Wifi 5 и wifi 6 отличия
Обновлено: 06.07.2024
Логика переименований понятна. Сможете ли вы сходу назвать, какой стандарт беспроводной связи лучше: 802.11n или 802.11ac? Вряд ли. А так сразу понятно, что чем больше цифра в названии, тем стандарт новее и быстрее.
Раз уж мы начали эту тему, давайте вспомним, чем стандарты отличаются друг от друга, и на какой стандарт нужно ориентироваться при покупке новых гаджетов и оборудования.
Wi-Fi — технология беспроводной локальной сети с устройствами на основе стандартов IEEE 802.11.
Первые коммерчески успешные стандарты — 802.11a (он имеет неофициальное название Wi-Fi 2) и 802.11b — появились еще в 1999 году. Первый стандарт работал на 5 ГГц и давал максимальную теоретическую скорость 54 Мбит/с. В реальности эту цифру можно было смело поделить на два-три. Второй стандарт давал в теории до 11 Мбит/с, но работал на более распространенной частоте 2,4 ГГц.
802.11g был создан в 2003 году и на несколько лет стал самым популярным решением для массового рынка. Стандарт работал на 2,4 ГГц и в теории мог раздавать скорость до 54 Мбит/с.
Скоростной прорыв произошел спустя два года после выхода 802.11n (он же Wi-Fi 4 ). При использовании одной антенны теоретическая скорость выросла до 150 Мбит/с, четырех антенн — 600 Мбит/с. Работает на 2,4 ГГц и 5 ГГц. Сегодня это самое популярное решение на массовом рынке, но эти устройства постепенно замещаются на более новые.
IEEE 802.11ac ( Wi-Fi 5 ) увидел свет в 2013 году. В одноканальном режиме может выдавать до 433 Мбит/с, при восьми антеннах — до 6,77 Гбит/с. Возможна работа на двух частотах: 2,4 ГГц и 5 ГГц.
IEEE 802.11ax ( Wi-Fi 6 ) — это самый последний стандарт. Планируется, что он заменит собой предыдущий. В Wi-Fi 6 используется много новых технологических новшеств, что увеличивает максимальную теоретическую скорость до 11 Гбит/с. В базовом виде будут все те же 433 Мбит/с.
Если вы собираетесь в ближайшее время покупать новый роутер, берите с поддержкой IEEE 802.11ac. Сегодня это оптимальный вариант.
Wi-Fi 6 улучшает производительность Wi-Fi 5, заимствуя полезные технологии сотовой радиосвязи 4G Long Term Evolution (LTE), в надежде, что Wi-Fi 6 обеспечит увеличенную пропускную способность, необходимую для растущего числа взаимосвязанных беспроводных сетей и различных устройств, которые эту сеть используют. Они варьируются от датчиков интернет вещей (IoT) и более умных беспроводных телефонов 5G до даже подключенных автомобилей.
В обоих форматах мультиплексирования широкополосной беспроводной несущий сигнал с высокой скоростью передачи данных делится на большой набор узкополосных поднесущих с гораздо более низкой скоростью передачи данных и затем передается. Чтобы избежать помех между поднесущими сигналами, они ортогональны друг другу. Данные делятся между всеми поднесущими, в результате чего, если какой-либо из поднесущих сигналов ухудшается или искажается из-за помех, данные могут быть восстановлены с помощью методов исправления ошибок. В приемнике поднесущие с их упаковкой данных объединяются для восстановления начального сигнала (до начала высокоскоростной передачи и ее полных данных).
Используя ортогональные поднесущие с низкой скоростью передачи, а не одну несущую с высокой скоростью передачи данных, передатчики могут минимизировать эффекты замирания сигнала, многолучевого искажения и помех от других сигналов в том же или близком частотном спектре. Низкие скорости передачи данных поднесущих уменьшают эффекты межсимвольных помех (ISI), которые обычно более выражены при более высоких скоростях передачи.
Один из недостатоков OFDM состоит в том, что один пользователь занимает каждую несущую со всеми своими поднесущими одновременно. Множество пользователей возможно с помощью статических схем множественного доступа, таких как наличие разных времен передачи для каждой несущей / поднесущей для каждого пользователя в схеме с множественным доступом с временным разделением (TDMA) или множественный доступ с разделением каналов по частоте (FDMA). Однако эти методы не эффективны при использовании времени и / или частоты.
Главное время
Поскольку несколько пользователей будут подключаться к точке доступа Wi-Fi 6 одновременно, синхронизация между разными пользователями должна быть точной, чтобы минимизировать помехи между поднесущими. Для достижения максимальной пропускной способности беспроводных сетей Wi-Fi 6 необходимо минимизировать помехи между пользователями, одновременно подключенными к точке доступа.
Для сред с препятствиями или источниками помех использование разных поднесущих для каждого пользователя может быть запрограммировано по местоположению, чтобы избежать потери данных из-за многолучевого распространения или затухания. В отличие от OFDM, в котором все поднесущие передаются с одинаковым уровнем мощности, поднесущие в ODFMA могут транслироваться с разными уровнями мощности. Это дополнительное оружие против затухания, которое может произойти в части частотного спектра в рабочей среде. Как и в случае OFDM, в OFDMA множество поднесущих с низкой скоростью передачи данных каждого пользователя объединяются в приемнике для формирования высокоскоростных данных, которые первоначально были переданы для доступа этим пользователем.
Точка доступа (AP) OFDMA может изменять количество частотного спектра или подканалов, занимаемых каждым пользователем, в зависимости от требований их беспроводных соединений. Например, для отправки электронной почты требуется меньшая полоса пропускания, чем для потоковой передачи видео на приемник Wi-Fi. Эта функциональность повышает эффективность Wi-Fi 6 по сравнению с Wi-Fi 5, но также увеличивает сложность аппаратного обеспечения с точки зрения выравнивания частоты, стабильности и точности, временной синхронизации и времени отклика компонентов системы беспроводной сети.
Достижение контроля над мощностью
Управление мощностью требуется в системах Wi-Fi 6 из-за его OFDMA и из-за множества пользователей с одновременным доступом к беспроводной сети. Пользователь, близкий к AP, будет получать сигнал точки доступа с более высокой мощностью, чем пользователь, работающий с внешними пределами чувствительности точки доступа. Если уровни мощности нескольких пользователей не сбалансированы, производительность сети будет ухудшена интерференционными помехами (ICI) и сжатием, когда приемник Wi-Fi попытается обработать несколько сигналов в широком динамическом диапазоне. Устройства Wi-Fi 6 будут увеличивать или уменьшать свои уровни мощности передачи в течение определенного времени отклика в соответствии с сигналами нисходящей линии связи от точки доступа.
Эта функция динамического управления мощностью передачи (DTPC) в сетях Wi-Fi 6 может, конечно, быть скомпрометирована устройствами, которые игнорируют инструкции по управлению мощностью в сигнале нисходящей линии связи, или потому, что им просто не хватает возможности управления мощностью (как в случае устройств Wi-Fi раннего поколения). Степень контроля мощности и то, насколько точно она контролируется для каждого устройства, определяется стандартом Wi-Fi 6 (802.11ax). Устройства с жестким контролем мощности в пределах ± 3 дБ считаются устройствами класса A, в то время как устройства, способные контролировать мощность ± 9 дБ, называются устройствами класса B, в некоторой степени аналогично классам линейности усилителей.
Wi-Fi 6 включает в себя несколько уникальных функций, которые помогают увеличить пропускную способность в плотных средах, таких как конференц-центры и другие публичные места для собраний, и экономить электроэнергию для устройств, таких как датчики IoT, которым может потребоваться доступ к сети всего на несколько секунд раз в час. «Раскраска» базового набора услуг (BSS) идентифицирует общий частотный спектр по номеру или «цветовому коду», включенному в заголовок физического уровня сети (PHY), который передается между каждым устройством и его точкой доступа. BSS позволяет устройствам Wi-Fi 6 взаимодействовать и договариваться друг с другом для оптимизации использования полосы пропускания совместно используемого канала. Окрашивание базового набора сервисов указывает, когда канал недоступен, когда два или более устройств кодируются одним и тем же цветом. Он также предоставляет информацию для управления несколькими устройствами и пользователями в перегруженных областях путем настройки параметров оценки четкого канала (CCA), включая динамический диапазон и управление мощностью.
Для множества пользователей в плотных средах с большим количеством беспроводных устройств Wi-Fi 6 основывается на многопользовательских конфигурациях множественных входов / множественных выходов (MU-MIMO), используемых в Wi-Fi 5, с расширенными возможностями. Маршрутизаторы Wi-Fi 5 с их многочисленными антеннами рассчитаны на одновременную работу до четырех пользователей или потоков данных. Возможна передача больших объемов данных, но только по нисходящим линиям связи от маршрутизаторов или точек доступа к пользовательским устройствам.
Напротив, антенные устройства MU-MIMO Wi-Fi 6 поддерживают до восьми одновременных потоков пространственных данных для восьми одновременных пользователей без задержек буферизации как на нисходящих, так и на восходящих линиях между точками доступа и беспроводными устройствами. В результате беспроводные сети Wi-Fi 6 могут обрабатывать большие объемы передачи данных между беспроводными устройствами и точками доступа без задержек в буфере данных. Следовательно, большее количество пользователей (чем Wi-Fi 5) на одну точку доступа могут одновременно пользоваться даже приложениями, интенсивно использующими данные, такими как потоковое видео.
Использование пропускной способности
Чтобы увеличить пропускную способность Wi-Fi 6, регулирующие органы, такие как Федеральная комиссия связи (FCC) в США и Европейский институт телекоммуникационных стандартов (ETSI) по всей Европе, одобрили использование широкой непрерывной полосы пропускания в диапазоне 6 ГГц, начиная с 2022 года. Дополнительная полоса пропускания предназначена для использования устройствами Wi-Fi 6 и сотовыми беспроводными сетями 5G, но не системами Wi-Fi более раннего поколения, такими как Wi-Fi 4 (IEEE 802.11n) и Wi-Fi 5.
Полоса 6 ГГц, утвержденная FCC для Wi-Fi 6, охватывает спектр 1200 МГц от 5,925 до 7,125 ГГц и определяется радиочастотными полосами 5–8 нелицензированной национальной информационной инфраструктуры (UNII). Эта щедрая часть непрерывной полосы пропускания в 6 ГГц сделает возможным более широкополосные (160 МГц) каналы для передачи данных с высокой скоростью, чем в более низкочастотных диапазонах 2,4 и 5 ГГц, где каналы Wi-Fi имеют тенденцию конкурировать с более старыми приложениями и должны работать в более узкополосных каналах.
Чтобы эффективно использовать доступную полосу пропускания с улучшенной пропускной способностью данных, Wi-Fi 6 использует форматы квадратурно-амплитудной модуляции (QAM) на уровнях, равных 1024 состояниям квадратурной амплитудной модуляции (1024QAM). Это контрастирует с квадратурно-амплитудной модуляцией более низкого порядка (256QAM) Wi-Fi 5. 1024QAM обеспечивает разрешение цифрового бита 10 бит на символ в диаграмме созвездия (рисунок ниже), что позволяет обрабатывать емкость данных на 25% больше, чем разрешение 8 бит на символ для 256QAM, используемой в Wi-Fi 5.
Развитие для удовлетворения спроса
Будь то IEEE 802.11 или Wi-Fi, беспроводные сети становятся все более важной частью жизни многих людей во всем мире, будь то в стационарных средах, таких как дома или заводы, или в больших общественных зонах, таких как конференц-центры, музеи или даже на спортивных стадионах. Спрос на увеличение емкости и пропускной способности растет по мере того, как пользователи добавляют больше беспроводных устройств в каждую сеть и ожидают более быстрого времени отклика, когда они загружают большие файлы или даже транслируют свои любимые видео программы.
Wi-Fi 6, бывший IEEE 802.11ax, основан на технологиях, унаследованных от предыдущих поколений Wi-Fi, для обеспечения совместимости со старыми беспроводными устройствами на частоте 2,4 ГГц. Одновременно он обеспечивает повышенную пропускную способность и повышенную скорость передачи данных в каналах 5 ГГц для новых поколений Wi-Fi.
Это беспроводной стандарт, который также готов к эволюции, со специальными функциями, помогающими экономить электроэнергию, когда сетевые требования минимальны или когда в радиусе действия беспроводной сети добавляется множество новых датчиков IoT, и их необходимо периодически контролировать, учитывая требования датчиков интернет вещей к минимальному энергопотреблению.
И для больших объемов новых данных, ожидаемых от следующего поколения систем беспроводной сотовой связи, а именно 5G, Wi-Fi 6 обещает нечто, чего не может предложить ни одно более раннее поколение Wi-Fi: доступ для увеличения части новой создаваемой полосы пропускания доступны в диапазоне от 6 до 7 ГГц. При разумном использовании это сочетание новых функций и пропускной способности должно сделать Wi-Fi 6 технологией «союзником» 5G на многие годы вперед.
В начале октября 2019 года консорциум Wi-Fi Alliance анонсировали принципиально новую, шестую версию стандарта Wi-Fi. По духу новая сеть движется в том же направлении, что и технологии сотовой передачи данных 4G/5G – чтобы к сети могло подключить больше устройств, пропускная способность была повыше, а поток данных гораздо интенсивнее. В этом материале мы подробно расскажем о Wi-Fi 6, его ключевых нововведениях и отличиях от предыдущих версий. Тем более, что на рынке появляется все больше гаджетов с его поддержкой.
Зарождения Wi-Fi: история в духе Гая Ричи
 |
История зарождения Wi-Fi напоминает сумбур из ранних фильмов Гая Ричи, когда молодые и предприимчивые парни пытаются разжиться деньгами, но все идет не по плану и начинается замес с криминальными авторитетами, цыганскими баронами и местными олигархами. Поэтому, если позволите, букв будет немного больше, чем того требует ситуация.
Изначальная идея «Системы секретной связи» принадлежала австрийской актрисе Хейди Ламарр, которая заработала скандальную славу после вполне невинной съемки обнаженного купания в фильме 33-года «Экстаз», затем стала женой оружейного барона, а во время второй мировой войны переквалифицировалась в ученого-изобретателя. Придуманная ею и композитором Джорджем Антейлом система для дистанционного управления торпедами опередила время, а полноценно ее обкатали лишь в 1971 году на Гавайях. Это была та самая сеть ALOHANET, которая объединяет несколько компьютеров посредством радиосвязи.
 |
В 80-х эту идею слизали ребята из ФБР, которые поняли, что неплохо было бы заиметь в свое расположение определенные радиочастоты без лицензии. Затем начался замес: в дело подключились спецслужбы других стран, которые тоже хотели свою личную частоту, потом в поисках наживы подтянулся крупный бизнес. В итоге в начале 90-х рынок начали заполнять устройства, которые позволяли создавать простенькие беспроводные локальные сети, которые обменивались информацией на черепашьих скоростях (порядка 2 Мбит/с), не отличались стабильностью покрытия. Но самое паршивое, что они и не имели единого стандарта, из-за чего коммуникация еще сильнее осложнялась. Глядя на эту вакханалию американский комитет по стандартизации локальных сетей (IEEE) в 1990 году начал разработку единого универсального стандарта для всех устройств.
По каким-то причинам процесс затянулся и прародитель нынешнего Wi-Fi был явлен миру лишь в 1997 году. Стандарт назывался Wi-Fi 802.11, работал на тех же черепашьих скоростях и с треском провалился. Нужна была помощь извне поэтому к делу подключились Nokia, Cisco и другие коммуникационные гиганты того времени. Изначально корявенький Wi-Fi довели до ума, а миру показали два новых прототипа 802.11a и 802.11b: первый давал скорость повыше, но работал на закрытой частоте 5 Гц, второй разгонялся до 11 Мбит/с, но работал в общепринятом диапазоне 2.4 Гц.
Именно так и родился нынешний Wi-Fi с высокой пропускной способностью, стабильным покрытием и молниеносными скоростями. Для лучшего пониманимания инженерные названия вроде 802.11b привели к более понятной форме: сеть 802.11ac превратилась в Wi-Fi 5, а 802.11ax стала Wi-Fi 6. А каждое устройство, умеющее работать в беспроводных сетях, получает соответствующий логотип с указанием использованной версии Wi-Fi.
Что такое Wi-Fi 6 и чем отличается от прошлых версий?
 |
В отличие от других версий Wi-Fi, которые фактически улучшали предыдущие наработки, «шестерка» была создана с нуля с оглядкой на мир, который целиком и полностью подключен к беспроводным сетям. Тем не менее, он по-прежнему работает, как обычный Wi-Fi, к которому мы все привыкли. Все улучшения направлены на то, чтобы сети будущего соответствовали своему времени. Сейчас это время интернета вещей, гигабитных сетей, потокового видео в высоком разрешении и десятков гаджетов, подключенных к одному несчастному роутеру.
Так, благодаря тому, что Wi-Fi 6 научился упаковывать больше данных в каждый пакет, его чистая производительность вырастет где-то на 40% в сравнении с прошлой версией, а пропускной канал существенно расширяется. Дальше расширение канала, теперь к сети без потери скорости может подключаться гораздо больше гаджетов. Это потенциальное решение проблемы в офисах, гостиницах и кафе, где одну сеть забивают под самое не хочу, а скорость буквально уходит в пол. Третий, и не менее важный пункт — умение техники c Wi-Fi 6 эффективно обмениваться пакетами с несколькими устройствами, без необходимости передавать их по очереди. Ну и конечно же, для работы с новым стандартом техника будет потреблять меньше энергии, забота о запасе батарейки в ноутбуке или смартфоне всегда была важным пунктом развития этого стандарта.
Какие технологии делают Wi-Fi 6 крутым?
 |
Теперь познакомимся поближе со всеми важными техническими функциями нового стандарта.
OFDMA и разделение пакетов
Пожалуй, это самое главное нововведение новой сети, хотя формально эта функция присутствовала и в более старых версиях Wi-Fi, просто работала в режиме одиночных передач. Основная проблема старых версий протокола была в том, что если к точке беспроводного доступа подключить много устройств, то скорость падает. Это знакомо всем, кто пытался подключиться к общей точке доступа в кафе, торговом центре или аэропорте. Чем больше подключено устройств к точке доступа, тем медленнее работает интернет. Все эти устройства «конкурируют» за канал. Технология OFDMA призвана решить эту проблему. Она существенно повышает скорость и стабильность канала, позволяя делить его на несколько подканалов, свой для каждого гаджета. И если раньше пакеты между роутером и гаджетами отправлялись по очереди в одностороннем порядке, то с Wi-Fi 6 распределение пакетов будет похоже на движение на оживленной улице.
 |
MU-MIMO и совместная работа с OFDMA
В 2014 года в рамках стандарта Wi-Fi 5 дебютировала технология множественного входа MU-MIMO, позволяющая маршрутизаторам одновременно взаимодействовать с несколькими пользователями. Изначально большинство маршрутизаторов и точек доступа без MU-MIMO могли общаться только с одним устройством за раз, поэтому все пакеты данных для всех устройств передаются по очереди. То есть, подключиться к роутеру может хоть десяток смартфонов, но будут задержки и снижение скорости из-за того, что пакеты передаются по очереди. Это как единственная свободная касса в МакДональдсе, даже если у кассира самые быстрые руки на диком Западе, вам все равно придется стоять в очереди. С MU-MIMO свободных касс стало четыре. С приходом Wi-Fi 6 ― восемь. Вместе с OFDMA подобные возможности серьезно улучшат качество связи в общественном транспорте, корпоративной среде, торговых залах, отелях или на стадионах.
Наитивный двухдиапазонный режим
Еще 5 — 6 лет назад большинство сетей Wi-Fi использовали диапазон 2.4 ГГц и в ус не дули. Однако чем больше техники подключалось тем более загруженной становилась данная частота, что привело к развитию диапазона 5 ГГц с большей пропускной способностью и меньшей загрузкой канала. В теории «двухдиапазонные» роутеры могли создавать сразу 2 беспроводных сети в разных частотах, чтобы разгрузить канал. С приходом Wi-Fi 6 поддержка двух диапазонов и умение ловко переключаться между ними стали базовыми навыками для техники. Если есть наклейка Wi-Fi 6, значит девайс непременно умеет работать одновременно в двух частотных диапазонах.
 |
Target Wake Time и экономия энергии
Полезная фича, позволяющая мягко отключить от общего потока бездействующие устройства. Если условный смартфон или умная колонка в данный момент не активны, подключение переходит в спящий режим. Также сеть умеет понимать, когда именно какой гаджет активнее всего используется, после чего будут устанавливать конкретные времена для доступа к среде. К примеру, если ноутбук активно используется исключительно в рабочее время, в такие периоды режим сна активироваться не будет. По сути, это позволяет точкам доступа 802.11ax эффективно увеличивать время сна устройства и значительно экономить ресурс батареи, что особенно важно для умного дома.
Протокол безопасности WPA3
Обновленный протокол безопасности WPA3 качественнее шифрует соединение между вашим устройством и точкой доступа и лучше защищает от брутфорс атак (прим: когда пароль подбирают методом перебора) благодаря протоколу SAE, который использует одновременную аутентификация равных. WPA3 встречался и до Wi-Fi 6, однако с его приходом станет стандартом безопасности.
BSS Color: разделение на своих и чужих
Прежний стандарт связи не давал точке доступа возможности отличить «свой» трафик от «чужого». В результате в многоквартирных домах скорость передачи данных относительно низкая, поскольку роутеры, улавливая чужие сигналы, «считают», что канал связи загружен. У WiFi 6 этой проблемы нет благодаря функции BSS Coloring, что позволяет распознавать «своих» и «чужих». Она маркирует другие сети и заставляет маршрутизатор игнорировать их, так что никакой путаницы нет.
Когда мы сравниваем производительность беспроводных систем, то обычно сравниваем измеряемые значения основных характеристик. К ним в первую очередь относится скорость передачи, но уровень сигнала и емкость сети также важны. Отлично, если рядом с роутером вы получаете высокую скорость подключения, но если она резко падает, как только вы переходите в соседнюю комнату, то что здесь хорошего? Итак, мы будем оценивать производительность систем Wi-Fi по трем вышеуказанным аспектам.
Как и в случае любого другого капитального обновления стандарта массовой технологии, Wi-Fi 6 (802.11ax) принес с собой множество качественных и количественных усовершенствований по сравнению со стандартом Wi-Fi 5 (802.11ac), которые были подробно описаны в нашей статье, посвященной Wi-Fi 6. Стандарт Wi-Fi 6 позволяет передавать больше битов информации с каждым пересылаемым пакетом, благодаря чему повышается скорость приема-передачи. Он также более эффективно использует выделенный частотный диапазон, что улучшает качество связи в условиях высокой загруженности эфира клиентскими устройствами. При менее плотной загрузке Wi-Fi 6 позволяет сети поддерживать большее количество одновременных подключений пользовательских устройств без снижения скорости передачи данных.
Хотя Wi-Fi 6 определенно предлагает более высокие скорости по сравнению с предыдущими стандартами, это не единственная его основная задача. В новом стандарте большое внимание уделяется оптимизации существующих технологий. Будущие обновления, ближайшее из которых – Wi-Fi 6E, откроют для беспроводных сетей новые участки частотного диапазона, что позволит еще больше повысить скорость, но это будет не ранее чем через год.
В нашем сегодняшнем тестировании принимают участие четыре устройства/системы, два из которых поддерживают предыдущий стандарт Wi-Fi 5, а два – новый стандарт Wi-Fi 6. Каждая сторона представлена одним одиночным роутером и одной двухузловой системой. На рынке имеется множество роутеров каждой категории, различающихся по производительности и цене. Для сравнения Wi-Fi 6 и Wi-Fi 5 мы выбрали наиболее типичные модели, представляющие каждую категорию и не обязательно являющиеся самыми быстрыми из имеющихся на рынке.
Стандарт Wi-Fi 6 представляют двухузловая система Asus ZenWiFi XT8 и одиночный роутер Asus RT-AX3000. На стороне Wi-Fi 5 выступают двухузловая система D-Link Covr 2202 и одиночный роутер D-Link DIR-882.
Блоки узловых систем Wi-Fi
Нашу методологию тестирования иллюстрирует рисунок, приведенный ниже: каждый роутер (узел) размещался на позиции, отмеченной красным, а клиентские устройства находились в контрольных точках, отмеченных синим. Во всех тестах в качестве клиентских устройств мы использовали: на первом этапе – устройство с Wi-Fi 6 в режиме одиночного подключения, и затем – это же устройство в режиме одновременного подключения с устройством Wi-Fi 5. В точках 1, 3 и 5 стандарт Wi-Fi 6 поддерживал высокопроизводительный адаптер Wi-Fi 6 на базе PCIe, в остальных точках – ноутбук Acer Swift 3 со встроенным модулем Wi-Fi 6. В качестве клиента Wi-Fi 5 во всех точках использовался смартфон OnePlus 6T.
Данные от каждого клиента передавались серверу, который отслеживал скорость работы сети. Результаты тестов с пометкой "wired" (проводные) показывают скорость передачи данных серверу, подключенному к роутеру через Ethernet, тогда как в тестах с пометкой "wireless" (беспроводные) данные передавались серверу, соединенному с тем же роутером беспроводным путем. В «проводных» тестах данные передавались по Wi-Fi от клиентского устройства роутеру и далее через Ethernet – серверу. В «беспроводных» тестах данные передавались по Wi-Fi дважды: от клиентского устройства роутеру и от роутера серверу. Полностью беспроводные тесты предъявляют к роутеру более высокие требования, поскольку он должен обеспечивать сигнал Wi-Fi и в направлении клиента, и в направлении сервера.
Размещение различных устройств в нескольких точках по соседству друг от друга дает нам более реалистичную картину работы сети Wi-Fi, чем если бы мы тестировали каждое устройство изолированно.
Тестирование в открытых условиях подразумевает, что соседствующие роутеры будут создавать взаимные помехи. Эти роутеры не поддерживают продвинутые алгоритмы распределения выделенной полосы частот и организации очередности подключений клиентских устройств, которые предлагает стандарт Wi-Fi 6, поэтому здесь мы не можем непосредственно протестировать этот функционал. С этой точки зрения изолированное тестирование было бы предпочтительнее, но это единственный аргумент в его пользу. А в остальном наши результаты достаточно адекватно отражают работу Wi-Fi в условиях дома или небольшого офиса.
Показатели производительности
Начнем с уровня сигнала, который здесь измеряется в дБм (dBm) и характеризует мощность сигнала на входе приемника. Значения – отрицательные, и большие из них (то есть более близкие к нулю) означают более сильный сигнал. Увеличение уровня сигнала на 3 дБм по логарифмической шкале соответствует двукратному увеличению мощности сигнала. Существуют федеральные стандарты, ограничивающие мощность передающих устройств; таким образом, результаты этого теста характеризуют качество (КПД и характеристики направленности) антенны и общую эффективность устройства, работающего в условиях ограничений на выходную мощность передатчика.
В диапазоне 2.4 ГГц в целом лучший уровень сигнала предлагает двухузловая система Wi-Fi 6. В диапазоне 5 ГГц результаты более плотные. На большем расстоянии от роутера преимущество узловых систем становится очевидным.
Одиночные устройства едва достают до противоположного угла дома. Однако и в этом случае роутер Wi-Fi 6 обеспечивает немного лучший сигнал.
Принимая во внимание все результаты, полученные в обоих диапазонах, сложно сделать какое-либо однозначное заключение по уровню сигнала. Переход на Wi-Fi 6 ничего не меняет в части мощности передатчика и подразумевает работу в том же самом диапазоне 5 ГГц. Решающее значение здесь всегда будут иметь характеристики направленности (включая beamforming – автоматическое формирование диаграммы направленности в сторону клиентского устройства) и эффективность антенн.
Переходим к скорости передачи данных. Эти результаты были получены с помощью iPerf3, стандартного набора тестов для определения пропускной способности беспроводной сети. Первый тест – Ideal – показывает производительность в условиях, когда передатчик и приемник находятся рядом друг с другом.
Результаты этого теста соответствуют наибольшей скорости, с которой способно работать устройство при отсутствии затухания и каких-либо препятствий на пути сигнала. Возможно, в лабораторных условиях при отсутствии помех можно было бы получить еще большую скорость, но эти результаты показывают тот практический максимум, который может получить обычный пользователь.
Получив 950 Мбит/с на устройстве Wi-Fi 6, мы впервые столкнулись с ситуацией, когда скорость беспроводного устройства ограничивается его интерфейсом Gigabit Ethernet. Это означает, что вам, чтобы иметь возможность воспользоваться преимуществом максимально высокой скорости Wi-Fi 6, нужно будет сделать апгрейд вашего сетевого оборудования с повышением пропускной способности интерфейса до 2.5 Гбит/с или до 10 Гбит/с.
Google Fiber и xFinity предлагают интернет-оснащение с пропускной способностью 2 Гбит/с, но это крайне редкий сценарий. Итак, при идеальных условиях Wi-Fi 6 предлагает примерно в полтора раза большую скорость по сравнению с Wi-Fi 5. При этом оба одиночных роутера превосходят своих узловых собратьев на 10-20%. Это справедливо для обоих поколений Wi-Fi, поскольку узловые системы обычно состоят из нескольких менее мощных блоков и использование узловых систем на ограниченном пространстве в результате дает меньшие максимальные скорости, чем можно получить при использовании одиночных роутеров.
Следующий тест тоже проводился в пределах одной комнаты, но с большим расстоянием между приемником и передатчиком. И мы видим почти такое же распределение результатов, как в тесте Ideal, только с немного меньшими скоростями. Добавление второго устройства в трех из четырех наших случаев слегка снижает скорость, тогда как в случае узловой системы Wi-Fi 6 скорость даже немного возрастает. При увеличении числа конкурирующих клиентских устройств, подключенных к одному и тому же беспроводному каналу, общая скорость чаще всего снижается по сравнению со скоростью одного-единственного подключения. Тем не менее, явным победителем здесь становится одиночный роутер Wi-Fi 6. Имейте в виду, что это фактические скорости передачи файлов, а не теоретические маркетинговые характеристики.
Теперь рассмотрим ситуацию, когда клиентское устройство находится в подвальном помещении (позиция 5 на схеме). В «проводном» тесте мы получаем лучшую скорость от одиночных роутеров, поскольку связь осуществляется все-таки на довольно близком расстоянии. При одновременном подключении двух клиентских устройств самую высокую скорость обеспечивает одиночный роутер Wi-Fi 5. Он не демонстрирует ни существенного увеличения, ни снижения скорости при подключении второго устройства, тогда как роутеры Wi-Fi 6 начинают работать заметно медленнее.
В тестах с беспроводным сервером, который располагался в точке 3, мы видим значительное снижение скорости у всех роутеров. Тот же одиночный роутер Wi-Fi 5, показавший хорошие результаты в проводном тесте, здесь занимает последнее место, а победителями по очереди становятся системы Wi-Fi 6 (двухузловая и одиночный роутер).
Мы также провели тест с расположением клиентских устройств на улице, чтобы проверить, насколько хорошо сигнал проходит через наружную стену дома. Поскольку контрольная точка на улице находится достаточно близко к роутерам, одиночные модели показывают лучшие результаты. Неожиданно, но старшая модель роутера Wi-Fi 5 обеспечивает более высокую скорость по сравнению с более новым роутером Wi-Fi 6.
Интересно также, что от узловых систем мы получили заметно большую скорость при одновременном подключении двух устройств. Возможно, это вызвано тем, что контрольная точка располагается примерно на одинаковом расстоянии от обоих узлов и каждое из двух клиентских устройств может обслуживаться «своим» узлом.
Следующая контрольная точка (3) находится через комнату от роутера. И это как раз пограничный пункт, определяющий начало «дальней» зоны, в которой лучшую скорость обеспечивают узловые системы. При подключении одного клиентского устройства обе двухузловые системы превзошли своих одиночных собратьев по стандарту.
Когда мы подключаем второе устройство, производительность немного снижается у двухузловой системы Wi-Fi 6 и почти не изменяется у одиночного роутера Wi-Fi 6 и двухузловой системы Wi-Fi 5. Одиночный роутер Wi-Fi 5 начинает испытывать трудности и скорость подключений заметно падает. В целом Wi-Fi 6 здесь работает быстрее, но преимущество в скорости не очень большое.
Последний тест соответствует наиболее неблагоприятному сценарию, когда клиент и роутер находятся в противоположных концах и на разных этажах дома. Обычно роутер стараются разместить на как можно более центральной позиции, но это не всегда возможно. Преимущества узловых систем здесь совершенно очевидны.
Подключения через одиночные роутеры в этой ситуации работают очень плохо – даже с одним клиентом, а с двумя подключениями роутер Wi-Fi 5 завис полностью. На таком расстоянии оптимизированный стандарт Wi-Fi 6 наглядно показывает свою эффективность.
Нужно ли делать апгрейд?
Мы рассмотрели достаточно много диаграмм и цифр, но давайте оглянемся назад и поговорим о том, что все это значит на практике. Системы Wi-Fi 6 очевидно быстрее, но не так чтобы очень сильно. Если у вас уже есть рабочая система Wi-Fi 5, которой вы довольны, то апгрейд вам, скорее всего, не нужен. Единственное, что, возможно, стоит обновить – это гигабитный интернет-интерфейс, в целях максимизации пропускной способности. Что касается улучшения производительности в других аспектах, то мы не видели каких-то выдающихся результатов, могущих служить основанием для апгрейда. Большинство сценариев домашнего использования, будь то стриминг или веб-серфинг, подразумевает меньшую нагрузку на подключение по сравнению с тестовой.
Если же ваша текущая система вас не устраивает и вы собираетесь покупать новый роутер, то в этом случае мы однозначно рекомендуем присмотреться к Wi-Fi 6.
Однако имейте в виду, что некоторые усовершенствования Wi-Fi 6, касающиеся увеличения емкости сети и оптимизации управления пользовательскими подключениями, полностью окупятся только в том случае, если большая часть клиентских устройств, подключающихся к вашей сети, будет поддерживать Wi-Fi 6. Через год-другой, когда все устройства будут выпускаться с поддержкой Wi-Fi 6, этот вопрос отпадет сам собой.
Одиночные Wi-Fi роутеры
Что касается узловых систем, то здесь дело с выбором обстоит немного сложнее. Узловые системы Wi-Fi появились сравнительно недавно, поэтому, если такая система у вас уже есть, она не может быть слишком старой и срочный апгрейд вам, скорее всего, не нужен. Узловая система может понадобиться для более масштабной сети – с большей зоной охвата и большим количеством обслуживаемых устройств. Wi-Fi 6 здесь зарекомендовал себя отлично, но его преимущества будут реально проявляться только при большом числе клиентов с поддержкой Wi-Fi 6. Если у вас относительно старые клиентские устройства – телефоны или ноутбуки – и вы не планируете обновлять их в течение ближайшего года, то покупать систему Wi-Fi 6 прямо сейчас вам не нужно. Вы можете спокойно подождать до того момента, когда парк клиентских устройств будут составлять преимущественно устройства с Wi-Fi 6. Однако, если у вас уже есть новый ноутбук или смартфон с поддержкой Wi-Fi 6, вы сможете сразу оценить новый высокоэффективный стандарт Wi-Fi, и мы со спокойной совестью рекомендуем вам апгрейд.
Читайте также: