Как понять, подключено ли мое устройство к сети Wi-Fi 2,4 ГГц или к сети Wi-Fi 5 ГГц?
Разница между диапазонами сети Wi-Fi роутера 2,4 ГГц и 5 ГГц
Стандарты Wi-Fi определяют диапазоны 2,4 ГГц и 5 ГГц сети Wi-Fi. Двухдиапазонные роутеры могут передавать сигналы Wi-Fi в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц, а трехдиапазонные роутеры поддерживают передачу сигналов Wi-Fi в трех диапазонах: 2,4 ГГц, 5 ГГц (высокочастотный диапазон) и 5 ГГц (низкочастотный диапазон).
| Wi-Fi 2,4 ГГц | Wi-Fi 5 ГГц (только если ваш телефон или компьютер поддерживает Wi-Fi 5 ГГц) | |
|---|---|---|
| Имя сети по умолчанию (SSID) | XXXXXX | XXXXXX_5G |
| Примечание: для роутеров, поддерживающих функцию Приоритет 5 ГГц или Автопереключение между тремя диапазонами, сети Wi-Fi 2,4 ГГц и 5 ГГц имеют одно и то же имя по умолчанию, и роутер автоматически подключается к сети с более высокой скростью. Если вы хотите вручную выбрать сеть Wi-Fi, отключите функцию Приоритет 5 ГГц или Автопереключение между тремя диапазонами, а затем подключитесь к нужной сети Wi-Fi. | ||
| Преимущества | Высокая способность прохождения сквозь стены. | Высокая скорость и отсутствие помех. |
| Недостатки | Наличие помех, которые приводят к нестабильному сетевому соединению. | Низкая способность прохождения сквозь стены. Как правило, сигнал становится слабее после прохождения сквозь стену. |
| Примеры использования | Для портативных устройств, которые вы используете при перемещении между комнатами, таких как мобильные телефоны и планшеты, рекомендуется подключиться к сети Wi-Fi 2,4 ГГц, чтобы обеспечить стабильное соединение в каждой комнате. | Для устройств, находящихся в одной комнате с роутером и не требующих частого перемещения, рекомендуется подключаться к сети Wi-Fi 5 ГГц, чтобы обеспечить более быстрое и стабильное соединение. |
Когда вы настраиваете роутер в первый раз с помощью приложения HUAWEI AI Life и устанавливаете имя и пароль сети Wi-Fi, функция Приоритет 5 ГГц будет включена по умолчанию. На этом этапе сети Wi-Fi 2,4 ГГц и 5 ГГц будут иметь одно и то же имя. Вы можете использовать следующие способы, чтобы определить, подключен ли ваш телефон к сети Wi-Fi 2,4 ГГц или 5 ГГц.
Проверка сети, к которой подключено ваше устройство
Проверьте, поддерживает ли телефон Wi-Fi 5 ГГц.
Способ 1: проверка на телефоне
В качестве примера используется телефон HUAWEI. Перейдите в раздел Настройки > Wi-Fi и выберите имя сети Wi-Fi, к которой вы сейчас подключены, чтобы посмотреть основную информацию о сети. Здесь вы можете посмотреть, подключены ли вы к сети Wi-Fi 5 ГГц или Wi-Fi 2,4 ГГц.
Способ 2: проверка с помощью приложения HUAWEI AI Life
- Подключите ваш телефон к сети Wi-Fi роутера.
- Откройте приложение AI Life и выберите соответствующий роутер, чтобы перейти в меню управления роутером.
- Затем выберите опцию Подключенные устройства . На этом экране вы можете проверить, подключен ли телефон к сети Wi-Fi 2,4 ГГц или 5 ГГц.
Способ 3: проверка через веб-страницу конфигурации роутера
- Убедитесь, что вы настроили доступ в Интернет с помощью приложения HUAWEI AI Life.
- Подключите ваш компьютер или телефон к сети Wi-Fi роутера. Имя сети Wi-Fi по умолчанию указано на наклейке на нижней панели роутера (нет необходимости вводить пароль). Либо подключите компьютер к порту LAN роутера с помощью кабеля Ethernet. Введите IP-адрес по умолчанию в адресной строке браузера и выполните вход на веб-странице конфигурации роутера (IP-адрес по умолчанию указан на наклейке, расположенной на нижней панели роутера).
Откройте раздел Устройство . На этом экране вы можете проверить, подключен ли телефон к сети Wi-Fi 2,4 ГГц или 5 ГГц.
Россию допустят до новых частот Wi-Fi. Привычные диапазоны перегружены
В Россию скоро могут хлынуть роутеры с поддержкой стандарта Wi-Fi 6E и диапазона 6 ГГц. В настоящее время Wi-Fi 6E в стране запрещен, но ограничения могут быть сняты по решению ГКРЧ в самом ближайшем будущем. Причина в том, что стандартные частоты 2,4 и 5 ГГц давно перегружены.
Новый стандарт двухлетней давности
В России могут разрешить новый стандарт Wi-Fi, который позволит использовать новые частоты для беспроводных сетей. Это вынужденная мера, связанная с растущим объемом радиопомех на имеющихся частотах 2,4 и 5 ГГц.
Речь о стандарте Wi-Fi 6E. Как сообщал CNews, он появился еще в начале 2021 г., но по прошествии двух лет до сих пор остается недоступным для россиян. Стандарт использует диапазон 5925-6425 МГц, но в России этот диапазон занят средствами фиксированной радиосвязи и радиорелейными линями связи. К тому же в будущем ее хотели отдать под сотовые сети пятого поколения (5G), но их массовое распространение откладывается ввиду отсутствия необходимого «железа» в нужном количестве, как российского, так и иностранного.
Как пишут «Известия», вопрос о доступе россиян к Wi-Fi 6E будет решать Госкомиссия по радиочастотам (ГКРЧ) на одном из ближайших заседаний. Оно состоится в конце декабря 2022 г., однако пока далеко не факт, что решение комиссии будет положительным. К тому же нет информации, как много пройдет времени прежде, чем разрешительный вердикт комиссии вступит в силу.
Беспроводные сети в кафе и ТРК станут работать лучше. Останется лишь купить смартфон с поддержкой WI-Fi 6E
Но даже если Россию все же допустят до Wi-Fi 6E, то на его использование будут наложены значительные ограничения. На основе этого стандарта можно будет строить сети исключительно в закрытых помещениях. Другими словами, на улице беспроводных сетей на частоте 6 ГГц не будет.
Зачем нужен новый стандарт
В России Wi-Fi работает на частотах 2,4 и 5 ГГц. Диапазон 2,4 ГГц давно переполнен, так как используется в беспроводных сетях не годами – десятилетиями. 5 ГГц гораздо более свободный, но и он постепенно перегружается.
В теории, стандарт Wi-Fi 6E за счет перехода на 6 ГГц способен обеспечить более стабильное и надежное беспроводное соединение. В некоторых случаях скорость беспроводной передачи информации тоже может вырасти.
Этого можно будет добиться, в том числе, и за счет исчезновения «конфликтов» с другими устройствами, использующими диапазон 2,4 ГГц. Например, по нему работает Bluetooth-соединение, сообщили изданию в Минцифры. Также беспроводные мыши и клавиатуры используют эту частоту для соединения с приемником сигнала.
Перегрузка диапазона вызывает помехи в передаче сигнала. Музыка и голос в беспроводных наушниках начинают «заикаться», курсор беспроводной мыши начинает «дергаться», а набор текста на клавиатуре превращается в ад из-за пропусков букв. Страдают и владельцы бытовых дронов, связь с которыми осуществляется на той же частоте.
Темпы внедрения
За два года, прошедшие с момента начала распространения Wi-Fi 6E, почти все производители сетевого оборудования начали выпуск пользовательских роутеров с поддержкой этого стандарта. Самые первые из них были показаны на выставке CES 2021 в январе 2021 г.
Перезапуск СЭД как новый импульс развития
Тем не менее, ввиду отсутствия поддержки этого стандарта в России отечественные ритейлеры не спешат завозить в страну роутеры, способные работать на частоте 6 ГГц. Редакция CNews убедилась, что на момент выхода материала они отсутствовали в каталогах как минимум «Ситилинка», «М.Видео», «Эльдорадо» и некоторых других крупных сетей.
Роутеров с 6 ГГц в крупных сетях пока нет
Когда именно они появятся в отечественной рознице, неизвестно. Редакция CNews обратилась к представителям ритейлеров с этим вопросом и ожидает ответа.
Без надежды на 5G
Если ГКРЧ решила рассмотреть вопрос допуска россиян к Wi-Fi 6E, это может означать, что идея строительства сетей пятого поколения на частоте 6 ГГц или отложена, или вовсе отменена. В России на декабрь 2022 г. не было ни одной широко доступной сети 5G – все крупные операторы по-прежнему строят исключительно 4G.
Ранее CNews писал, что власти решили как можно скорее перейти к строительству сетей 6G. Работа в этом направлении ведется уже несколько лет.
Wi-Fi
(англ. Wireless Fidelity) лежит методика передачи данных по радиоканалу с использованием кодирования сигнала рабочими частотами и специальными приложениями, объединяемые стандартом IEEE 802.11. Области применения этой технологии связаны с сетями для выхода в Интернет, беспроводной передачей аудио — и видеоинформации, промышленной телеметрией, локальными беспроводными сетями (WLAN).
Обычно сеть Wi-Fi строится по схеме «звезда», когда шлюзом в обмене выступает точка доступа, к которой подключаются клиенты. Чтобы клиенты могли обнаружить ее для подключения, точка доступа периодически рассылает радиочастотные «маяки». Клиент, приняв «маяк» точки доступа, посылает ей ответный «маяк», по которому точка доступа оценивает сетевое окружение.
Кроме стандартного соединения через точку доступа, два клиента Wi-Fi могут организовать прямое соединение типа «клиент-клиент» (англ. AdHoc). При таком соединении «маяки» устройствами могут не рассылаться.
Технология Wi-Fi преимущественно использует диапазоны ISM радиопротоколы 2.4GHz и 5GHz, но возможны реализации и на других частотах.
В Wi-Fi используется технология множественного доступа CSMA/CA.
2.4 ГГц (802.11b/g/n)
В России порядком применения устройств малого радиуса действия (Устройства малого радиуса действия SRD) для оборудования Wi-Fi спецификаций 802.11 b\g\n мощностью до 100 мВт выделен частотный диапазон 2400-2483,5 МГц.
Выделенный диапазон включает 14 частотных каналов по 22 МГц (только для Wi-Fi b с DSSS ШПС) или 20 МГц (для остальных спецификаций с OFDM), (из них 3 не перекрывающиеся (1,6,11), остальные частично перекрываются)
В стандарте 802.11n существует возможность увеличения ширины канала передачи с 20 МГц до 40 МГц. Это возможно за счет добавления к каналу в 20 МГц дополнительного канала шириной 20 МГц, чей номер канала можно высчитать по формуле:
n2=n1+4 или n2=n1-4, где n1 — это номер основного канала.
Шаг частотной сетки 5 МГц. Центральные частоты каналов определяются по формуле:
f = 2412 + (n-1)*5 МГц, n от 1 до 13.
Частотный план диапазона 2.4 ГГц
В Испании и Израиле запрещено использование низкочастотных каналов с 1 по 4 вне помещений.
В США каналы разрешены только для устройств малой мощности.
Канал разрешен для использования только для устройств 802.11b с DSSS и кодеком CCK.
Существуют варианты Wi-Fi чипсета фирмы Atheros с диапазоном частот до 2539 МГц.
Радиоинтерфейс устройств в диапазоне 2.4 ГГц в зависимости от спецификации может использовать различные методы расширения спектра и виды модуляции.
Ширина полосы канала
Ширина полосы сигнала
Физический уровень Wi-Fi допускает использование сигналов с полосой 5 и 10 МГц, при кратном уменьшении растояния между поднесущими, относительно полосы 20 МГц.
Для увеличения пропускной способности спецификация 802.11n предусматривает объединение двух не пересекающихся радиоканалов по 20 МГц в один логический (Channel Aggregation) шириной 40 МГц. При объединении каналов, второй канал используется только в случае необходимости, при этом каналы могут находиться не обязательно рядом по частоте.
Диапазон частот WiFi 5ГГц: 5150-5250 МГц, 5250-5350 МГц, 5470-5725 МГц и 5725-5850 МГц.
В России, порядком применения устройств малого радиуса действия (Устройства малого радиуса действия SRD), для оборудования WiFi спецификаций 802.11 a\n мощностью до 100 мВт, выделен частотный диапазон 5150-5350 МГц и 5650-5825 МГц.
В США и Европе канал запрещен к использованию
В 2007 году FCC(США) начали требовать, чтобы все устройства, работающие в диапазонах 5.250–5.350 ГГц и 5.470–5.725 ГГц имели возможность динамического выбора частоты (DFS) и управления мощностью передатчика (TPC). Это позволяет избежать перекрытия сигналов устройств военного назначения и погодных радаров. В 2010 году FCC уточнено использование каналов в 5.470-5.725 ГГц, чтобы избежать наложения на сигналы с погодного радара Допплера(TDWR). Это заявление прекратило использование 120 канала, 124 и 128. Каналы 116 и 132 могут быть использованы, пока их полосу пропускания отделяет более чем 30 МГц (от центра до центра) от TDWR , расположенного в 35 км от устройства.
Германия требует от устройств поддержки динамического выбора частоты (DFS) и управления мощностью передатчика (TPC) на частотах 5.250–5.350 ГГц и 5.470–5.725 ГГц в дополнение к диапазону 5.150–5.350 ГГц, который разрешен к использованию только внутри помещений, оставляя диапазон 5.470-5.725 ГГц для использования как вне, так и внутри помещений.
Австрия приняла решение 2005/513/EC и внесла его непосредственно в национальное законодательство. Применяются те же ограничения, как и в Германии, только диапазон 5.470-5.5725 ГГц разрешается для использования как вне,так и внутри помещений.
В Европе канал запрещен к использованию
В в Индии канал используется только в полосах 5 и 10 МГц
Некоторые вендоры выпускают Wi-Fi a\n оборудование, которое работает за пределами стандартной канальной сетки 5 ГГц:
— Mikrotik выпускает Wi-Fi роутеры с поддержкой каналов в диапазоне 6080-6100 МГц;.
— Wi-Fi адаптеры на базе чипа RTL8812AU (Realtek) работают на каналах от 5075 до 5090 МГц с шагом 5 МГц и от 5100 до 5160 МГц с шагом 10 МГц.
Классификация поддиапазонов (U-NII), используемых устройствами в диапазоне 5 ГГц:
• U-NII Low (U-NII-1): 5.15-5.25 ГГц. Только для использования внутри помещений. Требуется наличие в устройстве встроенной антенны. Мощность передатчика ограничена 50 мВт.
• U-NII Mid (U-NII-2A): 5.25-5.35 ГГц. Предназначен для использования как вне, так и внутри помещений. Предусматривается установка внешней антенны, мощность передатчика ограничена 250 мВт.
• U-NII Worldwide (U-NII-2C): 5.47-5.725 ГГц. Предназначен для использования как вне, так и внутри помещений. Предусматривается установка внешней антенны, мощность передатчика ограничена 250 мВт.
• U-NII Upper (U-NII-3): 5.725-5.825 ГГц. Только для использования вне помещений. Предусматривается установка внешней антенны, мощность передатчика ограничена 1 Вт.
Поколения устройств Wi-Fi спецификации n, работающей в диапазонах 2.4 и 5ГГц также называют WIFI 4.
802.11h — это надстройка над стандартом IEEE 802.11a, первоначально разработанная под европейское законодательство, но позже получившая распространение и в других странах.
Надстройка включает возможности по динамическому выбору рабочих каналов и управлению мощностью передачи, а также дополняет 11 каналов частотного плана IEEE 802.11a дополнительными 12 каналами.
Модуляции диапазоне 5 ГГц
Ширина полосы канала
Ширина полосы сигнала
В диапазоне 5 ГГц для расширения пропускной способности помимо логического объединения используется технология физического объединения каналов (Channel Bonding), которая позволяет объединять несколько соседних не пересекающихся по частоте каналов в один физический канал.
Для спецификации 802.11n максимальная полоса объединенных каналов — 40 МГц. Для спецификации 802.11ac предусматриваются каналы шириной 40, 80, 160 МГц.
Помимо технологий Сhannel Aggregation и Channel Bodding устройства, поддерживающие диапазоны 2.4 и 5 ГГц, могут увеличивать пропускную способность за счет режима DBDC (Dual Band Dual Concurrent), который позволяет одновременно использовать каналы из частотного ресурса диапазонов 2.4 и 5 ГГц.
h – надстройка над спецификацией «а», добавляющая возможности по динамическому управлению мощностью и выбору каналов, а также дополняющая частотный план каналов.
Спецификация IEEE 802.11ac разработана для увеличения пропускной способности каналов в диапазоне 5 ГГц по сравнению с предыдущими поколениями. Поколения устройств Wi-Fi спецификации ac также называют WiFi5.
Спецификация предполагает использование до 8 антенн в режиме MIMO, позволяющую, в том числе, одной точке доступа обслуживать нескольких подключенных клиентов параллельно, а не последовательно, что увеличивает эффективность использования всей полосы пропускания.
В 802.11ac применяются сигналы OFDM с модуляцией QAM КАМ. Некоторые производители оборудования применяют QAM КАМ модуляцию.
В полосе 20 МГц используется 52 поднесущие, в полосе 40 МГц — 108 поднесущих, в полосе 80 МГц — 234 поднесущие, в полосе 160 МГц — 486 поднесущих.
Согласно приказу Минкомсвязи от 22.04.2015 №129 для применения устройств стандарта Wi-Fi ac выделен частотный диапазон 5150-5350 и 5470-6425 МГц, относящийся к системам Беспроводной широкополосный доступ BWA.
Спецификация IEEE 802.11ac использует те же центральные частоты каналов и диапазон что и спецификации g/n.
Стандарт IEEE 802.11j разработан специально для Японии и в других странах не применяется. Стандарт использует частотный план в диапазоне 4.9-5 ГГц (каналы с 183 по 196).
| № Канала | Частота, МГц | Ширина полосы |
| 183 | 4915 | 10 |
| 184 | 4920 | 20 |
| 185 | 4925 | 10 |
| 187 | 4935 | 10 |
| 188 | 4940 | 20 |
| 189 | 4945 | 10 |
| 192 | 4960 | 20 |
| 196 | 4980 | 20 |
Некоторые радиочипы производства MediaTek поддерживают работу в диапазоне частот 4.9-5 ГГц на каналах 20 МГц по спецификации 802.11a.
3.6 ГГц (802.11y)Public Safety WLAN
Спецификация IEEE 802.11y используется для организации радиорелейных линий связи в частотном ресурсе 3,65-3,70 ГГц . Спецификация обеспечивает скорость до 54 Мбит/с на расстоянии до 5000 м на открытом пространстве.
Частотный план диапазона 3.6 ГГц
| № Канала | Частота, МГц | Ширина полосы | ||
| 5 МГц | 10 МГц | 20 МГц | ||
| 131 | 3657.5 | Используется | Не используется | Не используется |
| 132 | Используется | Не используется | Не используется | |
| 132 | 3660.0 | Не используется | Используется | Не используется |
| 133 | 3667.5 | Используется | Не используется | Не используется |
| 133 | 3665.0 | Не используется | Не используется | Используется |
| 134 | 3672.5 | Используется | Не используется | Не используется |
| 134 | 3670.0 | Не используется | Используется | Не используется |
| 135 | 3677.5 | Используется | Не используется | Не используется |
| 136 | 3682.5 | Используется | Не используется | Не используется |
| 136 | 3680.0 | Не используется | Используется | Не используется |
| 137 | 3687.5 | Используется | Не используется | Не используется |
| 137 | 3685.0 | Не используется | Не используется | Используется |
| 138 | 3692.5 | Используется | Не используется | Не используется |
| 138 | 3690.0 | Не используется | Используется | Не используется |
802.11ax — перспективная спецификация семейства Wi-Fi для диапазонов 2.4 и 5GHz. Поколение устройств Wi-Fi спецификации 802.11ax также называют WiFi6.
Спецификация рассчитана на использование каналов 20, 40, 80 MHz, 80+80 MHz и 160 MHz с максимальной модуляцией 1024QAM КАМ (OFDMA).
Планируется поддерживать большее количество подключенных устройств, а также увеличение скорости передачи данных: до 600.4 Mbps (в полосе 80 MHz) и до 9607.8 Mbps (в полосе 160 MHz).
Такие скорости достигаются благодаря уплотнению поднесущих сигнала, интервал между ними составляет 78.125 кГц. Предполагается использование MU-MIMO как от точки доступа к клиенту, так и от клиента к точке доступа, а также технологии автоматического формирования диаграммы направленности в сторону абонента (Beamforming).
В спецификации определено два режима работы: однопользовательский и многопользовательский. В однопользовательском режиме абоненты посылают и принимают данные от точки доступа по одному, в тот момент когда они получают доступ к среде. Многопользовательский режим позволяет точке доступа работать одновременно с несколькими абонентами. Этот режим делится на две части: многопользовательский Downlink и многопользовательский Uplink. Многопользовательские режимы также делятся на две технологии: MIMO и OFDMA.
Режим downlink MIMO позволяет генерировать до восьми потоков для разных абонентов, при этом каждый поток может иметь собственную степень модуляции и скорость передачи данных.
Также режим uplink MIMO реализуется с использованием триггерного кадра. В ответ на триггерный кадр несколько абонентов передают свои пакеты, точка доступа применяет матрицу канала к принятым лучам и определяет информацию, содержащуюся в каждом луче. В многопользовательском режиме OFDMA канал разделяется на части между пользователями для одновременной их работы в канале. Абоненту выделяется подканал с предопределенным количеством поднесущих, минимальный размер подканала может быть не менее 26 поднесущих, минимальный используемый размер подканала называется ресурсным блоком. Ниже представлена таблица максимального количества пользователей, в зависимости от ширины канала и величины ресурсного блока.
| Количество поднесущих в ресурсном блоке | Ширина канала, МГц | |||
| 20 | 40 | 80 | 160 | |
| 26 | 9 | 18 | 37 | 74 |
| 52 | 4 | 8 | 16 | 32 |
| 106 | 2 | 4 | 8 | 16 |
| 242 | 1 | 2 | 4 | 8 |
| 484 | 0 | 1 | 2 | 4 |
| 966 | 0 | 0 | 1 | 2 |
| 2×966 | 0 | 0 | 0 | 1 |
802.11p — стандарт беспроводной связи для мобильных абонентов. Использует 14 каналов с шагом 5 МГц на центральных частотах от 5855 МГц (канал №171) до 5920 МГц (канал №184). Ширина канала 5,10,20 МГц. Модуляционная схема OFDM с 52 поднесущими частотами и BPSK ФМн-2, QPSK ФМн-4, QAM КАМ, QAM КАМ модуляциями на поднесущих.
На этой спецификации Wi-Fi основывается Интернет вещей IoT технология DSRC, предназначенная для связи устройств, механизмов и датчиков внутри автомобиля с внешними системами обработки телеметрии.
Беспроводные радиомодули IEEE802.11p выпускаются фирмой Ublox.
В Японии для спецификации 802.11p выделен частотный ресурс 755-765 МГц.
Другие спецификации 802.11
802.11 be перспективная спецификация, также называемая WiFi7. 802.11af также обозначается как 802.22 (White Space)– спецификация беспроводной связи, которая позволяет разворачивать Wi-Fi сети в диапазоне частот DVB-T/T2 470-710МГц. Широкополосная телевизионная сеть организована так, что между областями покрытия передатчиков, использующих одни и те же каналы, имеются свободные участки, чтобы не возникало интерференции. Таким образом, есть большие частотные области, где ТВ-каналы не используются и это приводит к низкой эффективности использования спектра.
Идея 802.11af использовать относительно маломощные Wi-Fi передатчики, у которых на этих свободных участках спектра не возникнет интерференции с передатчиком ТВ-сигнала.
Стандарт работает на основе технологии когнитивного радио (англ. cognitive radio networks). Чтобы удостовериться, что система не создает интерференции с существующими ТВ-сетями, точки доступа определяют свою позицию по GPS, далее используют интернет для запроса базы данных, чтобы узнать, какие частотные каналы доступны для использования в данный момент времени для данной геопозиции и автоматически производят подстройку рабочего канала.
В 802.11af используются каналы шириной 6,7,8 МГц с сигналами OFDM и BPSK ФМн-2, QPSK ФМн-4, 16,64,256-QAM КАМ модуляциям на поднесущих.
С четырьмя пространственными потоками и четырьмя связанными каналами максимальная скорость передачи данных составляет 426,7 Мбит / с в каналах 6 и 7 МГц и 568,9 Мбит / с для каналов 8 МГц. До четырех потоков MIMO реализуется в многопользовательской конфигурации (MU-MIMO) или блоковым кодом с временным разделением (STBC).
802.11ah (HaLow). Wi-Fi HaLow использует частоты ISM радиопротоколы SubGHz, на которой устройства могут подключаться на большем расстоянии с меньшими затратами энергии. Как утверждается, Wi-Fi HaLow откроет новые сценарии использования для SmartHome, C-V2X и Интернет вещей IoT.
По радиусу действия Wi-Fi HaLow примерно вдвое превосходит используемые сейчас варианты Wi-Fi. Помимо большей дальности, Wi-Fi HaLow обеспечивает более надежное соединение в условиях отсутствия прямой радиовидимости. В то же время, Wi-Fi HaLow унаследует достоинства Wi-Fi, включая широкую совместимость оборудования, надежную защиту данных и простоту установки.
Другим важным достоинством Wi-Fi HaLow является возможность подключения к одной точке доступа тысяч устройств.
Ожидается, что устройства с поддержкой Wi-Fi HaLow будут также работать в диапазонах 2,4 и 5 ГГц, что даст им возможность интегрироваться в существующие сети Wi-Fi.
802.11ad — (WiGig). Используется для связи двух устройств в непосредственной видимости и на расстоянии не более 10 м. Спецификация использует диапазон частот 56-66 ГГц, утвержденный приказом Минкомсвязи России №129 от 22.04.2005 г.
Система Wi-Fi позиционирования
Wi-Fi Positioning System (WPS)
— навигационная система позиционирования, основывающаяся на определении координат по Wi-Fi точкам. Используя Wi-Fi сигналы, способна определять местонахождение точнее, чем спутниковая система глобального позиционирования (GPS). Первоначально создаётся база данных всех беспроводных точек доступа города, (района, страны) а также их местоположение. Затем WPS производит постоянное «прослушивание» Wi-Fi сигналов. Используя уникальный идентификатор в беспроводном маршрутизаторе, к которому подключено устройство посредством Wi-Fi, система может определять точное местонахождение данного устройства. Основным поставщиком услуг позиционирования WPS является компания Skyhook Wireless, поддерживающая мировую базу данных координат Wi-Fi точек доступа.
Wi-Fi на 6 ГГц. Куда все идет?
Количество устройств, подключенных к сетям Wi-Fi, постоянно растет, и соответственно растет потребность в повышении их скорости и емкости. Новый диапазон, выделенный для этих сетей, призван удовлетворить эти запросы.
Предпосылки возникновения стандарта Wi-Fi 6E
За прошедшее десятилетие количество пользователей, подключенных к беспроводным сетям, увеличилось минимум вдвое, и объем данных, передаваемых через них, непрерывно растет. Квартиры оснащаются системами «умный дом», а бесплатные сети Wi-Fi появились не только в транспорте, гостиницах и кафе, но и во многих открытых общественных пространствах. Один из факторов, влияющих на рост трафика, – передача и просмотр видео. Недавно одна иностранная компания опубликовала съемки затонувшего «Титаника» уже в качестве 8К. Для бесперебойного воспроизведения такого видеоматериала нужна хорошая пропускная способность сети. Поэтому неудивительно, что некоммерческий альянс Wi-Fi Alliance принял решение выпустить расширенную версию стандарта Wi-Fi 6 – Wi-Fi 6Е (Extended), которая в теории может обеспечить передачу данных со скоростью до 9,6 Гбит/с и способна работать в новом частотном диапазоне 6 ГГц.
Предполагалось, что стандарт Wi-Fi 6 (802.11ax) должен ускорить цифровизацию на предприятиях, обеспечить автоматизацию процессов производства, развитие интернета вещей (IoT), создание облачных решений и т.д. Основные отличия Wi-Fi 6 от предыдущего пятого поколения – более высокая скорость передачи данных и использование технологии OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов). В такой сети увеличится количество пользователей, которые смогут одновременно подключаться не только безопасно, но и без потери скорости.
Отличие же Wi-Fi 6Е от Wi-Fi 6 в том, устройства этого стандарта будут способны работать и в частотном диапазоне 6 ГГц, в котором устройства предыдущих стандартов, включая Wi-Fi 6 работать не будут и, следовательно, не будут создавать помехи. Благодаря этому пользователь сможет передать огромный массив данных за минимальное время. Устройства, которые поддерживают Wi-Fi 6Е, уже существуют: это Asus Zenfone 9, Motorola Moto S30 Pro и некоторые модели ноутбуков.
Преимущества использования диапазона 6 ГГц в Wi-Fi
Наряду с ростом количества устройств, работающих в сетях Wi-Fi, растет и загрузка используемых ими каналов, что снижает скорость передачи и получения данных. Поэтому для стандарта Wi-Fi 6Е дополнительно выделен частотный диапазон 5925–7125 МГц шириной 1200 МГц. Это дает возможность при проектировании Wi-Fi-сетей использовать 59 новых радиочастотных каналов шириной 20 МГц. Прежде было доступно всего 28 таких каналов: три – в диапазоне 2,4 ГГц и 25 – в диапазоне 5 ГГц (рис. 1). Таким образом, количество доступных каналов увеличилось более чем втрое. В новом диапазоне достигается компромисс между количеством используемых частот и дальностью распространения радиосигнала Wi-Fi, которая уменьшается при повышении частоты.
Рис. 1. Радиоканалы Wi-Fi
Выделяют два основных преимущества использования Wi-Fi 6E.
- Увеличение пропускной способности каналов связи. Клиентские устройства с каждым годом становятся мощнее и требовательнее к пропускной способности сетей доступа Wi-Fi, которая напрямую зависит от ширины канала связи. Поскольку новый диапазон непрерывный, его можно разбить на семь непересекающихся каналов шириной 160 МГц. В предыдущем стандарте было доступно лишь два канала такой ширины в диапазоне 5 ГГц. При подобных условиях построить сеть Wi-Fi с каналами шириной 160 МГц было физически нельзя. С выходом же Wi-Fi 6E такая возможность появилась. Теперь, имея девять непересекающихся каналов 160 МГц, можно построить беспроводную сеть с более высокой пропускной способностью. Такие сети Wi-Fi необходимы, скажем, службам потокового вещания видео, которым нужно высокое качество при воспроизведении медиаконтента, и сервисам дополненной и виртуальной реальности (AR/VR).
- Уменьшение задержек. Наличие большого количества новых каналов позволяет практически избавиться от интерференции радиоволн, когда соседние устройства работают на одних и тех же или соседних частотах. Это, в свою очередь, снижает задержки при передаче данных. Благодаря новому диапазону можно покрыть сетью Wi-Fi площадь около 20 000 кв. м без повторного использования каналов (рис. 2). Такая беспроводная сеть вполне пригодна, например, для гостиниц и больниц, где практически в каждой комнате устанавливаются отдельные точки доступа.
Рис. 2. Пример распределения каналов диапазона 6 ГГц
Однако работать в новом диапазоне 6 ГГц смогут только устройства, поддерживающие Wi-Fi 6E. Это исключает проблемы обратной совместимости, когда в канале одновременно работают устройства старых и новых стандартов, и позволит полностью раскрыться потенциалу Wi-Fi 6Е.
В то же время у диапазона 6 ГГц есть ряд недостатков.
- Повышенное затухание сигнала беспроводной сети по сравнению с диапазонами 5 и 2,4 ГГц. Чем выше частота радиосигнала, тем он быстрее ослабевает в пространстве. Соответственно, при построении сетей Wi-Fi 6Е важно учитывать, что плотность точек доступа должна быть выше.
- Более высокая стоимость одной точки доступа Wi-Fi. Дело в том, что в ней необходимо устанавливать дополнительный радиомодуль для работы в диапазоне 6 ГГц, что увеличивает конечную стоимость устройства.
- Дополнительный радиомодуль увеличит общее энергопотребление точки доступа. Для питания точек доступа понадобятся коммутаторы с поддержкой технологии Power over Ethernet стандарта не ниже 802.3at (PoE+), а если потребуется работа всего функционала, то 802.3bt (PoE++). Также порты подключения точек доступа на коммутаторах должны будут поддерживать MultiGigabit Ethernet 802.3bz (2,5 и 5 Гбит/с), поскольку с появлением дополнительного модуля пропускная способность увеличится и просто гигабитного подключения будет уже недостаточно.
Все это в совокупности увеличит стоимость построения беспроводных сетей с поддержкой Wi-Fi 6E.
Использование диапазона 6 ГГц для Wi-Fi в мире и в России
По данным Wi-Fi Alliance, 27 стран уже приняли решение об использовании диапазона 6 ГГц для работы сетей Wi-Fi, а еще в 14 странах этот вопрос находится в стадии рассмотрения (рис. 3).
Источник: по данным Wi-Fi Alliance
Рис. 3. Страны, принявшие и рассматривающие использование диапазона 6 ГГц для сетей Wi-Fi
Распространение оборудования в мире с поддержкой Wi-Fi 6E неуклонно растет, а потребности этих устройств в широкополосном доступе к сетям связи увеличиваются с каждым днем. В России также есть производители, в частности, компания Eltex, которые анонсировали разработку точек доступа с поддержкой Wi-Fi 6E. Не исключено, что через некоторое время диапазоны частот, используемые сетями Wi-Fi сегодня, окажутся перегружены и не будут справляться с потоком данных. Возможно, что для регулятора это послужит поводом к принятию решения о передаче частот диапазона 6 ГГц для нужд Wi-Fi.
Развитие технологий в современном мире, в частности Wi-Fi, – это непрерывный процесс. Сегодня полным ходом идет разработка нового стандарта Wi-Fi 7, обещающего дальнейшее увеличение скорости передачи данных и расширение возможностей.