От 802.11b до Wi-Fi 7: что означают номера Wi-Fi?

Наши дома битком набиты устройствами, подключенными к беспроводному Интернету: смартфонами, планшетами, ноутбуками и, возможно, одной или двумя игровыми приставками. Черт возьми, даже нашим термостатам теперь требуется подключение к Wi-Fi. Чтобы указать точную цифру, изучать В прошлом году выяснилось, что в средней семье в США имеется около 22 устройств, подключенных к Интернету. Поскольку все это оборудование требует доступа в Интернет, возможно, пришло время подумать об обновлении домашней беспроводной сети.

Конечно, последние стандарты беспроводной связи должны быть усовершенствованиями по сравнению с тем маршрутизатором, который вы купили семь лет назад, не так ли? Правильно: с момента дебюта первого сетевого стандарта Wi-Fi в 1997 году, когда скорость передачи данных составляла жалкие 1–2 мегабита в секунду (Мбит/с) и радиус действия всего 66 футов, мы наблюдали резкий скачок в скорости передачи данных. диапазон и возможности протоколов беспроводных сетей и связанного с ними оборудования.

(Фото: Amazon)

Сегодня широкое распространение получили стандарты беспроводных сетей со скоростью до 10,5 Гбит/с благодаря стандарту 802.11ax, также известному как Wi-Fi 6. Wi-Fi 6 — это одна из новейших спецификаций беспроводных сетей, представленная в 2018 году и окончательно утвержденная в 2020 году.

Но выяснить, какой тип сети у вас сейчас есть и стоит ли вам перейти на более быструю систему Wi-Fi 6 — или, может быть, подождать Wi-Fi 7? — не так просто, как кажется. Среди множества факторов, которые следует учитывать, — какие устройства вы используете в своей сети Wi-Fi и могут ли они использовать преимущества новейших скоростей сети. Например, мой Apple MacBook Air 2020 года выпуска совместим с беспроводным маршрутизатором TP-Link Wi-Fi 6E, который я купил в прошлом году. Однако мой ноутбук не может использовать максимальную скорость маршрутизатора, поскольку он поддерживает только Wi-Fi 6.

(Фото: TP-Link)

Более фундаментальная проблема, не имеющая ничего общего с самой технологией, заключается в том, что имена и номера беспроводных сетей исторически сложно расшифровать. Даже сам термин Wi-Fi на самом деле ничего не значит. Вы, вероятно, сталкивались с вариантами схемы нумерации 802.11 Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), которая, по крайней мере, более конкретна, но все же представляет собой беспорядочную мешанину цифр, которая не слетает с языка. Учитывая такие варианты, как 802.11g, 802.11n и 802.11ac, неясно, чем новейшая версия отличается от своей предшественницы или какой вообще является последним стандартом Wi-Fi. Что означают эти цифры? Какие улучшения или функции предлагают новые стандарты?

Производители оборудования, входящие в отраслевую группу Wi-Fi Alliance, в конечном итоге осознали, что у них возникла проблема с брендингом. Поэтому в 2018 году Альянс внедрил немного упрощенную схему нумерации для обозначения поколений беспроводных сетей, таких как Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 и так далее. Такое соглашение об именах облегчает понимание того, какая технология является новейшей и какие устройства поддерживают тот или иной стандарт.

В этом руководстве объясняется, каковы различные спецификации Wi-Fi, а также какие функции и скорости может поддерживать каждое поколение Wi-Fi.

Вначале был 802.11.

Спецификацией беспроводной сети OG была IEEE 802.11, принятая в 1997 году. Ограниченная максимальной скоростью передачи данных 2 Мбит/с и работающая на одной радиочастоте 2,4 ГГц, на сегодняшний день она устарела.

802.11б

Первая крупная редакция спецификации 802.11 появилась два года спустя, предложив значительный скачок скорости передачи данных до 11 Мбит/с. Стандарт 802.11b был первой формой Wi-Fi, получившей широкое распространение на потребительском рынке, начиная с Apple iBook G3 — первого массового потребительского ноутбука со встроенной поддержкой беспроводной сети — и базовой станции Apple AirPort Wireless, представленных в 1999 году. и стимулирование роста домашних беспроводных сетей.

802.11а

Наряду с 802.11b в 1999 году также была представлена ​​еще одна версия исходного стандарта беспроводной связи IEEE: 802.11a, в которой использовалась радиочастота 5 ГГц, а не 2,4 ГГц. Это означало меньше помех от других бытовых устройств, таких как беспроводные телефоны, микроволновые печи, динамики и наушники Bluetooth, которые работают на частоте 2,4 ГГц. Переполненный радиодиапазон может нарушить подключение к Интернету устройств 802.11b.

Еще одним преимуществом использования диапазона 5 ГГц является повышенная скорость, поскольку спецификация 802.11a допускает скорость сети до 54 Мбит/с. Однако его основным недостатком является уменьшение радиуса действия: сигналы 5 ГГц не могут проникать сквозь стены и другие твердые объекты, в отличие от сигналов 2,4 ГГц устройств 802.11b.

(Фото: TP-Link)

По сути, потребителям в 1999 году приходилось выбирать либо лучший радиус действия с более низкими скоростями (802.11b), либо более высокую производительность, но с меньшим покрытием беспроводной сети (802.11a). Вы можете охватить более крупный дом стандартом 802.11a, добавив больше маршрутизаторов или точек доступа, но это сделает создание сети более дорогостоящим.

802.11г

В 2003 году производительность потребительского Wi-Fi значительно улучшилась благодаря стандарту 802.11g. Этот вариант работает на частоте 2,4 ГГц, предлагая более широкий диапазон и лучшее проникновение сквозь полы и стены, чем 802.11b, но способен обеспечивать скорость передачи данных до 54 Мбит/с, как и 802.11a. По сути, это было лучшее из обоих миров. Спецификация 802.11g, обратно совместимая с существующим оборудованием 802.11b, получила широкое распространение на рынке. Многие производители усовершенствовали его, выпустив двух- или трехдиапазонное оборудование 802.11a/b/g.

Поскольку стандарт 802.11g работал на частоте 2,4 ГГц, он по-прежнему имел слабость потенциальных помех другим беспроводным устройствам, использующим те же частоты. Переполненность радиодиапазона только усугублялась по мере роста популярности сетей Wi-Fi.

Все три спецификации в настоящее время в значительной степени устарели, хотя Wi-Fi Alliance задним числом дал каждому новое имя в рамках обновления своего бренда в 2018 году. Исходный 802.11 и обновленный 802.11b получили обозначение Wi-Fi 1; протокол 802.11a — Wi-Fi 2; а 802.11g был переименован в Wi-Fi 3.

Большой скачок вперед: 802.11n (Wi-Fi 4)

Прогресс Wi-Fi ждал своего следующего скачка пять лет. Технология 802.11n, стандартизированная в 2008 году (теперь известная как Wi-Fi 4), усовершенствовала протоколы беспроводной сети 802.11a и 802.11g за счет использования диапазонов частот 2,4 ГГц и 5 ГГц и позволила значительно повысить скорость: от 72 Мбит/с до устойчивых 600 Мбит/с. .

Wi-Fi 4 был первым стандартом беспроводной связи, в котором реализована технология Multiple Input Multiple Output (MIMO), которая использует несколько передатчиков и приемников одновременно для обеспечения более высоких скоростей передачи данных. Система также может работать на частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц одновременно, позволяя пользователям переключаться между частотами сети по мере необходимости, переходя на диапазон 5 ГГц, чтобы лучше избегать помех на загруженной трассе 2,4 ГГц.

(Фото: CenturyLink)

Хотя возможность использования двух радиомодулей встроена в Wi-Fi 4, получаемая вами функциональность будет зависеть от вашего маршрутизатора. Многие беспроводные маршрутизаторы 802.11b/g/n оснащены двумя радиомодулями, что позволяет одновременно транслировать SSID или имена сетей на частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц. Вы можете переключаться между ними по мере необходимости или если позволяет ваше устройство. Однако некоторые маршрутизаторы имеют конструкцию только с одним радиомодулем — вам придется выбрать частоту 2,4 ГГц или 5 ГГц, и обе они не смогут работать одновременно.

Wi-Fi 4 также включает конфигурацию канала с более высокой полосой пропускания: канал с полосой пропускания 20 МГц и более широкий 40 МГц. Это позволяет одновременно подключать больше устройств в каждой сети, обрабатывать больше данных и обеспечивать более высокую скорость для всех пользователей в сети.

802.11ac (Wi-Fi 5)

Перенесемся еще на шесть лет вперед, в 2014 год, и я имею в виду быстроту. Спецификация беспроводной связи Wi-Fi 5 (также известная как 802.11ac) была первым стандартом потребительской сети, измеряемым в гигабитах, а не в мегабитах в секунду, с максимальной скоростью 3,46 Гбит/с. Он отличался от своих непосредственных предшественников тем, что работал исключительно в диапазоне 5 ГГц, что позволяло значительно увеличить скорость передачи данных за счет дальности действия. Более быстрая спецификация была разработана, чтобы помочь удовлетворить растущие потребности в приложениях, требующих больших объемов данных, таких как потоковое видео высокой четкости (1080p) и 4K и мультимедиа, онлайн-игры и более быстрая передача данных с мобильных устройств.

Важно отметить, что хотя Wi-Fi 5 работает только в диапазоне 5 ГГц, многие беспроводные маршрутизаторы, сертифицированные для Wi-Fi 5, обратно совместимы с Wi-Fi 4 и имеют двухдиапазонную функциональность, что позволяет использовать как 2,4 ГГц, так и 5 ГГц. Сети работают одновременно. Пользователи могут выбирать между сетью 2,4 ГГц для расширенного радиуса действия или более высокой скоростью сети 5 ГГц. Если ваше клиентское устройство — будь то телефон, планшет или ноутбук — оснащено оборудованием, сертифицированным для Wi-Fi 5, оно может использовать самые быстрые скорости 802.11ac, предлагаемые этим сетевым стандартом.

(Фото: Моторола)

Wi-Fi 5 создан на основе Wi-Fi 4, улучшая несколько технологий, представленных в этом стандарте. Если Wi-Fi 4 имел четыре пространственных потока и ширину канала 40 МГц, то Wi-Fi 5 удвоил это число до восьми пространственных потоков и полосы пропускания канала 80 МГц, которую можно удвоить до 160 МГц (с двумя каналами по 80 МГц). Проще говоря, Wi-Fi 5 позволяет передавать гораздо больше данных по беспроводной сети.

Видеть более глубокое погружение в 802.11ac или технологию Wi-Fi 5 на нашем дочернем сайте ExtremeTech.

Где мы сейчас: 802.11ax (Wi-Fi 6)

Сегодня основным стандартом беспроводной сети является 802.11ax, также известный как Wi-Fi 6 или Wi-Fi 6E (мы поймем разницу между 6 и 6E через секунду). Этот беспроводной протокол, принятый в 2019 году и окончательно доработанный в 2020 году, повышает скорость и пропускную способность. Как и каждое новое поколение до него, Wi-Fi 6 обеспечивает существенное увеличение пропускной способности: теоретическая максимальная скорость передачи данных достигает 10,53 Гбит/с.

С ростом распространенности оптоволоконного интернет-услуги потребители видят, что скорость интернета резко возрастает, и им необходимо, чтобы их оборудование Wi-Fi не отставало. Прямые каналы Ethernet долгое время были самыми быстрыми и надежными подключениями к Интернету, но, поскольку в наши дни почти все становится мобильным, они уже не самые практичные. К счастью, скорости беспроводных сетей быстро растут благодаря Wi-Fi 6.

Другая основная цель Wi-Fi 6 — решение проблем с пропускной способностью и перегруженностью. Сегодня мы перенасыщены беспроводными сетями, особенно в городских районах. В каждом районе имеется множество перекрывающихся сетей Wi-Fi, и, имея лишь ограниченное количество каналов, эти сети могут легко мешать друг другу и вызывать проблемы с подключением и замедление работы. Wi-Fi 6 призван исправить это.

Лучшие маршрутизаторы Wi-Fi 6, которые мы тестировали

Спецификация объединяет диапазоны 2,4 ГГц и 5 ГГц, что позволяет использовать больше каналов для передачи данных, а также добавляет технологию множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (ODMA), которая позволяет нескольким клиентским устройствам подключаться к одному и тому же каналу и передавать данные без помех или замедлений.

Это описание немного упрощает ситуацию, поэтому обязательно ознакомьтесь с нашим подробным объяснением того, что такое Wi-Fi 6 и на что он способен. Также ознакомьтесь с нашим руководством по лучшим маршрутизаторам Wi-Fi 6, которые мы тестировали.

Рекомендовано нашими редакторами

Wi-Fi 6E

В течение многих лет потребительские беспроводные сети использовали только две основные радиочастоты: 2,4 ГГц и 5 ГГц. Поскольку беспроводные сети стали повсеместными, мы окружены сигналами Wi-Fi, и к нашим сетям подключается больше устройств, чем когда-либо прежде.

Wi-Fi 6E немного облегчает эту перегрузку. В 2020 году Федеральная комиссия по связи (FCC) открыла радиодиапазон 6 ГГц, что дало Wi-Fi огромный прирост количества доступных радиоканалов (по сути, в четыре раза увеличилось количество каналов, которые могут использовать беспроводные маршрутизаторы). Результатом является увеличение скорости: диапазон 6 ГГц обеспечивает надежную скорость, превышающую 1 Гбит/с, а также меньше помех и гораздо большую пропускную способность для нескольких устройств в одном сетевом подключении.

Честно говоря, Wi-Fi 6E не лишен недостатков. Как и в случае с 5 ГГц, новый диапазон 6 ГГц использует более короткие длины волн и, следовательно, имеет более ограниченный диапазон. Служба Wi-Fi 6E может быть фантастически быстрой, когда вы находитесь рядом с маршрутизатором, но сигналы 6 ГГц ухудшаются по мере увеличения расстояния и становятся более уязвимыми к помехам и проблемам передачи при прохождении через стены и полы.

(Фото: Amazon)

Маршрутизаторы и ноутбуки Wi-Fi 6E присутствуют на рынке уже некоторое время, но мы только начинаем видеть, что на рынке появляются другие совместимые устройства, такие как Apple iPhone 15 Pro. Большинство современных смартфонов и ноутбуков по-прежнему используют Wi-Fi 6, поэтому они не могут использовать диапазон 6 ГГц. Кроме того, лишь несколько стран, включая США, Бразилию и Корею, открыли диапазон 6 ГГц для коммерческого использования, поэтому в зависимости от того, где вы живете, вы, возможно, еще не сможете купить маршрутизатор Wi-Fi 6E.

Автоматизированная координация частот

Еще одним фактором, сдерживающим появление Wi-Fi 6E (и будущих устройств Wi-Fi 7, обсуждаемых ниже), является одобрение регулирующих органов. Устройства Wi-Fi — не единственные, кто использует радиодиапазон 6 ГГц, например, провайдеры фиксированной спутниковой связи. Чтобы новые беспроводные сетевые устройства не мешали существующим пользователям частоты 6 ГГц, в отрасли была предложена функция под названием «Автоматическая координация частот» (AFC), которая еще не получила одобрения правительства. Пока этого не произойдет, устройства Wi-Fi 6E и Wi-Fi 7 не одобрены для работы на полную мощностьи в результате мощность и дальность сигнала значительно уменьшаются по сравнению с теоретическими максимумами.

Дополнительную информацию о Wi-Fi 6E можно найти в нашей подробной статье здесь.

Что ждет будущее: 802.11be (Wi-Fi 7)

Естественно, хотя мы только начинаем видеть полное внедрение Wi-Fi 6E, следующее поколение беспроводных сетей уже не за горами. Wi-Fi 7, также известный как 802.11be, обещает еще один огромный скачок в скорости с пиковой скоростью передачи данных более 40 Гбит/с. Поскольку тарифы на услуги оптоволоконного Интернета для жилых помещений теперь увеличиваются до нескольких гигабит в секунду, Wi-Fi 7, безусловно, будет достаточно быстрым, чтобы в полной мере использовать ваше домашнее подключение к Интернету в течение нескольких последующих лет.

Основанный на технологии Wi-Fi 6E, Wi-Fi 7 работает в радиодиапазонах 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц и поддерживает 16 потоков MIMO, что обеспечивает значительное увеличение пропускной способности сети. В этом поколении также представлена ​​новая технология Multi-Link Operation (MLO), которая позволяет нескольким устройствам автоматически и одновременно отправлять и получать данные в разных диапазонах частот. Другими словами, вам (пользователю) не придется беспокоиться о выборе соединения 2,4 ГГц, 5 ГГц или 6 ГГц; ваш маршрутизатор и клиентские устройства автоматически согласуют правильное соединение и более эффективно обрабатывают соединения с несколькими устройствами.

(Фото: TP-Link)

Wi-Fi 7 все еще находится в разработке, и официальное завершение стандарта ожидается не ранее следующего года. Тем не менее, мы уже видели, как на рынке появилось несколько «предварительно сертифицированных» маршрутизаторов Wi-Fi 7, хотя они довольно дорогие. Прочтите наше руководство по Wi-Fi 7 для получения дополнительной информации об этой новейшей беспроводной технологии.

Какую версию Wi-Fi выбрать?

Wi-Fi прошел долгий путь со времен 802.11, поэтому поздравляем вас с тем, что вы зашли так далеко, как в этом руководстве, так и в том случае, если ваша сеть хромает вместе с одним из ранних стандартов. Мы надеемся, что это руководство познакомило вас (без каламбура) с различными доступными технологиями беспроводных сетей. Какая версия Wi-Fi лучше всего подходит для ваших нужд, очевидно, зависит от вашей ситуации.

В наши дни у большинства людей есть дом, полный подключенных технологий: от портативных устройств и ПК до смарт-телевизоров и игровых консолей. Чтобы справиться со всеми этими устройствами, требующими данных, вам нужна домашняя сеть, способная справиться с рабочей нагрузкой. Если у вас много подключенных устройств и несколько одновременных средств просмотра или прослушивания потокового мультимедиа или просто есть оптоволоконное или другое высокоскоростное домашнее подключение к Интернету, имеет смысл использовать Wi-Fi 6 или немного подготовиться к будущему с помощью Wi-Fi 6Е. Такой маршрутизатор сможет лучше обрабатывать все ваши устройства и эффективно использовать ваше быстрое соединение.

Если у вас нет множества устройств, подключенных к Интернету, или вы не часто смотрите потоковое видео в высоком разрешении, вам может подойти маршрутизатор Wi-Fi 5, особенно если вы купили относительно новый или недавний маршрутизатор. . Это не последнее поколение Wi-Fi, но оно будет работать нормально, если вы можете жить без самых быстрых скоростей.

Наконец, если у вас все еще есть старый маршрутизатор 802.11b/g/n, чего вы ждете? Определенно пришло время перейти на более новую и более быструю настройку сети Wi-Fi. Эти маршрутизаторы на данный момент довольно устарели, и, особенно с учетом постоянно растущей скорости домашнего подключения к Интернету, вы увидите лучшую общую производительность, если перейдете на более новый беспроводной маршрутизатор.