Liczba urządzeń i wymagania dotyczące szybkości przesyłania danych w sieciach bezprzewodowych rosną z każdym dniem. Im „gęstsze” są sieci, tym wyraźniej widoczne są niedociągnięcia starych specyfikacji Wi-Fi: zmniejsza się szybkość i niezawodność transmisji danych. Aby rozwiązać ten problem, opracowano nowy standard - Wi-Fi 6 (802.11ax). Pozwala na osiągnięcie prędkości połączenia bezprzewodowego do 2.4 Gbps i jednoczesną pracę z dużą liczbą podłączonych urządzeń. Zaimplementowaliśmy to już w routerze i adapter . W tym artykule pokażemy ich możliwości.
Nowość w Wi-Fi 6
Poprzedni standard Wi-Fi 5 (802.11ac) został opracowany 9 lat temu i wiele jego mechanizmów nie jest przystosowanych do dużej liczby połączeń. Wraz ze wzrostem liczby urządzeń prędkość każdego z nich maleje, ponieważ na poziomie fizycznym występują wzajemne zakłócenia i zbyt dużo czasu spędza się na oczekiwaniu i negocjowaniu transmisji.
Wszystkie innowacje Wi-Fi 6 mają na celu poprawę wydajności dużej liczby urządzeń na ograniczonym obszarze, zwiększając prędkość transmisji dla każdego z nich. Problem ten rozwiązuje się jednocześnie na kilka sposobów, które sprowadzają się do zwiększenia efektywności wykorzystania widma częstotliwości i ograniczenia wzajemnych zakłóceń sąsiednich urządzeń. Oto kilka kluczowych pomysłów.
Kolorowanie BSS: Pomaga zmniejszyć wpływ sąsiednich punktów dostępowych
Kiedy strefy wielu punktów dostępowych nakładają się na siebie, uniemożliwiają sobie nawzajem rozpoczęcie transmisji. Wynika to z faktu, że w sieciach Wi-Fi dostęp do medium realizowany jest zgodnie z mechanizmem CSMA/CA (Carrier Sens Multiple Access and Collision Unikanie): urządzenie okresowo „nasłuchuje” częstotliwości. Jeśli jest zajęty, transmisja jest opóźniona, a częstotliwość zostaje odsłuchana po pewnym czasie. Zatem im więcej urządzeń jest podłączonych do sieci, tym dłużej każde z nich musi czekać na swoją kolej, aby przesłać pakiet. Jeżeli w pobliżu znajduje się inna sieć bezprzewodowa, odsłuchanie częstotliwości wskaże, że medium transmisyjne jest zajęte i transmisja nie rozpocznie się.
Wi-Fi 6 wprowadziło sposób na oddzielenie transmisji „swojej” od „obcej” – BSS Coloring. Każdy pakiet przesyłany w sieci bezprzewodowej jest oznaczony określonym kolorem, transmisja pakietów innych osób jest po prostu ignorowana. To znacznie optymalizuje proces walki o medium transmisyjne.
Modulacja 1024-QAM: przesyła więcej w tym samym paśmie widmowym
Wi-Fi 6 realizuje wyższy poziom modulacji kwadraturowej (w porównaniu do poprzedniego standardu): 1024-QAM, dostępny w nowych metodach kodowania MCS 10 i 11. Pozwala przesyłać w pakiecie 10 bitów informacji zamiast 8. Na poziomie fizycznym zwiększa to prędkość transmisji o 25%.
OFDMA: kompresuje transmisję wykorzystując każdy herc i milisekundę
OFDMA – Orthogonal Frequency Division Multiple Access – to pomysł stanowiący dalszy rozwój OFDM, zapożyczony z sieci 4G. Pasmo częstotliwości, w którym odbywa się transmisja, podzielone jest na podnośne. Aby przesłać informację, łączy się wiele podnośnych, dzięki czemu kilka pakietów danych jest przesyłanych równolegle (w różnych grupach podnośnych). W Wi-Fi 6 liczba podnośnych została zwiększona 4-krotnie, co samo w sobie pozwala na elastyczną obsługę obciążenia widma częstotliwości. Jednocześnie medium transmisyjne, tak jak poprzednio, jest dzielone w czasie.
Długi symbol OFDM: sprawia, że transmisja jest bardziej stabilna
O efektywności transmisji decyduje nie tylko gęstość „opakowania” informacji, ale także niezawodność jej dostarczenia. Aby poprawić niezawodność w zatłoczonych środowiskach widma elektromagnetycznego, Wi-Fi 6 zwiększyło zarówno długość symbolu, jak i odstęp ochronny.
Obsługa 2.4 GHz: umożliwia wybór różnych warunków propagacji
Urządzenia Wi-Fi 5 obsługiwały w tym zakresie dotychczasowy standard Wi-Fi 4, który nie odpowiadał podwyższonym wymaganiom w zakresie widma częstotliwości. Korzystanie z pasma 2.4 GHz zapewnia większy zasięg, ale wiąże się z mniejszą szybkością przesyłania danych.
Beamforming i 8×8 MU-MIMO: pozwalają nie „ogrzewać” powietrza na próżno
Technologia Beamforming pozwala na dynamiczną zmianę charakterystyki promieniowania punktu dostępowego, dostosowując go do urządzenia odbiorczego, nawet jeśli się porusza. MU-MIMO z kolei umożliwia wysyłanie i odbieranie danych do kilku klientów jednocześnie. Obie technologie pojawiły się w Wi-Fi 5, jednak w tamtym czasie MU-MIMO umożliwiało jedynie przesyłanie danych z routera do konsumenta. W Wi-Fi 6 działają oba kierunki transmisji (choć w tej chwili obydwoma steruje router). Jednocześnie 8x8 MU-MIMO oznacza, że kanał będzie dostępny jednocześnie dla 8 strumieni pobierania i 8 strumieni pobierania.
Łucznik AX6000
Archer AX6000 to pierwszy router TP-Link obsługujący Wi-Fi 6. Ma dużą obudowę (25x25x6 cm) ze składanymi antenami i mocny zasilacz 12V 4000 mA:
Router posiada 8 gigabitowych portów LAN, port WAN 2.5 Gb/s oraz dwa porty USB: USB-C i USB-3.0. Na końcu znajdują się również przyciski sterujące WPS, Wi-Fi i sygnalizacja świetlna na środkowej ikonie:
Router przeznaczony jest do montażu na stole lub ścianie za pomocą dwóch śrub:
Aby zdjąć górną pokrywę i zobaczyć, co jest w środku, należy odkręcić miękkie zatyczki z tyłu, odkręcić cztery śrubki, a następnie odpiąć pokrywę. Ponieważ na górnej pokrywie znajduje się oznaczenie, to idzie do niego kabel, który należy odłączyć:
Wewnątrz wszystko jest zapakowane w jedną płytę z kilkoma wydajnymi grzejnikami: model działa cicho i nadaje się do montażu w domu lub w pobliżu miejsca pracy. Pod radiatorami ukryty jest czterordzeniowy procesor 1.8 GHz i 2 koprocesory firmy Broadcom.
Aby dostać się na drugą stronę płytki należy odłączyć anteny dołączone do złącza UFL. Same anteny trzymane są na klipsach i można je łatwo zdjąć:
Zgodnie ze standardem urządzenie obsługuje 8x8 MU-MIMO. Wraz z OFDMA w obciążonych sieciach technologia może zwiększyć przepustowość nawet 4-krotnie w porównaniu do urządzeń Wi-Fi 5.
Możesz eksperymentować z funkcjami w (nawiasem mówiąc, ma też przejście na język rosyjski). Sam router obsługuje standardowe ustawienia sieciowe: WAN, LAN, DHCP, kontrola rodzicielska, IPv6, NAT, QOS, tryb sieci dla gości.
Archer AX6000 może pracować jako router, dystrybuujący Internet dla użytkowników przewodowych i bezprzewodowych lub jako punkt dostępowy:
Jednocześnie sieć bezprzewodową można wdrożyć jednocześnie w dwóch zakresach częstotliwości - w razie potrzeby i dostępności odpowiedniego wsparcia klienci są przenoszeni do mniej obciążonego:
Wśród ustawień zaawansowanych możesz wybierać pomiędzy Open VPN i PPTP VPN:
Dodatkowe bezpieczeństwo zapewnia wbudowany antywirus, za pomocą którego można skonfigurować filtrowanie niechcianych treści i ochronę przed atakami z zewnątrz. Antywirus, podobnie jak kontrola rodzicielska, realizowany jest w oparciu o produkty TrendMicro:
Podłączone urządzenia USB można wyznaczyć jako folder współdzielony lub serwer FTP:
Wśród zaawansowanych funkcji dla domu AX6000 posiada obsługę współpracy z asystentem głosowym Alexa oraz IFTTT, dzięki którym możesz tworzyć proste scenariusze domu:
Łucznik TX3000E
Archer TX3000E to adapter Wi-Fi i Bluetooth wykorzystujący chipset Intel Wi-Fi 6. Zestaw zawiera samą płytkę PCI-E, zdalną podstawę magnetyczną o długości 98 cm z dwiema antenami oraz dodatkowy uchwyt do mniejszych jednostek systemowych. W antenach zastosowano standardowe złącze SMA, więc w razie potrzeby można je wymienić na dłuższe.
Podczas pracy w trybie zgodnym ze standardem 802.11ax adapter ten umożliwia osiągnięcie maksymalnej prędkości 2.4 Gb/s. Tak więc, jeśli kanał komunikacyjny jest ograniczony do 1000/500 Mbit/s:
A co z zasięgiem?
Zasięg transmisji jako cechę konkretnego urządzenia można rozpatrywać w dwóch sytuacjach: w przypadku braku innych urządzeń i przeszkód, a także w warunkach gęstej sieci o pewnej standardowej konfiguracji.
W pierwszym przypadku zasięg transmisji wyznaczany jest mocą nadajnika i jest ograniczony normą. Dzięki obsłudze danych Beamforming zasięg będzie zdecydowanie większy niż w przypadku urządzeń poprzedniej wersji standardu, ponieważ charakterystyka promieniowania układu anten nadawczych zostanie dostosowana w kierunku urządzenia klienckiego. Mówienie o jakichś testach będzie miało sens dopiero wtedy, gdy na rynek wejdzie szeroka gama urządzeń obsługujących Wi-Fi 6, realizujących na różne sposoby regulację charakterystyki promieniowania. Ale nawet w tym przypadku test będzie raczej laboratoryjny i nie mający nic wspólnego z faktyczną pracą tych urządzeń.
W drugiej sytuacji – gdy router przesyła dane w sąsiedztwie innych podobnych urządzeń – porównanie z poprzednimi standardami również nie ma sensu. BSS Coloring pozwoli Ci odbierać sygnał znacznie dalej, nawet jeśli w pobliżu router pracuje na tym samym kanale. MU-MIMO również odegra tu rolę. Innymi słowy, sam standard jest skonstruowany w taki sposób, że porównywanie tego parametru nie ma sensu.
Źródło: www.habr.com