Маршрутизатор TP-Link Archer AX50 на чипсете Intel — одно из первых устройств с поддержкой Wi-Fi 6 (802.11ax)

Вчера Wi-Fi Alliance официально запустил программу сертификации Wi-Fi 6, дав зелёный свет широкомасштабному принятию нового стандарта Wi-Fi (802.11ax).

Как и в предыдущих программах сертификации, программа Wi-Fi Certified 6 направлена на проверку совместимости и наборов функций устройств IEEE 802.11ax, гарантируя, что они хорошо работают друг с другом и что устройства поддерживают все необходимые функции производительности и безопасности.

Сертификация Wi-Fi Alliance началась через несколько месяцев после того, как производители де-факто начали выпуск таких устройств, пусть и несертифицированных. Это чипсеты, сетевые адаптеры, маршрутизаторы и смартфоны, в том числе iPhone 11, Samsung Galaxy Note 10 (первый смартфон с поддержкой 802.11ax), Pixel 4 и любые другие смартфоны с процессором Snapdragon 855.

Netgear поддерживает 802.11ax в маршрутизаторах RAX80 и RAX120, а также в наборе устройств для беспроводных mesh-сетей с покрытием домов большой площади Orbi WiFi 6 System AX6000 (RBK852).


Маршрутизатор Netgear RAX120 с поддержкой 802.11ax отличается слегка необычным дизайном антенн в стиле имперского шаттла Дарта Вейдера

Ноутбуки с процессорами Intel 10-го поколения (Ice Lake и Comet Lake) тоже должны иметь поддержку 802.11 ax, так как она аппаратно реализована прямо в процессоре. Если вы собираетесь купить старый ноутбук, то для поддержки 802.11ax потребуется отдельный девайс.

OFDMA

С технической точки зрения новый стандарт немного отходит от прошлых итераций Wi-Fi, сосредоточившись больше на повышении производительности в типичном окружении, а не только на повышении пиковых скоростей передачи устройств. В то время как максимальная пропускная способность, поддерживаемая Wi-Fi 6 составляет 2,4 Гбит/с, решающее улучшение технологии Wi-Fi 6/802.11 ax — это повышенная спектральная эффективность стандарта, пишет AnandTech. Среди прочего, технология добавляет поддержку ортогонального доступа с частотным разделением каналов (OFDMA) для обслуживания большого количества устройств на одном канале. За счёт мультиплексирования выделяются различные поднесущие для отдельных клиентских устройств.

MU-MIMO теперь обязателен

Wi-Fi 6 также добавляет обязательную поддержку функции MU-MIMO, которая впервые появилась в 802.11ac Wave 2, а также технологии формирования направленного сигнала (transmit beamforming) для лучшего охвата отдельных клиентов.

MIMO расшифровывается как multiple input, multiple output — «множественный ввод, множественный вывод». Это метод пространственного кодирования сигнала, использующий систему с множеством каналов передачи и приёма данных. Сейчас в сетях Wi-Fi традиционно используется технология, при которой подключение к точке доступа происходит последовательно, и в определённый отрезок времени все потоки данных адресованы одному пользователю: пока его устройство отправляет или получает данные, остальные ждут своей очереди. Это называется SU-MIMO (Single User MIMO). В отличие от неё, маршрутизатор с поддержкой MU-MIMO (Multi User MIMO) обеспечит передачу данных между множеством устройств одновременно без потери скорости и качества подключения. Такой маршрутизатор визуально отличается большим количеством передающих и принимающих антенн: обычно их как минимум четыре. Или крылья, как у «имперского шаттла» на фотографии выше.

Как уже было сказано, MU-MIMO поддерживается и в современных устройствах стандарта 802.11ac Wave 2, то есть это не какая-то исключительная новинка 802.11ax. Такие маршрутизаторы появились на рынке примерно в 2016 году.

Технология формирования направленного сигнала (transmit beamforming), известная также как фазированная антенная решётка, позволяет сфокусировать сигнал в направлении предполагаемого местоположения беспроводного устройства (или устройств), а не посылать его случайным образом во всех направлениях. За счёт этого она обеспечивает охват всей площади дома при повышенной мощности сигнала и достаточном покрытии для каждого мобильного устройства. Эта технология тоже поддерживалась в устройствах 802.11ac Wave 2.

В стандарте Wi-Fi 6 поддержка MU-MIMO и фазированная антенная решётка становятся обязательными.

Поддержка на текущих устройствах

На самом деле даже существующие клиентские устройства (стандарт 802.11ac) получают преимущества от подключения к точкам доступа Wi-Fi 6 (802.11 ax) за счёт повышения скорости. Как показано на схеме, маршрутизатор просто выделит для них большую полосу, и такие клиентские устройства могут работать параллельно с другими на максимально возможной скорости, а общая пропускная способность канала увеличивается.



Кроме того, для сертифицированных устройств Wi-Fi Alliance требует обязательной поддержки стандарта безопасности WPA3 (с поддержкой аутентификации SAE), модуляции сигнала 1024-QAM, каналов 160 МГц и технологии Target Wake Time (TWT) — заданного времени пробуждения. Это особенно полезно для устройств Интернета вещей, позволяя значительно экономить ресурс батареи. От станций и датчиков теперь требуется пробуждаться для связи только с тем бакеном (периодическим сигналом), который содержит команды для сессий TWT Broadcast, к которым они принадлежат.

Кроме экономии энергии, TWT позволяет точкам доступа и устройствам согласовывать и устанавливать конкретные времена для доступа к среде с целью оптимизации спектральной эффективности и уменьшению соперничества и перекрытия между пользователями.

Одновременно с запуском самой программы сертификации Wi-Fi Alliance сертифицировал первый десяток устройств. Вотсписок сетевых адаптеров, чипсетов и точки доступа, которые прошли сертификацию Wi-Fi 6:

• Broadcom BCM4375
• Broadcom BCM43698
• Broadcom BCM43684
• Cypress CYW 89650 Auto-Grade Wi-Fi 6 Certified
• Intel Wi-Fi 6 (Gig+) AX200 (для PC)
• Intel Home Wi-Fi Chipset WAV600 Series (для маршрутизаторов)
• Marvell 88W9064 (4x4) Wi-Fi 6 Dual-Band STA
• Marvell 88W9064 (4x4) + 88W9068 (8x8) Wi-Fi 6 Concurrent Dual-Band AP
• Qualcomm Networking Pro 1200 Platform
• Qualcomm FastConnect 6800 Wi-Fi 6 Mobile Connectivity Subsystem
• Ruckus R750 Wi-Fi 6 Access Point

Впрочем, сертификация Wi-Fi Alliance на соответствие стандарту — лишь формальность. Например, Apple традиционно не затрудняет себя этой процедурой.

Стандарты Wi-Fi и производительность
Название		Пиковая производительность
Новое название	Стандарт IEEE	1x1 конфигурация	2x2 конфигурация	3x3 конфигурация
Wi-Fi 4	802.11n	150 Мбит/с	300 Мбит/с	450 Мбит/с
Wi-Fi 5	802.11ac	433 Мбит/с по 80 МГц 867 Mbs по 160 МГц	867 Мбит/с по 80 МГц 1.69 Гбит/с по 160 МГц	1.27 Гбит/с по 80 МГц 2.54 Гбит/с по 160 МГц
Wi-Fi 6	802.11ax	867 Mbs по 160 МГц в зависимости	1.69 Гбит/с по 160 МГц от сетевой	2.54 Гбит/с по 160 МГц конфигурации