Что такое 802.11ax, 802.11ad, 802.11ac и 802.11n?

Характеристики стандарта нового поколения Wi-Fi 802.11ac:

WLAN 802.11ac использует целый ряд новых методов для достижения огромного прироста производительности к теоретически поддерживает гигабитный потенциал и обеспечение высоких пропускных способностей, таких как:

• 6GHz полоса
• Высокая плотность модуляции до 256 QAM.
• Более широкие полосы пропускания — 80MHz для двух каналов или 160MHz для одного канала.
• До восьми Multiple Input Multiple Output пространственных потоков.

Многопользовательские MIMO низкого энергопотребления 802.11ac ставят новые проблемы для разработки инженеров, работающих со стандартом. Далее мы обсудим эти проблемы и доступные решения, которые помогут разработке новых продуктов, основанных на этом стандарте.

Более широкая полоса пропускания:

802.11ac имеет более широкую полосу пропускания 80 MHz или даже 160 MHz по сравнению с предыдущим до 40 MHz в стандарте 802.11n. Более широкая полоса пропускания приводит к улучшению максимальной пропускной способности для цифровых систем связи.

Среди наиболее сложных задач проектирования и производства — генерация и анализ сигналов широкой полосы пропускания для 802.11ac. Потребуется тестирование оборудования, способного обрабатывать 80 или 160 MHz для проверки передатчиков, приемников и компонентов.

Для генерации 80 MHz сигналов, многие генераторы RF сигналов не имеют достаточно высокой частоты дискретизации для поддержки типичного минимума 2X соотношения передискретизации, которые дадут в результате необходимые образы сигналов. Используя правильные фильтрации и передискретизации сигнала из Waveform файла, возможно генерировать 80 MHz сигналы с хорошими спектральными характеристиками и EVM.

Для генерации сигналов 160 MHz, в широком диапазоне генератор волновых сигналов произвольной формы (AWG), такие как Agilent 81180A, 8190A могут быть использованы для создания аналоговых I/Q сигналов. Эти сигналы могут быть применены к внешнему I/Q. Как входы векторного генератора сигналов для преобразования частоты RF. Кроме того, можно создать 160 MHz сигналы с использованием 80 +80 MHz режима поддерживающего стандарт для создания двух сегментов 80 MHz в отдельных MCG или ESG генераторах сигнала, объединив затем радиосигналы.

MIMO:

MIMO является использованием нескольких антенн для повышения производительности системы связи. Вы могли видеть некоторые Wi-Fi точки доступа, имеющие более одной антенны, торчащие из них, — эти маршрутизаторы используют технологию MIMO.

Проверкой MIMO конструкций является изменение. Многоканальный генерации и анализ сигналов могут быть использованы для представления о производительности устройств MIMO и оказания помощи в устранении неполадок и проверки проектов.

Усилитель Линейности:

Усилитель Линейности является характеристикой и усилителем с помощью которого выходной сигнал усилителя остается верным входному сигналу по мере возрастания. Реально усилители линейности линейны только до предела, после которого выход насыщается.

Есть много методов для улучшения линейности усилителя. Цифровой предыскажения является одним из таких технику. Автоматизация проектирования программного обеспечения, как SystemVue обеспечивает приложение, которое упрощает и автоматизирует цифрового дизайна предыскажений для усилителей мощности.

Совместимость с предыдущими версиями

Хотя стандарт 802.11n используется уже в течение многих лет, до сих пор также работают многие маршрутизаторы и беспроводные устройства более старых протоколов 802.11b и 802.11g. Также и при переходе к 802.11ac, будут поддерживаться старые Wi-Fi стандарты и обеспечиваться обратная совместимость.

Вспомогательные спецификации

• 802.11d — уточнение границ используемой полосы частот для разных стран.
• 802.11e — определение качества обслуживания для медиаконтента.
• 802.11f — унификация требований к оборудованию разных производителей.
• 802.11h — порядок работы в диапазоне 5 ГГц, предотвращающий помехи радарам.
• 802.11i — методы защиты данных.
• 802.11k — методы балансировки (распределения) нагрузки.
• 802.11m — текущие исправления для всего семейства стандартов.
• 802.11p — порядок взаимодействия устройств, движущихся друг относительно друга.
• 802.11r — правила роуминга при переходе в зону покрытия смежного узла.
• 802.11s — спецификация многосвязных сетей.
• 802.11t — метрология и испытания.
• 802.11u — взаимодействие с сетями другого типа.
• 802.11v — методы управления.
• 802.11w — безопасность управления.

Очередная смена поколений Wi-Fi началась. Приобретение устройств стандарта 802.11n целесообразно только для замены вышедших из строя, а на перспективу следует ориентироваться на последнюю спецификацию и строить беспроводные локальные сети исключительно на базе нового оборудования.

Почему именно 5 ГГц?

Раздавать сигнал на 5 ГГц частотах разрешили сравнительно недавно. Этот диапазон вовсю используется старыми стандартами IEEE 802.11a и IEEE 802.11n. Высока вероятность, что ваш роутер уже поддерживает 5 ГГц, и вам нет нужды ютиться в трёх каналах 2.4 ГГц диапазона. Правда, на скорость соединения это не сильно повлияет, зато стабильность сигнала в зоне прямой видимости передатчика заметно возрастёт.

Достоинства:

• большее количество непересекающихся каналов — сети не наложатся друг на друга;
• свободный от помех эфир — бытовые устройства эти частоты не используют, а большинство соседей всё ещё на 2.4 ГГц;
• поддержка каналов шириной 20/40/80 мГц.

Недостатки:

• меньшая площадь покрытия — на этих частотах волны затухают быстрее, поэтому пару бетонных стенок сигнал не пробьёт;
• не все клиентские устройства понимают 5 ГГц частоту.

С другой стороны, главный недостаток 5 ГГц сетей — настоящее благо в многоквартирном доме. Мало того, что есть куча независимых каналов, так ещё и сигнал с трудом проходит пол или потолок. Соседи могут просто не увидеть вас в списке сетей. Поэтому сигналы не будут накладываться друг на друга, даже будучи на одном канале.

2015: Минкомсвязи узаконило 802.11ac

Минкомсвязи опубликовало приказ, который утверждает правила применения оборудования Wi-Fi стандарта 802.11ac и 802.11ad. Ведомство также поддерживает расширение полос частот в диапазоне 5 ГГц для использования стандарта 802.11ac без ограничений, однако это решение должна принять Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ).

Приказ Минкомсвязи №129 «О внесении изменений в Правила применения оборудования радиодоступа. Часть І. Правила применения оборудования радиодоступа для беспроводной передачи данных в диапазоне от 30 МГц до 66 ГГц, утвержденные приказом Министерства связи и массовых коммуникаций РФ от 14.09.2010 №124 р», был подписан главой ведомства Николаем Никифоровым 22 апреля 2015 г. 14 мая документ был зарегистрирован в Минюсте, а 18 мая он был опубликован на официальном интернет-портале правовой информации Рravo.gov.ru. Приказ вступит в силу спустя 10 дней после публикации.

Стандарт 802.11ac работает в диапазоне частот 5 ГГц в полосах частот 5150-5350 МГц, однако для работы радиоэлектронных устройств (РЭС) стандарта 802.11ac без ограничений необходимо расширить эту полосу частот.

Так как купить роутер с 802.11ac?

Если нужен именно AirPort, придётся заказывать его на адрес за границей и пересылать в Россию. Скорее всего, курьерская доставка не подойдёт, но можно будет отправить почтовой службой. Самое простое — уточнить всё заранее на сайте посредника.

Если экосистема Apple не так важна, то закажите какой-нибудь Xiaomi Mi Router 3, у него есть и 802.11ac, и примочки вроде технологии формирования луча, и MIMO, и приятный ценник.

На самом деле, везти их из-за границы не обязательно, роутеры с 802.11ac уже продаются в любом магазине электроники. Из недорогих моделей можно остановиться на каком-нибудь из TP-Link Archer (C20, С25, С50) или на Tenda AC6.

Главное, чтобы они работали в двухдиапазонном режиме, тогда у вас будет быстрая 5 ГГц сеть рядом с роутером и обычная 2.4 ГГц в дальних комнатах. Ну и старые устройства к таким роутерам подключаются без проблем.

Как Wi-Fi 6 может улучшить качество работы с Wi-Fi на iPhone?

Скорость Wi—Fi на частотах 2,4 и 5 ГГц будет выше, но это может оказаться бесполезным, если у вас изначально медленный тарифный план.

Устройства и маршрутизаторы, поддерживающие Wi-Fi 6, будут продолжать использовать диапазоны 2,4 ГГц и 5 ГГц, которые мы используем сегодня, но может включать дополнительные полосы частот в диапазонах от 1 до 7 ГГц по мере их появления. Хотя номинальная скорость передачи данных только на 37 % выше, чем в предыдущем стандарте IEEE 802.11ac, ожидается, что WiFi 6 позволит в 4 раза увеличить среднюю пропускную способность за счет более эффективного использования спектра и улучшений для плотного развертывания.

Однако имейте в виду, что скорость доступа к Интернету по Wi-Fi на телефонах iPhone 11 будет в конечном счете зависеть от выбранного и оплачиваемого интернет-плана. Если он предусматривает скорость загрузки 200 мегабит в секунду, то с Wi-Fi 6 на смартфоне вы получите не более этих 200 Мбит/с.

Wi-Fi 6 будет иметь значение с точки зрения чистой скорости, если у вас невероятно быстрый Интернет, который не может «прокачать» текущий беспроводной стандарт.

Но в США в 2018 году по отчетам Ookla Speedtest средняя скорость Интернета приближалась к 100 мегабитам в секунду, этого явно недостаточно для максимальной загрузки Wi-Fi 6.

Для реализации поддержки Wi-Fi 6 в iPhone 11 Apple объединилась с сетевой компанией Cisco. В Cisco считают, что Wi-Fi 6 сможет лучше работать в переполненных сетях, например, в корпоративной офисной.

Одной из функций Wi-Fi 6 является целевое время пробуждения (Target-Wakeup Time, TWT). Такая технология позволит лучше работать мобильным устройствам, как и другим, питающихся от батареи и подключенных беспроводным способом к Интернету.

TWT устанавливает расписание для ваших устройств, пребывающих в спящем режиме, для получения данных из сети Wi-Fi. В настоящее время мобильные устройства, даже не используемые, все равно оставляют Wi-Fi модуль работать и подключены к сети на случай нового события. Им может стать, к примеру, электронное письмо.

Похожие режимы экономии заряда аккумулятора можно найти на большинстве мобильных устройств. Будущее покажет, как TWT повлияет на работу уведомлений на iPhone 11.

Wi-Fi 5, или AC уже поддерживает довольно высокие скорости работы. Если вы постоянно не загружаете большие файлы или приложения, или не транслируете 4К видео в домашних условиях, то трудно рекомендовать кому-либо переходить на другой уровень и менять свой проверенный маршрутизатор с Wi-Fi 5 на новый маршрутизатор с поддержкой Wi-Fi 6. Тот факт, что с Wi-Fi 6 умеет работать новый iPhone 11, сам по себе причиной для апгрейда является незначительной.

Реальное преимущество Wi-Fi 6 в iPhone 11 будет в людных общественных местах, таких, как стадион или офис, где устаревшие стандарты Wi-Fi могут уже не справляться с обеспечением доступа к Интернету всех желающих.

Но Apple это не волнует

Роутеры Apple для российских покупателей всегда продавались с урезанным режимом 802.11ac. То есть никаких новых фишек от них можно не ждать. Заказ с онлайн-магазина не спасёт, вам приедет точно такая же модель.

Единственный вариант — заказать роутер на иностранный адрес и переслать его в РФ. До недавних пор это было незаконно.

В 2015 году Коллегия Евразийской экономический комиссии решила, что все устройства, в той или иной мере использующие шифрование (читай все, у которых есть Wi-Fi или Bluetooth), должны обязательно получить нотификацию ФСБ. Фактически, это разрешение на ввоз.

Нотификация выдаётся на конкретную модель, полный список можно посмотреть на официальном дико глючном . Для роутеров Apple есть всего два документа, оба на запасные части и комплектующие. Почему Купертиновцы до сих пор не получили нотификацию на сами устройства — неизвестно.

Но и на нашей улице праздник.

В конце прошлого года ФСБ разрешили физ. лицам ввозить технику для личных нужд! То есть можно заказать до двух роутеров в посылке «чисто для себя».

А причём здесь 802.11ac?

Это новый стандарт беспроводных сетей, пришедший на смену 802.11n. На полную мощность работает исключительно в 5 ГГц диапазоне, обратно совместим с 802.11n, соответственно, поймёт и 2.4 ГГц частоты. Но и скорость работы будет такая же, как раньше.

802.11ac может похвастаться огромной пропускной способностью (до 160МГц!) и теоретической скоростью в 6933 Мбит/с. Красиво, но в реальном мире вряд ли получится выжать больше гигабита в секунду, что тоже неплохо. Плюс, этот стандарт по умолчанию включает в себя две крутые фишки:

1. MU MIMO — до 8 пространственных потоков, которые распределяются между устройствами для более стабильного соединения. Другими словами, какой-нибудь торрент на ПК больше не положит вашу сеть на лопатки, остальные девайсы будут работать на прежних скоростях.
2. Beamforming — формирование луча. Благодаря этой функции роутер способен передавать сигналы антенн таким образом, чтобы направить их на подключенное в данный момент устройство.

Достоинства:

• 8 потоков по 160 МГц каждый могут выдать заоблачные 6933 Мбит/с;
• обратная совместимость с 802.11n.

Недостатки:

• работа только в 5 ГГц частотном диапазоне — сеть на 802.11ac дороже разворачивать на больших площадях;
• молодой стандарт, который понимают не все устройства.

За 802.11ac будущее, это очевидно. Пока что нам далеко до предельных скоростей, но производители с каждым годом совершенствуют устройства. Хотя во многих странах 802.11ac даже не начал распространяться. Многие думают, что это относится и к России. Спешу развеять этот миф:

Один нюанс: Mac может не увидеть 5 ГГц сеть

Это не брак и не глюк. Он так работает в России. Mac подхватывает от роутера российский Country code (СС) и выстраивает свою карту частот соответствующим образом. И если роутер, допустим, передаёт свой сигнал на другом канале, Mac просто не увидит 5ГГц сеть и подключится к роутеру в 2.4 ГГц режиме.

Проверяется просто: клик по иконке Wi-Fi с зажатой клавишей option —> поле «код страны». Если там RU — скорее всего 5ГГц не работает. Нужно править настройки роутера в админ-панели. Можно выставить там другую страну или отключить передачу данных по 802.11d(h) и Regulation Mode, если есть.

Если у вас код другой страны или работает связка RU+5ГГц — всё ок, расходимся.