Cck 11 wi fi что это значит
В сентябре 2019 года организация Wi‑Fi Alliance официально представила стандарт 802.11ax. Он же Wi-Fi 6 (новое название) . И как ожидалось, в 2020 году производители разного сетевого оборудования, мобильных устройств и компьютерной техники начали активно выпускать на рынок устройства с поддержкой нового стандарта Wi-Fi. Стандарт 802.11ax пришел на смену предыдущему стандарту 802.11ac. Он был разработан с целью улучшить работу беспроводного соединения и решить некоторые проблемы связанные со стабильностью и загруженностью Wi-Fi сетей. Новый стандарт Wi-Fi, это улучшенная и доработанная версия стандарта 802.11ac.
Wi-Fi 6 и 802.11ax – это одно и то же. Просто в организации Wi‑Fi Alliance решили дать более простые и понятные названия для стандартов Wi-Fi. Так стандарт 802.11n стал Wi-Fi 4, 802.11ac – Wi-Fi 5, а новый 802.11ax получил название Wi-Fi 6. Все просто и понятно.
Развитие беспроводных сетей происходит очень быстро. Появляется необходимость в увеличении скорости передачи данных и в подключении большого количества устройств. Появляется все больше точек доступа, которые мешают друг другу и создают помехи. Именно на решение этих проблем ориентировались специалисты из Wi‑Fi Alliance при разработке Wi-Fi 6. Какие улучшения были внедрены в новый стандарт, как это повлияло на работу подключения, стабильность и скорость – мы рассмотрим в этой статье. Постараюсь объяснить на простом языке. Так же отвечу на самые популярные вопросы связанные с Wi-Fi 6.
Ответы на популярные вопросы о Wi-Fi 802.11ax
Отвечу на несколько популярных вопросов. Если у вас есть другие вопросы по этой теме – задавайте их в комментариях. Я буду дополнять статью отвечая на ваши вопросы.
Покупать ли роутер с поддержкой Wi-Fi 6 в 2020 году?
В статье с рекомендациями по выбору роутера в 2020 году я не рекомендовал пока покупать эти роутеры. Почему? Стандарт очень новый. В сети есть информация, что окончательное утверждение стандарта Wi-Fi 6 запланировано на середину 2020 года. Роутеры, которые уже есть в продаже могут оказаться "сырыми". Я бы подождал до начала 2021 года и там уже смотрел, какие варианты есть на рынке и что можно приобрести. Да и цены на это оборудование должны немного снизиться.
Но если очень хочется и у вас есть устройства с поддержкой 802.11ax – покупайте.
Диапазон радиочастот на роутере Netis
Откройте страницу с настройками в браузере по адресу http://netis.cc. Затем перейдите в раздел "Беспроводной режим".
Там будет меню "Диапаз. радиочастот". В нем можно сменить стандарт Wi-Fi сети. По умолчанию установлено "802.11 b+g+n".
Ничего сложного. Только настройки не забудьте сохранить.
Повышение качества сети Wi-Fi
Для повышения качества связи по Wi-Fi необходимо воспользоваться одним из следующих способов или их комбинацией:
- Изменить или добавить частотные полосы.
- Расширить каналы.
- Использовать усовершенствованные схемы модуляции.
- Использовать комплексные методы передачи.
- Расположить поднесущие ближе друг к другу.
- Изменить подходы к планированию и управлению доступом.
- Увеличить защитные интервалы.
- Использовать несколько приемных и передающих антенн (MIMO).
Рассмотрим эти подходы подробнее.
Режим беспроводной сети на роутере ASUS
Зайти в настройки роутера ASUS можно по адресу 192.168.1.1. Дальше открываем раздел "Беспроводная сеть". На этой странице находится нужная нам настройка.
На моем ASUS RT-N18U есть три варианта:
- "Авто" – это b/g/n. Максимальная совместимость.
- "N Onle" – работа только в режиме n, максимальная производительность. Без поддержки устаревших устройств.
- "Legacy" – это когда устройства могут подключаться по b/g/n, но скорость стандартf 802.11n будет ограничена в 54 Мбит/с. Не советую ставить этот вариант.
Точно так же меняем настройки для другого диапазона. Выбрав в меню "Частотный диапазон" - "5GHz". Но там я советую оставить "Авто".
Смена режима Wi-Fi (mode) на роутере TP-Link
В настройках маршрутизатора TP-Link перейдите в раздел "Беспроводной режим" (Wireless) – "Настройки беспроводного режима".
Пункт пеню: "Режим", или "Mode" в зависимости от языка панели управления.
Если у вас двухдиапазонный маршрутизатор TP-Link, то для смены режима работы диапазона 5 GHz перейдите в соответствующий раздел.
И новая панель управления:
Я уже давно заметил, что на TP-Link в зависимости от модели и прошивки могут быт разные настройки режима беспроводной сети. Иногда, например, нет варианта "11n only". А есть только "11bg mixed", или "11bgn mixed". Что не очень удобно, так как нет возможности выставить работу в определенном режиме для увеличения скорости.
Настройка сетевого режима Wi-Fi на роутере Tenda
Настройки находятся в разделе "Беспроводной режим" – "Основные настройки WIFI".
Пункт "Сетевой режим".
Можно поставить как смешанный режим (11b/g/n), так и отдельно. Например, только 11n.
Если у вас другой маршрутизатор, или настройки
Дать конкретные инструкции для всех устройств и версий программного обеспечения просто невозможно. Поэтому, если вам нужно сменить стандарт беспроводной сети, и вы не нашли своего устройства выше в статье, то смотрите настройки в разделе с названием "Беспроводная сеть", "WiFi", "Wireless".
Если не найдете, то напишите модель своего роутера в комментариях. И желательно прикрепить еще скриншот с панели управления. Подскажу вам где искать эти настройки.
131
Сергей
Настройка Wi-Fi сетей, Полезное и интересное
Здравствуйте!Провайдер интернет утверждает,что к примеру,если в квартире несколько устройств,то не может быть такого что они одновременно будут работать и по вай фай и по кабелю от одного роутора.Так ли это?Спасибо.
Здравствуйте. А зачем одновременно подключать устройство к роутеру по WI-FI и по кабелю? Или разные устройства?
Мне кажется, либо провайдер неправильно вас понял, либо вы что-то не так поняли.
Если Вы подключаете ноутбук или ПК по кабелю, при этом у Вас вай-фай остается включенным, то система автоматически отключает вай-фай соединение (подключение уходит в спящий режим) и использует только проводное, так как у проводного соединения приоритет выше, чем у вай-фай.
Вранье, у меня пк подключен через кабель и так же вайфай раздает на весь дом и все работает стабильно -_-
Комп работает так же как и роутер — к нему по шнурку, раздача по вафле. Так что это ещё вопрос, кто из вас врёт.
так вайфай у вас работает в режиме точки доступа, а не для приема сигнала, Вы опять не так все поняли
Устройств с поддержкой стандарта 802.11ax (новое название Wi-Fi 6) появляется все больше с каждым днем: Wi-Fi роутеры, адаптеры, усилители. Производители ноутбуков и мобильных устройств устанавливаются в свои устройства беспроводные модули с поддержкой Wi-Fi 6. Поэтому, я решил создать отдельную страницу, где простым языком ответить на все самые популярные вопросы о Wi-Fi 6. В двух словах расскажу как это работает, как узнать, есть ли поддержка Wi-Fi 6 на вашем устройстве или роутере, как включить и настроить Wi-Fi сеть с поддержкой 802.11ax, и наверное самое главное – есть ли смысл покупать роутер с поддержкой Wi-Fi 6 и переходить на новый стандарт.
Вся подробная информация (технические моменты, улучшения, изменения) о новом стандарте Wi-Fi сети есть в статье Wi-Fi 6 (802.11ax) – что это такое? Все что нужно знать о новом стандарте Wi-Fi.
Как включить, подключить и настроить Wi-Fi 6?
Даже если оба устройства поддерживают данный протокол (роутер и ноутбук, например) , то у многих возникают вопросы по поводу настройки и подключения. Нужно ли дополнительно что-то включать и как-то настраивать Wi-Fi 6? Как узнать, что подключение работает по Wi-Fi 6 и т. д?
Ничего дополнительно включать и настраивать не нужно. При настройке роутера мы задаем параметры Wi-Fi сети. Либо отдельное имя/пароль для сети в диапазоне 2.4 ГГц и 5 ГГц, либо устанавливаем одно имя сети и пароль для обеих диапазонов, и благодаря функции объединения сетей (Smart Connect) роутер при подключении устройства автоматически определяет для него оптимальный диапазон и стандарт.
Мы просто настраиваем роутер. Можете посмотреть на примере настройки TP-Link Archer AX10. После чего подключаем свое устройство с поддержкой Wi-Fi 6 к Wi-Fi сети. Если Wi-Fi сети в вашем случае разделены, то подключаться нужно к сети в диапазоне 5 ГГц (стандарт 802.11ax работает только на этой частоте) . Если устройства совместимы (есть поддержка 802.11ax с обеих сторон) , для соединения будет использоваться именно этот протокол.
Как проверить? На компьютерах с Windows 10, например, можно посмотреть свойства сети. Там указан протокол, по которому выполнено соединение.
На iPhone эта информация не отображается. На Android, я думаю, в свойствах сети должен отображаться протокол соединения. В некоторых роутерах, в веб-интерфейсе или в приложении, в списке подключенных устройств напротив каждого устройства указан протокол Wi-Fi.
Улучшенная работа в местах с большим количеством Wi-Fi сетей
Если не все, то многие знают, что соседние Wi-Fi сети создают помехи и сети пересекаются между собой. Это негативно влияет на скорость и стабильность подключения. С появлением поддержки диапазона 5 ГГц удалось немного разгрузить сети. Но так как роутеры с поддержкой диапазона 5 ГГц пользуются большой популярностью, в этом диапазоне так же могут возникнуть проблемы с помехами.
Функция BSS Color, которая появилась в Wi-Fi 6 подписывает каждый пакет данных цифровой подписью конкретной сети. То есть роутер/приемник может различать пакеты данных от соседних сетей и просто игнорировать их. Это снижает влияние соседних сетей, даже если они находятся на одном канале с вашей сетью.
Wi‑Fi 6 так же поддерживает диапазон 6 ГГц (Wi‑Fi 6E) . Но проблема в том, что у диапазона 6 ГГц длина волы еще меньше по сравнению с 5 ГГц. А это сильно влияет на прохождение сигнала сквозь препятствия. Проще говоря, покрытие сети в этом диапазоне будет еще меньше. А мы знаем, что если сравнивать диапазон 2.4 ГГц и 5 ГГц, то последний уступает именно по радиусу действия сети. Так в случае с 6 ГГц ситуация еще хуже.
b/g/n/ac в настройках роутера. Какой режим выбрать и как поменять?
Как правило, по умолчанию стоит автоматический режим. 802.11b/g/n mixed, или 802.11n/ac mixed (смешанный) . Это сделано для обеспечения максимальной совместимости. Чтобы к маршрутизатору можно было подключить как очень старое, так и новое устройство.
Я не тестировал, но не раз слышал и читал, что установка режима 802.11n (Only n) для диапазона 2.4 ГГц, разумеется, позволяет прилично увеличить скорость Wi-Fi. И скорее всего так и есть. Поэтому, если у вас нет старых устройств, у которых нет поддержки 802.11n, то рекомендую поставить именно этот стандарт работы беспроводной сети. Если есть такая возможность в настройках вашего маршрутизатора.
А для диапазона 5 ГГц я все таки оставил бы смешанный режим n/ac.
Вы всегда можете протестировать. Замеряем скорость интернета на устройствах в смешанном режиме, затем выставляем "Только 802.11ac", или "Только 802.11n" и снова замеряем скорость. Всегда сохраняйте настройки и перезагружайте маршрутизатор. Ну и не забывайте, какие настройки вы меняли. Чтобы в случае проблемы с подключением устройств можно было вернуть все обратно.
Смена стандарта Wi-Fi сети на ZyXEL Keenetic
Откройте настройки роутера ZyXEL и снизу перейдите в раздел "Wi-Fi сеть". Там увидите выпадающее меню "Стандарт".
Не забудьте нажать на кнопку "Применить" после смены параметров и выполнить перезагрузку устройства.
Схемы модуляции
В настоящее время в сетях Wi-Fi применяется схема, основанная на множественном доступе к несущей с предотвращением коллизий (CSMA/CA) и предназначенная для сетей с ограниченным количеством абонентов.
Однако по мере увеличения количества абонентов длина пакета уменьшается, качество связи снижается из-за увеличения периода ожидания или простоя, поскольку передатчики детектируют постоянный трафик (рис. 2). Из этого рисунка видно, что при количестве станций больше 20 качество связи резко падает.
Рис. 2. Зависимость средней пропускной способности сети Wi-Fi от количества активных станций
Скорость в сетях Wi‑Fi 6
Конечно же всех в первую очередь интересует скорость подключения. Wi-Fi 6 дает возможность беспроводного подключения на скорости до 11 Гбит/с. Но нужно понимать, что реальная скорость соединения будет намного ниже. Конечно, прирост в скорости по сравнению с 802.11ac будет заметный (почти в 2 раза) . Но здесь есть еще один важный момент – скорость подключения по тарифу вашего интернет-провайдера. Если у вас по тарифу до 100 Мбит/с, то там стандарта 802.11ac более чем достаточно. Если до 1 Гбит/с, то переход на Wi-Fi 6, конечно, может увеличить реальную скорость соединения, так как используя оборудование которое работает на 802.11ac вряд ли получится выжать этот гигабит по беспроводной сети.
Скорость удалось увеличить за счет изменения алгоритма кодирования информации. Если предыдущий стандарт использовал 8‑битное кодирование информации, то новый стандарт использует 10‑битное кодирование.
Важный момент, что стандарт 802.11ax может работать в диапазоне 2.4 ГГц и 5 ГГц.
Поддержка со стороны роутеров
Думаю, вы должны знать, есть ли поддержка данного протокола на вашем роутере, или нет. Если не знаете – просто посмотрите характеристики своего роутера на официальном сайте. Если в списке поддерживаемых стандартов (протоколов) есть Wi-Fi 6 или 802.11ax – значит есть поддержка. Если нет – значит нет поддержки.
Можно еще глянуть на коробку от роутера, или на название (модель) снизу роутера. На большинстве роутеров с поддержкой этого протокола в названии есть "AX". Или где-то написано "Wi-Fi 6". Например, коробка от TP-Link Archer AX10:
Если сами не справляетесь – напишите в комментариях модель, постараюсь подсказать.
Как это работает?
Здесь все очень просто. Если мы говорим о Wi-Fi соединении, то у нас есть роутер (точка доступа) , он раздает Wi-Fi, и есть какое-то устройство (клиент) . Оно подключается к Wi-Fi. Это может быть смартфон, планшет, ноутбук, ПК и т. д. Чтобы соединение между этими двумя устройствами работало по стандарту 802.11ax, необходимо, чтобы был поддержка этого стандарта как со стороны роутера, так и со стороны клиента.
Если роутер и устройство поддерживает Wi-Fi 6, и мы подключили устройство к сети в диапазоне 5 ГГц (новый стандарт работает только на этой частоте) , то для соединения автоматически должен использоваться протокол Wi-Fi 6. Это, как правило, можно посмотреть в свойствах сети после подключения.
Все что необходимо – поддержка данного протокола со стороны точки доступа и клиента. Но поддержка именно аппаратная (на уровне чипа) . Не программная. Нельзя добавить поддержку Wi-Fi 6 с помощью программы, прошивки, драйвера и т. д.
Улучшенная работа при подключении большого количества устройств
Чем больше устройств подключено к роутеру и чем активнее они используют соединение – тем ниже скорость и стабильность подключения. В Wi‑Fi 6 эта ситуация сильно улучшилась. Роутеры с поддержку более старых стандартов Wi-Fi могут одновременно обмениваться данным максимум с несколькими устройствами. Благодаря технологии OFDMA, которая появилась в Wi‑Fi 6, появилась возможность вести параллельный обмен данными с большим количеством устройств. Идет передача более коротких пакетов, но большему количеству устройств. Графика с сайта TP-Link:
Так устройства получают пакеты данных одновременно, а не ждут своей очереди. Это значительно увеличивает пропускную способность сети и скорость подключения. Особенно при подключении к роутеру большого количества устройств.
Не будет ли проблем с подключением старых устройств к роутеру с Wi-Fi 6?
Нет, проблем быть не должно. Старые устройства, которые поддерживают только стандарт 802.11n (Wi-Fi 4) будут подключаться к сети в диапазоне 2.4 ГГц. Они точно мешать не будут.
Устройства с поддержкой 802.11ac (Wi-Fi 5) будут подключаться к роутеру в диапазоне 5 ГГц. В этом же диапазоне будут подключены устройства по протоколу Wi-Fi 6. Будут ли они как-то мешать друг-другу? Возможно. Скорее всего первые (которые на Wi-Fi 5) , будут как-то ограничивать возможности вторых (которые на Wi-Fi 6) . Например, при установке для сети в диапазоне 5 ГГц безопасности WPA3 могут быть проблемы с подключением устаревших устройств. Несмотря на то, что там есть смешанный режим WPA2/WPA3. Так же могут быть проблемы с ограничением скорости соединения для клиентов с поддержкой Wi-Fi 6, так как для обеспечения обратной совместимости роутер может автоматически ограничивать возможности соединения, подстраиваясь под возможности самого медленного устройства в сети. Но это нужно все проверять на практике, проводить эксперименты.
Как вариант, все устройства без поддержки Wi-Fi 6 подключать к сети в диапазоне 2.4 ГГц (но скорость на них будет медленнее, чем могла бы быть) , а диапазон 5 ГГц оставлять только для устройств с поддержкой Wi-Fi 6.
Совместим ли роутер с Wi-Fi 6 со старыми устройствами?
Да, полная обратная совместимость. К новому роутеру который поддерживает стандарт 802.11ax вы сможете подключить даже старое устройство с поддержкой 802.11g.
4
Сергей
Полезное и интересное
Роутер ac, нужно для стабильной работы VR технология ax. Если подключить усилитель ax к роутеру ac будет ли усилитель транслировать ax(wi-fi 6)
Да, скорее всего будет раздавать AX. Но репитер с роутером будет соединяться по AC.
Столь пристальное внимание фазовой модуляции мы уделили потому, что именно она используется в протоколе IEEE 802.11 для кодирования данных. При передаче данных на скорости 1 Мбит/с используется двоичная относительная фазовая модуляция (DBPSK). При этом сам информационный единичный бит передается 11-чиповой последовательностью Баркера, а нулевой бит — инверсной последовательностью Баркера. Соответственно, сама относительная фазовая модуляция применяется именно к отдельным чипам последовательности.
Учитывая, что ширина спектра прямоугольного импульса обратно пропорциональна его длительности, а точнее, 2/T (см. рис 4) нетрудно посчитать, что при информационной скорости 1 Мбит/с скорость следования отдельных чипов последовательности Баркера составит 11 Мчип/с, а ширина спектра такого сигнала — 22 МГц, так как длительность одного чипа составляет 1/11 мкс.
Как уже отмечалось, информационная скорость 1 Мбит/с является обязательной в стандарте IEEE 802.11 (basic access rate), но опционально возможна передача и на скорости 2 Мбит/с (enhanced access rate). Для передачи данных на такой скорости также используется относительная фазовая модуляция, но уже квадратурная (DQPSK). Это позволяет в два раза повысить информационную скорость передачи. При этом ширина самого спектра остается прежней, то есть 22 МГц.
В дополнении к стандарту IEEE 802.11, то есть в стандарте 802.11b, кроме скоростей 1 и 2 Мбит/с обязательными являются также скорости 5,5 и 11 Мбит/с. Для работы на таких скоростях используется уже несколько иной способ уширения спектра.
Кодирование CCK
В настоящей версии стандарта IEEE 802.11b используется несколько способов кодирования с использованием комплементарных кодов (Complementary Code Keying, CCK). Их рассмотрение достаточно сложно с математической точки зрения, поэтому мы лишь поверхностно коснемся этой темы.
Особый интерес представляют сами CCK-последовательности. Прежде всего определим, что следует называть CСK-последовательностью. Для двух ССК-последовательностей равной длины сумма их автокорреляционных функций для любого циклического сдвига, отличного от нуля, всегда равна нулю.
Исходя из того, что автокорреляционная функция определяется как сумма попарных произведений последовательности при ее циклическом сдвиге, обозначим через ai элементы первой последовательности, а через b i — элементы второй. Тогда автокорреляционная функция для первой последовательности длиной n для циклического сдвига на j элементов запишется как:
Аналогично, для второй последовательности автокорреляционная функция примет вид:
При этом две последовательности будут называться комплементарными, если
Аналогично тому, как были рассмотрены комплементарные двоичные последовательности, элементы которых принимали только значения +1 и –1 можно определить комплементарные последовательности на множестве комплексных чисел или многофазовые последовательности Polyphase Codes.
Значения фаз определяются последовательностью входных битов, причем значение выбирается по первому дибиту, — по второму, — по третьему и — по четвертому. Таким образом, для однозначного определения СCК-последовательности требуется 8 бит входных данных. Обратим внимание, что фаза , а соответственно и член , присутствуют во всех членах последовательности. Фактически это означает сдвиг по фазе всех членов последовательности на один и тот же угол, то есть поворот вектора, задающего последовательность, или символа, определяемого последовательностью. По этой причине первый дибит данных — как для скорости передачи 5,5 Мбит/с, так и для скорости 11 Мбит/с — задает сдвиг целого символа по фазе по отношению к фазе предыдущего переданного символа.
Скорость 5,5 Мбит/с
Для скорости 5,5 Мбит/с в одном символе кодируется 4 бита, то есть два дибита (d0 – d3). Первый дибит определяет фазовый сдвиг четных и нечетных символов в соответствии с Таблицей 6
Следующий дибит, то есть биты d2, d3, определяет остальные фазы CCK-последовательности по формулам:
Рассмотрим, к примеру, последовательность данных 11011000. Разбивая ее на пару четырехбитовых символов 1101 и 1000, первый из которых нечетный, а второй — четный, получим, что для нечетного символа , , и . Тогда комплексная CCK-последовательность примет вид: .
Аналогично для второго символа , , , , а CCK-последовательность имеет вид: . Как нетрудно заметить, обе последовательности сдвинуты друг относительно друга на 90°, точнее, вторая последовательность, соответствующая четному символу, сдвинута относительно первой последовательности на
Скорость 11 Мбит/с
Таблица 7.Значение сдвига фаз
Если, к примеру, на вход поступает последовательность 8 бит данных 00111011 и символ является четным, то, пользуясь таблицами, найдем:
Тогда сама CCK-последовательность примет вид: .
Рис. 13. Блок-схема CCK-модулятора
Как уже отмечалось, для задания CCK-последовательности используются только 6 бит данных (второй, третий и четвертый дибиты). Первый дибит определяет сдвиг по фазе всего символа и используется в относительной фазовой модуляции. Шесть бит данных могут иметь 64 различные комбинации (26 = 64). Поэтому говорят, что в протоколе IEEE 802.11b при кодировании каждого символа используется одна из 64 возможных восьмиразрядных CCK-последовательностей. Последовательности, формируемые в CCK-модуляторе, в дальнейшем поступают на I- и Q-каналы QPSK-модулятора.
В заключение обзора различных методов модуляции на физическом уровне, принятых в стандарте IEEE 802.11b, можно составить итоговую таблицу
MAC-уровень
На МАС-уровне определяются базовые структуры архитектуры сети и перечень услуг, предоставляемых этим уровнем. Стандартом определяются два основных типа архитектуры сетей: Ad Нос и Infrastructure Mode.
Рис. 14. Режим взаимодействия Ad Hoc
, который называют также IBSS (Independent Basic Service Set) или режим Peer to Peer (точка-точка), станции непосредственно взаимодействуют друг с другом. Для этого режима требуется минимум оборудования — каждая станция должна быть оснащена беспроводным адаптером. При такой конфигурации не требуется создания какой-либо сетевой инфраструктуры. Основным недостатком режима Ad Hoc является ограниченный диапазон действия, или радиус, возможной сети, а также возможность подключения к внешней сети (например, к Интернету).
Рис. 15. Режим взаимодействия Infrastucture Mode
станции взаимодействуют друг с другом не напрямую, а через точку доступа (Access Point), которая выполняет в беспроводной сети роль своеобразного концентратора (аналогично тому, как это происходит в традиционных кабельных сетях). Рассматривают два режима взаимодействия с точками доступа: BSS (Basic Service Set) и ESS (Extended Service Set). В режиме BSS все станции связываются между собой только через точку доступа, которая может выполнять также функцию моста с внешней сетью. В расширенном режиме — ESS существует ин-фраструктура нескольких сетей BSS, причем сами точки доступа взаимодействуют друг с другом, что позволяет передавать трафик от одной BSS к другой. Сами точки доступа соединяются между собой либо с помощью сегментов кабельной сети, либо с помощью радиомостов.
Для доступа к среде передачи данных в беспроводных сетях стандарта IEEE 802.11b используется метод коллективного доступа с обнаружением несущей и избежанием коллизий (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance, CSMA/CA). Собственно, метод даже по названию напоминает технологию коллективного доступа, используемую в сетях Ethernet. Действительно, в сетях Ethernet используется метод коллективного доступа с опознанием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD). Единственное отличие заключено во второй части метода — вместо обнаружения коллизий используется технология избежания коллизий.
Рис. 16. Реализация метода коллективного доступа
Рис. 17. Структура пакета данных
Спецификация пакетирования данных, предусмотренная стандартом, предписывает разбивку данных на пакеты, снабженные контрольной и адресной информацией длиной в 30 байт, блока данных длиной до 2048 байт и 4-байтного CRC-блока. Стандарт рекомендует использовать пакеты длиной 1500 или 2048 байт.
В статье описаны основные особенности стандарта Wi-Fi 6, или 802.11ax, которые обеспечивают более высокие скорость передачи и пропускную способность сети.
Повышение эффективности
Итак, текущее определение Wi-Fi 6 включает восемь главных элементов, предназначенных для создания физического уровня (PHY) беспроводной передачи с высокой эффективностью (high-efficiency wireless, HEW). Они перечислены в таблице 1: частотные диапазоны, ширина каналов, расстояние между поднесущими, схема кодирования, длительность символа, длительность защитного интервала, схемы передачи, количество пространственных потоков на пользователя.
Элементы физического уровня беспроводной передачи с высокой эффективностью Wi-Fi 6
Примечание
2,4; 5 ГГц (6 или 7 ГГц)
обеспечивает гибкость в загруженных средах
20, 40, 80, 80+80, 160 МГц
повышает пропускную способность для передачи данных
Схема передачи (шифрование)
снижает задержку для индивидуальных пользователей, повышает эффективность для большого количества пользователей
Расстояние между поднесущими
снижает нагрузку, вносимую защитным интервалом
обеспечивает работу в режиме многолучевости
Длительность защитного интервала
обеспечивает работу в режиме многолучевости
BPSK, QPSK, 16QAM, 64QMA, 256QAM, 1024QAM
повышает пропускную способность
Кол-во пространственных каналов на пользователя
SU-MIMO: ≤ 8; MU-MIMO: ≤ 4
управляет активностью ресурсных блоков при передаче в любом направлении
Рассмотрим, как схемы передачи влияют на эффективность Wi-Fi 6.
Метод доступа OFDMA обеспечивает более высокую эффективность за счет применения временного и частотного ресурсов, мощности и синхронизации между станциями и пользователями. Хотя максимальная скорость передачи не увеличивается на физическом уровне, такая схема позволяет чередовать одновременные передачи от большого количества пользователей, сокращая задержку для каждого из них.
Благодаря увеличению плотности поднесущих сети Wi-Fi 6 способны снизить с 20 до 6% нагрузку, вызванную защитными интервалами (GI). Использование нескольких более длинных символов и защитных интервалов позволяет динамически адаптировать сеть под эксплуатацию внутри или вне помещения в условиях многолучевости распространения сигнала, а также при его ослаблении.
Модуляция 1024QAM повышает пропускную способность почти на 25%. Однако для достижения этого уровня необходимо обеспечить хорошие условия в канале и исключительную точность модуляции, величину вектора ошибки порядка –35 дБм в передатчике.
Случай многопользовательской передачи — самый сложный. MU-MIMO в сочетании с OFDMA позволяет эффективно управлять передачей в обоих направлениях с помощью ресурсных блоков (resource unit, RU). Основная концепция, заимствованная из 4G LTE, предоставляет возможность понять не только принцип работы Wi-Fi 6, но и методы тестирования и валидации новых устройств, поддерживающих этот стандарт.
В таблице 2 приведены возможные способы управления ресурсными блоками. Например, простые схемы связи требуют полосу 1,9 МГц, 26 поднесущих и два пилотных сигнала. Напротив, высокоскоростной обмен может занимать полосу 153,2 МГц, использовать 996 тонов и 32 пилотных сигнала.
Одна из самых важных настроек беспроводной сети, это "Режим работы", "Режим беспроводной сети", "Mode" и т. д. Название зависит от маршрутизатора, прошивки, или языка панели управления. Данный пункт в настройках маршрутизатора позволяет задать определенный режим работы Wi-Fi (802.11) . Чаще всего, это смешанный режим b/g/n. Ну и ac, если у вас двухдиапазонный маршрутизатор.
Чтобы определить, какой режим лучше выбрать в настройках маршрутизатора, нужно сначала разобраться, что это вообще такое и на что влияют эти настройки. Думаю, не лишним будет скриншот с этими настройками на примере роутера TP-Link. Для диапазона 2.4 и 5 GHz.
На данный момент можно выделить 4 основных режима: b/g/n/ac. Основное отличие – максимальная скорость соединения. Обратите внимание, что скорость, о которой я буду писать ниже, это максимально возможная скорость (в один канал) . Которую можно получить в идеальных условия. В реальных условиях скорость соединения намного ниже.
IEEE 802.11 – это набор стандартов, на котором работают все Wi-Fi сети. По сути, это и есть Wi-Fi.
Давайте подробно рассмотрим каждый стандарт (по сути, это версии Wi-Fi) :
- 802.11a – я когда писал о четырех основных режимах, то его не рассматривал. Это один из первых стандартов, работает в диапазоне 5 ГГц. Максимальная скорость 54 Мбит/c. Не самый популярный стандарт. Ну и старый уже. Сейчас в диапазоне 5 ГГц уже "рулит" стандарт ac.
- 802.11b – работает в диапазоне 2.4 ГГц. Скорость до 11 Мбит/с.
- 802.11g – можно сказать, что это более современный и доработанный стандарт 802.11b. Работает так же в диапазоне 2.4 ГГц. Но скорость уже до 54 Мбит/с. Совместим с 802.11b. Например, если ваше устройство может работать в этом режиме, то оно без проблем будет подключаться к сетям, которые работают в режиме b (более старом) .
- 802.11n – самый популярный стандарт на сегодняшний день. Скорость до 600 Мбит/c в диапазоне 2.4 ГГц (при ширине канала 40 MHz и трех независимых антеннах) . Совместимость с 802.11a/b/g.
- 802.11ac – новый стандарт, который работает только в диапазоне 5 ГГц. Скорость передачи данных до 6,77 Гбит/с (при наличии 8 антенн и в режиме MU-MIMO) . Данный режим есть только на двухдиапазонных маршрутизаторах, которые могут транслировать сеть в диапазоне 2.4 ГГц и 5 ГГц.
Скорость соединения
Как показывает практика, чаще всего настройки b/g/n/ac меняют с целью повысить скорость подключения к интернету. Сейчас постараюсь пояснить, как это работает.
Возьмем самый популярный стандарт 802.11n в диапазоне 2.4 ГГц, когда максимальная скорость 150 Мбит/с. Именно эта цифра чаще всего указана на коробке с маршрутизатором. Так же там может быт написано 300 Мбит/с, или 450 Мбит/с. Это зависит от количества антенн на маршрутизаторе. Если одна антенна, то роутер работает в один поток и скорость до 150 Мбит/с. Если две антенны, то два потока и скорость умножается на два – получаем уже до 300 Мбит/с и т. д.
Все это просто цифры. В реальных условиях скорость по Wi-Fi при подключении в режиме 802.11n будет 70-80 Мбит/с. Скорость зависит от огромного количества самых разных факторов: помехи, уровень сигнала, производительность и нагрузка на маршрутизатор, настройки и т. д.
Вот смотрите, практически на всех маршрутизаторах, даже на которых написано 300 Мбит/с скорость WAN порта ограничена в 100 Мбит/с. Больше ну никак не выжать. Даже если ваш провайдер дает 500 Мбит/с. Поэтому, лучше покупать роутеры с гигабитными портами. Можете почитать мою статью, где я рассказывал о всех нюансах в выборе маршрутизатора.
Еще статьи по теме:
По поводу того, какой режим работы беспроводной сети задать в настройках роутера и как это может повлиять на скорость, я расскажу во второй части этой статьи.
Совместимость (роутер/устройство-клиент)
Все роутеры, которые сейчас продаются на рынке, могут работать как минимум в трех режимах – b/g/n. Если роутер двухдиапазонный, то еще и в 802.11ac.
Устройства (а точнее встроенные в них Wi-Fi модули) : телефоны, планшеты, ноутбуки, телевизоры, USB Wi-Fi адаптеры и т. д., так же имеют поддержку определенных стандартов. Практически все новые устройства, которые выходят сейчас на рынок, могут подключаться к Wi-Fi в режиме a/b/g/n/ac (понятно, что актуальны два последних) . В обоих диапазонах (2.4 и 5 GHz) . На каких-то отдельных моделях (например, на дешевых ноутбуках, смартфонах) может не быть поддержки стандарта ac.
А если на ноутбуке есть поддержка только Wi-Fi b/g, а наша Wi-Fi сеть работает в режиме "только n", то наш ноутбук к этой сети уже не подключится. Скорее всего мы увидим ошибку Windows не удалось подключиться к Wi-Fi или Не удается подключиться к этой сети в Windows 10. А решить эту проблему можно установкой в настройках маршрутизатора автоматического режим (b/g/n mixed) .
Недавно я сам столкнулся с такой проблемой. К роутеру ZyXEL никак не получалось подключить ноутбук Toshiba Satellite L300. Все устройства подключались без проблем, а ноутбук никак. Появлялась ошибка "Windows не удалось подключиться к. ". Это в Windows 7. В то же время, ноутбук без проблем подключался к беспроводной сети, которую раздавали с телефона.
Как выяснилось, в настройках Wi-Fi сети рутера ZyXEL был выставлен стандарт 802.11n. А ноутбук старый, и в режиме n работать не может. Поэтому и не подключался. Полная несовместимость. После смены настроек роутера на 802.11 b/g/n ноутбук сразу подключился.
Уменьшенное потребление энергии
Target Wake Time – это функция, которая сообщает устройствам (клиентам) когда им нужно пробуждаться для обмена данными с точкой доступа. То есть устройства не всегда находятся в режиме ожидания и тратят энергию, а только когда это необходимо. Это в первую очередь актуально для мобильных устройств.
Увеличится ли покрытие Wi-Fi после перехода на стандарт 802.11ax?
Нет, покрытие сети (радиус действия) не увеличится. Этот стандарт работает на том же диапазоне 2.4 ГГц и 5 ГГц. Радиус действия больше зависит от мощности передатчика, который установлен в роутере. Ну и от антенн. А вообще, мощность всех роутеров примерно одинаковая, так как она ограничена законодательством определенной странны.
Как узнать, есть ли поддержка Wi-Fi 6 на моем устройстве?
На рынке есть очень много устройств с поддержкой Wi-Fi 6. Как роутеров и другого сетевого оборудования (усилители сигнала, Wi-Fi Mesh-системы, точки доступа) , так и клиентов (смартфонов, планшетов, ноутбуков, USB Wi-Fi адаптеров и т. д.) . Разумеется, что через некоторое время в каждом новом устройстве будет поддержка Wi-Fi 6, так как это новый стандарт и он развивается.
Даже не самые новые устройства, тот же iPhone 11, который вышел еще в 2019 году имеют поддержку 802.11ax. Да, тогда только какие-то топовые устройства получали поддержку. Сегодня же (середина 2021 года) беспроводным модулем с поддержкой Wi-Fi 6 комплектуются уже практически все устройства из среднего ценового диапазона. Через некоторое время поддержку нового стандарта получат и бюджетные устройства.
То же самое с роутерами. Еще год назад только у некоторых производителей было по 1-2 модели роутеров с поддержкой Wi-Fi 6. Сегодня это уже целые линейки устройств. И не только роутеров. Цены на них ощутимо снизились. Появились бюджетные модели.
Что нового в Wi‑Fi 6 и чем этот стандарт лучше предыдущего?
Мы рассмотрим 4 основных улучшения:
- Скорость подключения.
- Стабильность соединения при подключении большого количества устройств.
- Работа в местах с множеством соседних сетей (где сильные помехи) .
- Энергоэффективность.
Беспроводной режим на D-link
Открываем панель управления маршрутизатора D-link по адресу 192.168.1.1 (подробнее в этой статье), или смотрите как зайти в настройки роутера D-Link.
Так как у них есть много версий веб-интерфейса, то рассмотрим несколько из них. Если в вашем случае светлый веб-интерфейс как на скриншоте ниже, то откройте раздел "Wi-Fi". Там будет пункт "Беспроводной режим" с четырьмя вариантами: 802.11 B/G/N mixed, и отдельно N/B/G.
Настройка "802.11 Mode".
Управление доступом и планирование
Подход CSMA/CA предполагает предварительное прослушивание канала, затем передачу. Его можно использовать только в случае, когда абоненты осведомлены о присутствии друг друга. Однако может возникнуть проблема скрытого узла. Рассмотрим пример.
Пусть имеются три узла. А и В видят друг друга и точку доступа, С — скрыт: он видит только точку доступа (рис. 3).
Рис. 3. Без координации скрытый узел создает интерференцию и может провоцировать потерю пакета. Узлы А, В скрыты от С, и наоборот
Защитные интервалы
Внутри помещения, как правило, задержка не превышает 0,5 мкс, а вне помещения она достигает 3 мкс. Этого достаточно для появления интерференции, поскольку длина символа составляет 3,2 мкс (рис. 5).
Рис. 5. Использование более широких интервалов позволяет ослабить межсимвольную интерференцию при работе вне помещений, когда сигнал имеет множество путей прохождения
Одно из возможных решений — расширение защитного интервала при работе вне помещения. При этом увеличивается задержка сигнала.
Применение нескольких приемных и передающих антенн (MIMO) дает хороший результат: матрица из четырех приемных и четырех передающих антенн (4×4) обеспечивает четырехкратное увеличение скорости передачи по сравнению с одиночным потоком. Однако на практике бывает сложно обеспечить такое количество антенн, особенно в компактных устройствах, например в смартфонах, в которых, как правило, встроены две антенны. При этом появляется возможность обратиться к многопользовательскому подходу (MU-MIMO), когда передатчик с четырьмя антеннами устанавливает соединения 2×2 с многопользовательскими устройствами, оснащенными двумя антеннами (рис. 6). Необходимо четко разделить нисходящий (DL) и восходящий (UL) потоки между приемником и передатчиком. Как правило, для этого требуется высокая направленность луча, которая обеспечивается за счет электронного управления ФАР.
Рис. 6. Эта конфигурация MU-MIMO со схемой формирования луча позволяет удвоить эффективную скорость передачи данных
Возможности для IoT
Стандарт IEEE 802.11ah предусматривает три функции, предназначенные для Wi-Fi 6. Первая из них — модуляция двумя несущими. Каждый символ отображается на двух поднесущих, широко разнесенных по частоте. Общий эффект заключается в увеличении чувствительности приемника на несколько децибел, что может оказаться востребованным в системах, используемых вне помещений. Вторая функция — целевое время ожидания (target wait time, TWT) — форма планирования, при которой пользовательское оборудование сообщает точке доступа свое доступное окно связи. При этом ослабляется борьба за право передачи и, что важнее, снижается мощность потребления удаленных устройств за счет отказа от постоянного прослушивания канала в ожидании возможности передачи (рис. 7).
Рис. 7. Использование TWT позволяет оптимизировать мощность потребления и снизить нагрузку на сеть
Поскольку эти устройства способны работать в плотных средах, требуется выделить базовый набор служб (basic service set, BSS), которые передаются в этом же диапазоне. Решение получило название «пространственное повторное использование».
Для того чтобы отличить кадры от специфичных BSS, применяется цветовая маркировка (BSS coloring). Каждой точке доступа назначается свой цвет. Абонентские станции могут игнорировать сигналы с цветовым кодом, отличным от требуемого.
Введение
Wi-Fi 6 (802.11ax), основанный на стандарте 802.11ac, позволяет повысить скорость передачи данных и пропускную способность не только новых, но и уже существующих сетей при работе с приложениями нового поколения за счет увеличения эффективности, гибкости и обеспечения масштабируемости.
Покупать ли сейчас роутер с поддержкой Wi-Fi 6?
Сложный вопрос, так как все индивидуально. На сегодня (середина лета 2021 года) выбор этих роутеров очень большой. Самый дешевый стоит что-то в районе 35 долларов. Нормальную, производительную модель можно взять за 60 долларов. Но нужен ли он? будет ли от этого роутера какой-то толк? И здесь очень много нюансов. Вот некоторые из них:
- Поддерживают ли ваши устройства Wi-Fi 6. Как это выяснить, я писал выше в статье. Если не поддерживают – какой тогда смысл с этого роутера? Та даже если на одном устройстве есть поддержка. Разве что с запасом на будущее.
- Скорость подключения к интернету. Если у вас интернет до 100 Мбит/с, с Wi-Fi 6 роутера толку практически не будет (это все из собственного опыта, проверено) . Особенно, если у вас сейчас роутер с поддержкой 802.11ac (Wi-Fi 5) . Вы просто не заметите разницу, так как в диапазоне 5 ГГц на стандарте 802.11ac устройства без проблем получат эти 100 Мбит/с. Скорость не будет выше, так как она ограничена интернет-провайдером. Разве что скорость в локальной сети будет выше. Но снова же, при условии, что оба устройства которые будут соединены в локальную сеть поддерживают шестое поколение Wi-Fi. Если у вас гигабитный (до 1000 Мбит/с) интернет, тогда да, на устройствах с поддержкой нового протокола скорость будет выше.
- Если у вас сейчас однодиапазонный роутер (только 2.4 ГГц) , то покупка AX роутера даст приличный прирост скорости. Но точно такая же история с AC роутером (с поддержкой Wi-Fi 5) . Все из-за перехода на диапазон 5 ГГц, там скорость выше. 802.11ac и 802.11ax работают на частоте 5 ГГц.
- Я считаю, что нет абсолютно никакого смысла в покупке дешевого роутера с Wi-Fi 6. Лучше за эти деньги взять модель с Wi-Fi 5 (802.11ac) .
- Если у вас гигабитный интернет, и/или много современных устройств с поддержкой последнего стандарта Wi-Fi, и позволяет бюджет взять нормальную модель, то однозначно берите роутер с поддержкой Wi-Fi 6.
- Не видитесь на этот маркетинг, типа в 5 раз выше скорость, в 10 раз выше стабильность сети, увеличенное покрытие и т. д. Сейчас Wi-Fi 6 используется больше для маркетинга, чем для решения каких-то технических проблем и улучшений. Чисто мое мнение.
Здесь можно очень долго спорить, что-то доказывать, проверять, замерять, тестировать и т. д. Снова же, все очень индивидуально. Нужно рассматривать каждый случай отдельно. Какие устройства (клиенты) , сколько их, какой интернет, какие задачи, какая нагрузка на сеть и т. д.
Я очень надеюсь, что моя статья хоть немного прояснила всю эту тему с переходом на новый стандарт Wi-Fi и вы сделали для себя правильные выводы, и узнали что-то полезное. Как обычно, на связи в комментариях. Всего хорошего!
Поддержка на устройствах-клиентах (телефонах, ноутбуках, компьютерах)
Здесь тоже нужно смотреть технические характеристики. Желательно делать это на официальном сайте. В спецификациях Wi-Fi всегда указано, какие стандарты поддерживает устройство. Просто найдите свою модель телефона, ноутбука, или другого устройства и посмотрите. Для примера: пишем в поиске "характеристики SAMSUNG Galaxy S20 FE", переходим из результатов поиска на сайт Самсунг, находим характеристики и смотри что там с поддержкой стандартов Wi-Fi.
На компьютере с Windows можно запустить командную строку (например так: Win+R, команда cmd) и выполнить команду netsh wlan show drivers. Если напротив "Поддерживаемые типы радиомодулей" есть 802.11ax (как на скриншоте ниже) , значит есть поддержка.
Можно просто посмотреть характеристики Wi-Fi модуля. В названии адаптера в диспетчере устройств тоже может быть эта информация.
Если сами не справляетесь – спрашивайте в комментариях. Только не забудьте указать модель устройства.
Ограничения Wi-Fi
Наиболее важными показателями работы Wi-Fi являются: полоса пропускания (BW), количество битов данных на поднесущей (SC) и количество пространственных каналов (SS). На рис. 1 сравниваются основные стандарты Wi-Fi: 802.11g (2003 г.), 802.11n (2009 г.) и 802.11ac (2013 и 2016 г., альтернативное название — Wi-Fi 5).
Вместе эти параметры определяют максимально доступную скорость передачи данных. Она равна произведению количества поднесущих на количество битов данных в символе и количество пространственных каналов, поделенное на длительность символа. При этом количество поднесущих зависит от полосы пропускания. Количество битов данных в символе определяется схемами модуляции и кодирования. Длительность символа учитывает защитный интервал.
Устройства Wi-Fi оптимальны для бытовых приложений, небольших офисов и магазинов. При наличии достаточного количества точек доступа они также эффективны в отелях, терминалах аэропортов, офисах и сетях среднего размера. Недостатком является тот факт, что чем больше точек доступа, тем более загруженным становится эфир, что усиливает интерференцию. На рис. 1 перечислены ограничивающие факторы для каждого параметра. Так, полоса пропускания регулируется нормативными актами, а остальные параметры — техническими факторами: количество битов на поднесущую зависит от условий связи в РЧ-канале, а количество пространственных каналов определяется размерами устройства, поскольку требуется установить несколько антенн.
Рис. 1. Развитие стандартов Wi-Fi
Читайте также: