイデアをいくつか紹介します。

BSS カラーリング: 隣接するアクセス ポイントの影響を軽減します。

複数のアクセス ポイントのゾーンが重複すると、相互に送信を開始できなくなります。 これは、Wi-Fi ネットワークでは、メディアへのアクセスが CSMA / CA (キャリアセンス多重アクセスおよび衝突回避) メカニズムに従って実装されているためです。デバイスは定期的に周波数を「リッスン」します。 ビジー状態の場合、送信は遅れ、しばらくしてからその周波数がリッスンされます。 したがって、ネットワークに接続されているデバイスが増えるほど、各デバイスがパケットを送信する順番を待つ時間が長くなります。 近くに別のワイヤレス ネットワークがある場合、周波数を聞くと、伝送媒体がビジー状態であり、伝送が開始されないことがわかります。 

Wi-Fi 6 では、「自分の」送信を「外部」の送信から分離する方法、BSS Coloring が導入されました。 ワイヤレス ネットワーク上で送信される各パケットは特定の色でマークされ、他の人のパケットの送信は単純に無視されます。 これにより、伝送媒体をめぐる争いのプロセスが大幅に最適化されます。

1024-QAM 変調: 同じスペクトル帯域でより多くのデータを送信します

Wi-Fi 6 は、(以前の標準と比較して) より高いレベルの直交変調、つまり新しい MCS 1024 および 10 エンコード方式で利用可能な 11-QAM を実装しており、パケット内で 10 ビットではなく 8 ビットの情報を送信できます。物理レベルでは、これにより伝送速度が 25% 向上します。 

OFDMA: ヘルツおよびミリ秒ごとに伝送を圧縮します。

OFDMA (直交周波数分割多元接続) は、4G ネットワークから借用した OFDM をさらに発展させたアイデアです。 送信が行われる周波数帯域はサブキャリアに分割されます。 情報を送信するには、いくつかのデータ パケットが (異なるサブキャリア グループで) 並行して送信されるように、多数のサブキャリアが結合されます。 Wi-Fi 6 では、サブキャリアの数が 4 倍に増加しているため、周波数スペクトルの負荷を柔軟に処理できるようになります。 同時に、以前と同様に、伝送媒体は時間によって分割されます。

長い OFDM シンボル: 伝送がより安定します

送信の効率は、情報の「パッケージ化」の密度だけでなく、その配信の信頼性も決定します。 混雑した電磁スペクトル環境における信頼性を向上させるために、Wi-Fi 6 ではシンボル長とガード インターバルの両方が増加しました。

2.4 GHz のサポート: さまざまな伝播条件の選択肢を提供します

Wi-Fi 5 デバイスは、この範囲で以前の Wi-Fi 4 標準をサポートしていましたが、周波数スペクトルに対する需要の増加には対応していませんでした。 2.4 GHz 帯域を使用すると通信範囲は広がりますが、データ転送速度は遅くなります。 

ビームフォーミングと 8×8 MU-MIMO: 空気を無駄に「加熱」しないようにします

ビームフォーミング技術により、アクセス ポイントの放射パターンを動的に変更し、移動した場合でも受信デバイスに向けて調整できます。 MU-MIMO を使用すると、一度に複数のクライアントにデータを送受信できるようになります。 どちらのテクノロジーも Wi-Fi 5 で登場しましたが、当時は MU-MIMO のみがルーターから消費者にデータを送信できました。 Wi-Fi 6 では、両方の送信方向が機能します (ただし、現時点では両方ともルーターによって制御されています)。 同時に、8x8 MU-MIMO は、チャネルが 8 つのダウンロード ストリームと 8 つのダウンロード ストリームで同時に利用できることを意味します。 

アーチャーAX6000

Archer AX6000 は、Wi-Fi 6 をサポートする最初の TP-Link ルーターです。折り畳まれたアンテナと強力な 25V 25 mA 電源を備えた大きな本体 (6x12x4000 cm) を備えています。

このルーターには、8 つのギガビット LAN ポート、2.5 Gbps WAN ポート、および 3.0 つの USB ポート (USB-C と USB-XNUMX) が備わっています。 また、端には WPS、Wi-Fi のコントロール ボタンがあり、中央のアイコンにはライト表示があります。

ルータは、XNUMX 本のネジを使用してテーブルまたは壁に設置できるように設計されています。

上部カバーを取り外して内部を確認するには、背面からソフト プラグを取り外し、XNUMX 本のネジを外して、カバーのクリップを外す必要があります。 トップカバーに表示があるため、そこに接続されているケーブルを外す必要があります。

内部では、すべてが複数の強力なラジエーターを備えた 1.8 つのボードにパッケージ化されています。このモデルは静かに動作するため、自宅や職場の近くに設置するのに適しています。 ラジエーターの下には、Broadcom のクアッドコア 2 GHz プロセッサーと XNUMX つのコプロセッサーが隠されています。

ボードの反対側にアクセスするには、UFL コネクタに接続されているアンテナを外す必要があります。 アンテナ自体はクリップで保持されており、簡単に取り外すことができます。

 
規格の規定に従って、デバイスは 8x8 MU-MIMO をサポートします。 このテクノロジーを混雑したネットワークで OFDMA と組み合わせると、Wi-Fi 4 デバイスと比較してスループットを最大 5 倍向上させることができます。 

の機能を試すことができます エミュレータ （ちなみに、ロシア語への切り替えもあります）。 ルーター自体は、標準のネットワーク設定 (WAN、LAN、DHCP、ペアレンタル コントロール、IPv6、NAT、QOS、ゲスト ネットワーク モード) をサポートしています。

Archer AX6000 は、ルーターとして機能し、有線および無線ユーザーにインターネットを配信したり、アクセス ポイントとして機能したりできます。

同時に、ワイヤレス ネットワークを XNUMX つの周波数範囲で同時に展開できます。必要に応じて、適切なサポートが利用可能な場合、クライアントは負荷の低い周波数範囲に転送されます。

詳細設定の中で、Open VPN と PPTP VPN のどちらかを選択できます。

内蔵のウイルス対策機能によって追加のセキュリティが提供され、不要なコンテンツのフィルタリングや外部攻撃に対する保護を構成するために使用できます。 ウイルス対策は、ペアレンタル コントロールと同様、トレンドマイクロ製品に基づいて実装されています。

接続された USB は、共有フォルダーまたは FTP サーバーとして指定できます。

家庭用の高度な機能の中でも、AX6000 は音声アシスタント Alexa および IFTTT との連携をサポートしており、これらを使用して簡単な家庭用シナリオを作成できます。

アーチャーTX3000E

Archer TX3000E は、Intel Wi-Fi 6 チップセットを使用する Wi-Fi および Bluetooth アダプターです。 キットには、PCI-E ボード自体、98 つのアンテナを備えた長さ XNUMX cm のリモート磁気ベース、およびより小型のフォーム ファクターのシステム ユニット用の追加マウントが含まれています。 アンテナは標準の SMA コネクタを使用しているため、必要に応じて長いアンテナに交換できます。

802.11ax 互換モードで動作している場合、このアダプターを使用すると最大 2.4 Gbps の速度を達成できます。 したがって、通信チャネルが 1000/500 Mbit/s に制限されている場合は、次のようになります。

範囲についてはどうですか？

特定のデバイスの特性としての伝送範囲は、他のデバイスや障害物がない場合と、何らかの標準構成の高密度ネットワークの状態の XNUMX つの状況で考慮できます。

前者の場合、送信範囲は送信機の出力によって決まり、規格によって制限されます。 ビームフォーミング データのサポートにより、送信アンテナ アレイの放射パターンがクライアント デバイスの方向に調整されるため、通信範囲は以前のバージョンの標準のデバイスよりも確実に長くなります。 Wi-Fi 6 をサポートするさまざまなデバイスが市場に投入され、さまざまな方法で放射パターン調整が実装される場合にのみ、ある種のテストについて話すのは理にかなっています。 しかし、この場合でも、テストは実験室で行われる可能性が高く、これらのデバイスの実際の動作とは何の関係もありません。

XNUMX 番目の状況、つまりルーターが他の同様のデバイスの近くでデータを送信する場合、以前の標準との比較も無意味です。 BSS Coloring を使用すると、ルーターが同じチャネルで近くで動作している場合でも、信号をさらに遠くまで受信できます。 ここでもMU-MIMOが役割を果たします。 言い換えれば、規格自体が、このパラメータでの比較が無意味になるように構築されています。

出所： habr.com