Кількість пристроїв та вимоги до швидкостей передачі даних у бездротових мережах зростають з кожним днем. І чим «тісніші» мережі, тим яскравіше видно недоліки старих специфікацій Wi-Fi: падає швидкість та надійність передачі даних. Щоб вирішити цю проблему, було розроблено новий стандарт - Wi-Fi 6 (802.11ax). Він дозволяє розвинути швидкість бездротового з'єднання до 2.4 Гбіт/с та працювати одночасно з великою кількістю підключених пристроїв. Ми вже впровадили його в роутер та адаптер . У цій статті покажемо їхні можливості.
Нове у Wi-fi 6
Попередній стандарт Wi-Fi 5 (802.11ac) був розроблений 9 років тому, і багато його механізмів не розраховані на велику кількість підключень. Зі зростанням числа пристроїв швидкість кожного з них падає, тому що виникають взаємні перешкоди фізично і занадто багато часу витрачається на очікування та узгодження передачі.
Всі нововведення Wi-Fi 6 спрямовані на те, щоб покращити роботу великої кількості пристроїв на обмеженій площі, збільшуючи швидкість передачі для кожного з них. Вирішується це завдання одночасно декількома шляхами, які зводяться до підвищення ефективності використання частотного спектру та зниження взаємних перешкод сусідніх пристроїв. Ось кілька ключових ідей.
BSS Coloring: допомагає знизити вплив сусідніх точок доступу
Коли зони кількох точок доступу перекриваються, вони заважають почати передачу один одному. Все через те, що у Wi-Fi мережах доступ до середовища реалізований відповідно до механізму CSMA/CA (множинний доступ з контролем несучої та уникненням колізій): пристрій періодично «слухає» частоту. Якщо вона зайнята, передача відкладається, частота прослуховується через деякий час. Таким чином, чим більше пристроїв підключено до мережі, тим більше кожному доводиться чекати своєї черги на передачу пакета. Якщо поруч є інша бездротова мережа, прослуховування частоти покаже, що середовище передачі зайняте, і передача не почнеться.
У Wi-Fi 6 з'явився спосіб відокремити свою передачу від сторонньої - BSS Coloring. Кожен пакет, що передається бездротовою мережею, маркується певним кольором, передача чужих пакетів просто ігнорується. Це дуже оптимізує процес боротьби за середовище передачі.
Модуляція 1024-QAM: передає більше у тій же спектральній смузі
У Wi-Fi 6 реалізована квадратурна модуляція вищого (порівняно з попереднім стандартом) рівня: 1024-QAM, доступна в нових методах кодування MCS 10 і 11. Вона дозволяє передавати в пакеті 10 біт інформації замість 8. Фізично це підвищує швидкість передачі на 25%.
OFDMA: ущільнює передачу, задіявши кожен герц та мілісекунду
OFDMA – множинний доступ з ортогональним частотним поділом – ідея подальшого розвитку OFDM, запозичена із мереж 4G. Частотна смуга, у якій здійснюється передача, ділиться на піднесучі. Для передачі інформації об'єднується кілька піднесучих, так що кілька пакетів даних передаються паралельно (на різних групах піднесучих). У Wi-Fi 6 кількість піднесе збільшена в 4 рази, що саме по собі дозволяє гнучко оперувати завантаженням частотного спектра. Водночас середовище передачі, як і раніше, ділиться за часом.
Довгий символ OFDM: робить передачу стабільнішою.
Ефективність передачі визначає як щільність «упаковки» інформації, а й надійність її доставки. Для підвищення надійності в умовах завантаженого електромагнітного спектру Wi-Fi 6 були збільшені як довжина символу, так і захисний інтервал.
Підтримка 2.4 ГГц: дає вибір для різних умов розповсюдження
Пристрої Wi-Fi 5 підтримували в цьому діапазоні попередній стандарт Wi-Fi 4, що не відповідало вимогам до частотного спектру. Використання діапазону 2.4 ГГц дає більшу дальність, але в нього менша швидкість передачі даних.
Beamforming та 8×8 MU-MIMO: дозволяють не «гріти» повітря марно
Технологія Beamforming дозволяє динамічно змінювати діаграму спрямованості точки доступу, коригуючи її у бік пристрою, навіть якщо він переміщається. MU-MIMO, у свою чергу, дозволяє віддавати та приймати дані відразу декільком клієнтам. Обидві технології з'явилися ще у Wi-Fi 5, але на той момент робота MU-MIMO була можлива лише для передачі даних від роутера до споживача. У Wi-Fi 6 запрацювали обидва напрями передачі (хоча на даний момент вони обидва управляються з боку роутера). При цьому 8х8 MU-MIMO означає, що канал буде доступний одночасно для 8 потоків скачування та 8 потоків завантаження.
Лучник AX6000
Archer AX6000 - перший роутер TP-Link з підтримкою Wi-Fi 6. Має великий корпус (25х25х6 см) зі складеними антенами і потужний блок живлення 12В на 4000 мА:
У роутера 8 гігабітних LAN-портів, WAN-порт на 2.5 Гбіт/с та два USB-порти: USB-C та USB-3.0. Також на торець винесені кнопки управління WPS, Wi-Fi та світлової індикації на центральному значку:
Роутер призначений для встановлення на стіл або на стіну за допомогою двох шурупів:
Щоб зняти верхню кришку і подивитися, що всередині, потрібно вийняти з тильного боку м'які заглушки, відкрутити чотири гвинти, а потім відклацнути кришку. Так як на верхню кришку йде індикація, до неї тягнеться шлейф, який потрібно від'єднати.
Усередині все упаковано в одну плату з декількома потужними радіаторами: модель працює безшумно та підійде для встановлення будинку або поблизу робочого місця. Під радіаторами ховаються чотириядерний 1.8 ГГц процесор і 2 співпроцесори від Broadcom.
Щоб дістатися іншої сторони плати, потрібно від'єднати антени, які кріпляться на UFL-роз'єм. Самі антени тримаються на кліпсах і легко знімаються:
Як і наказано стандартом, пристрій підтримує 8х8 MU-MIMO. Разом із OFDMA у завантажених мережах технологія дозволяє збільшити пропускну здатність до 4 разів у порівнянні з пристроями Wi-Fi 5.
Поекспериментувати з функціями можна в (До речі, у ньому ж є переключення на російську мову). Сам роутер підтримує стандартні налаштування мережі: WAN, LAN, DHCP, батьківський контроль, IPv6, NAT, QOS, режим гостьової мережі.
Archer AX6000 може працювати як маршрутизатор, роздаючи інтернет провідним та бездротовим користувачам, або як точка доступу:
При цьому бездротову мережу можна розгорнути одночасно у двох частотних діапазонах — за необхідності та наявності відповідної підтримки клієнти перекидаються на менш завантажений:
З розширених налаштувань є вибір між Open VPN та PPTP VPN:
Додаткову безпеку забезпечує вбудований антивірус, за допомогою якого можна налаштувати фільтрацію небажаного контенту та захист від зовнішніх атак. Антивірус, як і батьківський контроль, реалізований на основі продуктів TrendMicro:
Підключені USB можна призначити спільною папкою або FTP-сервером:
З розширених функцій для дому AX6000 має підтримку роботи з голосовим помічником Alexa та IFTTT, за допомогою яких можна створювати прості домашні сценарії:
Archer TX3000E
Archer TX3000E – це Wi-Fi та Bluetooth адаптер, у якому встановлений Intel Wi-Fi 6 чіпсет. У комплект входить сама PCI-E плата, виносна магнітна основа довжиною 98 см з двома антенами та додаткове кріплення для системних блоків меншого форм-фактора. Антен використовується стандартний SMA-роз'єм, тому при необхідності їх можна замінити на більш довгі.
При роботі в режимі сумісності з 802.11ax цей адаптер дозволяє отримати максимальну швидкість 2.4 Гбіт/с. Так при обмеженні каналу зв'язку 1000/500 Мбіт/с:
А що з дальністю?
Дальність передачі як характеристику конкретного пристрою можна розглядати у двох ситуаціях: за відсутності інших пристроїв та перешкод, а також в умовах щільної мережі будь-якої типової конфігурації.
У першому випадку дальність передачі визначається потужністю передавача, а вона обмежена стандартом. За підтримки Beamforming даних дальність виразно буде вищою, ніж у пристроїв попередньої версії стандарту, оскільки діаграма спрямованості масиву передаючих антен буде скоригована у напрямку клієнтського пристрою. Сенс говорити про якісь тести з'явиться лише тоді, коли на ринок вийде широкий асортимент пристроїв з підтримкою Wi-Fi 6, які по-різному реалізують коригування діаграми спрямованості. Але і в цьому випадку тест буде швидше лабораторним, що не має жодного відношення до реальної експлуатації цих пристроїв.
У другій ситуації, коли роутер передає дані по сусідству з іншими аналогічними пристроями, порівняння з попередніми стандартами також безглуздо. BSS Coloring дозволить набагато далі прийняти сигнал, навіть якщо поряд працюватиме роутер на тому ж каналі. MU-MIMO тут також відіграє свою роль. Іншими словами, сам стандарт побудований так, що порівняння за цим параметром безглуздо.
Джерело: habr.com