Що необхідно знати про новий стандарт Wi-Fi
Поділіться у соцмережах:
Перші мережеві пристрої на базі 802.11ac вже надійшли у продаж, і дуже скоро перед кожним користувачем буде питання, чи варто переплачувати за нову версію Wi-Fi? Відповіді на питання щодо нової технології можна знайти в цій статті.
802.11ac – передісторія
Остання офіційно затверджена версія стандарту (802.11n), перебувала в розробці з 2002 по 2009 рік, проте її так звану чорнову версію (draft) було прийнято ще в 2007 році, і як багато хто, напевно, пам'ятають, роутери з підтримкою 802.11n draft можна було знайти у продажу практично одразу після цієї події.
Розробники маршрутизаторів та інших Wi-Fi пристроїв надійшли тоді абсолютно правильно, не чекаючи на затвердження фінальної версії протоколу. Це дозволило їм на 2 роки раніше випустити пристрої, що забезпечують швидкості передачі даних до 300 Мб/с, а коли стандарт був остаточно зображений на папері і з'явилися перші 100% стандартизовані маршрутизатори, старі модулі не втратили сумісності за рахунок чорнової версії стандарту, що забезпечує сумісність. лише на рівні заліза (незначні розбіжності можна було усунути з допомогою оновлення програмної прошивки).
З 802.11ac зараз повторюється практично та сама історія, що була і з 802.11n. Терміни прийняття нового стандарту поки точно не відомі (імовірно, не раніше кінця 2013 року), але вже прийнята чорнова специфікація з великою ймовірністю гарантує, що всі випущені зараз пристрої в майбутньому без проблем запрацюють із сертифікованими бездротовими мережами.
Донедавна кожна нова версія додавала наприкінці стандарту 802.11 нову літеру (наприклад,802.11g) і вони зростали в алфавітному порядку. Однак у 2011 році цю традицію трохи порушили та перестрибнули з версії 802.11n одразу на 802.11ac.
Поліпшення в 802.11ac
Можна безперечно говорити про те, що навіть 802.11n ще не встиг розкрити себе в деяких практичних завданнях, проте це не означає, що прогрес має стояти на місці. Крім більш високої швидкості передачі даних, яка може бути задіяна лише через кілька років, кожне вдосконалення Wi-Fi приносить інші переваги: підвищену стабільність сигналу, збільшений діапазон покриття, зниження енергоспоживання. Все вищезгадане справедливе і для 802.11ac, так що нижче зупинимося на кожному пункті докладніше.
802.11ac відноситься до п'ятого покоління бездротових мереж, і в розмовній мові за ним може закріпитися назва 5G WiFi, хоча офіційно воно неправильне. При створенні цього стандарту однією з основних цілей ставилося досягнення гігабітної швидкості передачі. У той час як використання додаткових, як правило, ще не задіяних каналів, дозволяє розігнати навіть 802.11n до значних 600 Мб/с (для цього будуть використовуватися 4 канали, кожен з яких працює на швидкості 150 Мб/с), гігабітну планку і не судилося взяти, і ця роль дістанеться його наступнику.
Зазначену швидкість (один гігабіт) вирішено було брати не за будь-яку ціну, а зі збереженням сумісності з попередніми версіями стандарту. Це означає, що у змішаних мережах усі пристрої працюватимуть незалежно від того, яку версію 802.11 вони підтримують.
Для досягнення цієї мети 802.11ac, як і раніше, працюватиме на частоті до 6 ГГц. Але якщо в 802.11n для цього використовувалися відразу дві частоти (2.4 і 5 ГГц), а в більш ранніх ревізіях тільки 2.4 ГГц, то вAC низьку частоту викреслять і залишать лише 5 ГГц, оскільки вона більш ефективна передачі даних.
Останнє зауваження може здатися дещо суперечливим, оскільки на частоті 2.4 ГГц сигнал краще поширюється на великі відстані, ефективніше огинаючи перешкоди. Однак цей діапазон вже зайнятий величезною кількістю «побутових» хвиль (від пристроїв Bluetooth до мікрохвильових печей та іншої домашньої електроніки), і на практиці застосування тільки погіршує результат.
Іншою причиною для відмови від 2.4 ГГц стало те, що в цьому діапазоні не вистачить спектра для розміщення достатньої кількості каналів завширшки 80-160 МГц кожен.
Слід наголосити, що, незважаючи на різні робочі частоти (2.4 і 5 ГГц), IEEE гарантує сумісність ревізії AC з більш ранніми версіями стандарту. Яким чином це досягається, докладно не пояснено, але швидше за все нові чіпи будуть використовувати 5 ГГц як базову частоту, проте при роботі зі старими пристроями, що не підтримують цей діапазон, зможуть перемикатися на нижчі частоти.
Швидкість Помітний приріст швидкості 802.11ac буде отримано за рахунок відразу декількох змін. Насамперед, за рахунок подвоєння ширини каналу. Якщо в 802.11n він вже був збільшений з 20 до 40 МГц, то в 802.11ac становитиме цілих 80 МГц (за замовчуванням), а в деяких випадках і 160 МГц.
У ранніх версіях 802.11 (до N специфікації) усі дані передавалися лише до одного потоку. У N їх число може становити 4, хоча досі найчастіше використовуються лише 2 канали. Насправді це означає, що сумарна максимальна швидкість обчислюється як добуток максимальної швидкості кожного каналу з їхньої кількість. Для 802.11n отримуємо 150 х 4 = 600 Мб/с.
У 802.11ac пішли далі. Тепер числоканалів збільшено до 8 і максимально можливу швидкість передачі в кожному конкретному випадку можна дізнатися в залежності від їх ширини. При 160 МГц виходить 866 Мб/с, і, помноживши цю цифру на 8, отримуємо максимальну теоретичну швидкість, яку може забезпечити стандарт, тобто майже 7 Гб/с, що у 23 рази швидше ніж дає 802.11n.
Гігабітну, а тим більше 7-гігабітну швидкість передачі даних спочатку зможуть забезпечити далеко не всі чіпи. Перші моделі маршрутизаторів та інших Wi-Fi пристроїв працюватимуть на скромніших швидкостях.
Наприклад, вже згаданий перший 802.11ac роутер Cisco хоч і перевершує можливості 802.11n, проте також не вибрався з «догігабітного» діапазону, демонструючи лише 866 Мб/с. При цьому йдеться про старшу з двох доступних моделей, а молодша забезпечує лише 600 Мб/c.
Втім, помітно нижче цих показників швидкості також не будуть падати навіть у пристроях початкового рівня, оскільки мінімальна можлива швидкість передачі даних, згідно зі специфікаціями, становить для AC 450 Мб/c.
Економне енергоспоживання Економне витрачання енергії стане однією з найсильніших сторін AC. Чіпи на базі цієї технології вже пророкують у всі мобільні пристрої, стверджуючи, що це підвищить автономність не тільки за рівної, але і за більш високої швидкості передачі даних.
За словами Broadcom, нові пристрої до 6 разів енергоефективніші у порівнянні з їх аналогами на базі 802.11n. Швидше за все, виробник мережного обладнання посилається на деякі екзотичні умови тестування, і середня цифра економії буде набагато нижчою за наведену, але все одно повинна помітно проявлятися у вигляді додаткових хвилин, а можливо, і годин роботи мобільних пристроїв.
Зрослаавтономність, як часто буває, перестав бути у разі маркетинговим ходом, оскільки прямо випливає з особливостей роботи технології. Наприклад, той факт, що дані будуть передаватися на більшій швидкості, є причиною зниження витрати енергії. Оскільки той же обсяг даних може бути отриманий за менший час, бездротовий модуль буде вимкнено раніше і, отже, перестане звертатися до батареї.
Формування спрямованого сигналу (Beamforming) Ця методика формування сигналу могла застосовуватися ще в 802.11n, проте на той момент її не стандартизували, і при використанні мережевого обладнання від різних виробників вона, як правило, працювала неправильно. У 802.11ac всі аспекти роботи бімформінгу уніфіковані, тому він буде застосовуватися на практиці набагато частіше, хоча все ще залишається опціональним.
Названа методика вирішує проблему падіння потужності сигналу, викликану його відображенням від різних предметів та поверхонь. При досягненні приймача всі ці сигнали приходять зі зсувом фази, і таким чином зменшують сумарну амплітуду.
Бімформінг вирішує цю проблему в такий спосіб. Передавач приблизно визначає розташування приймача і, керуючись цією інформацією, формує сигнал нестандартним чином. У звичайному режимі роботи сигнал від приймача розходиться рівномірно на всі боки, а при бімформіні направляється в строго певному напрямку, що досягається за допомогою декількох антен.
Бімформінг не тільки покращує розповсюдження сигналу на відкритій території, але також допомагає пробивати стіни. Якщо раніше роутер не «дістав» у сусідню кімнату або забезпечував вкрай нестабільний зв'язок з низькою швидкістю, то з AC якість прийому в тій самій точці буде набагато кращою.
802.11ad, як і 802.11ac, має друге, легше запам'ятовування, але неофіційне ім'я – WiGig.
Незважаючи на назву, ця специфікація не буде наступною за 802.11ac. Обидві технології почали розвивати одночасно і головна мета (подолання гігабітного бар'єру) у них одна. Різні лише підходи. Якщо AC прагне зберегти сумісність з попередніми розробками, AD починає з чистого аркуша паперу, що багато в чому спрощує його реалізацію.
Головною відмінністю між технологіями, що суперничають, стане робоча частота, з якої випливають всі інші особливості. Для AD вона набагато вище в порівнянні з AC і становить 60 ГГц замість 5 ГГц.
У зв'язку з цим робочий діапазон (зона покрита сигналом) також зменшиться, проте в ньому буде набагато менше інтерференцій, оскільки 60 ГГц використовуються рідше в порівнянні з робочою частотою 802.11ac, не говорячи вже про 2.4 ГГц.
На яких саме дистанціях 802.11ad пристрої бачитимуть один одного, сказати поки що складно. Не уточнюючи цифр, офіційні джерела говорять про «щодо невеликих дистанцій у межах однієї кімнати». Відсутність на шляху сигналу стін та інших серйозних перешкод також є обов'язковою та необхідною умовою для роботи. Очевидно, що йдеться про кілька метрів, і символічно, якби межею стало б те саме обмеження, що й для Bluetooth (10 метрів).
Невеликий радіус передачі стане причиною того, що технології AC та AD не конфліктуватимуть між собою. Якщо перша націлена на бездротові мережі для будинків та офісів, то друга використовуватиметься з іншою метою. В яких саме питання все ще відкрите, але вже є чутки про те, що AD нарешті прийде на зміну Bluetooth, який не справляється зі своїми обов'язками через вкрай низьку за нинішніми.мірки швидкості передачі даних.
Стандарт також позиціонують для «заміни провідних з'єднань» – цілком можливо, що в найближчому майбутньому він стане відомий як «бездротовий USB» і буде застосовуватись для підключення принтерів, жорстких дисків, можливо моніторів та іншої периферії.
Поточна Draft версія AD вже випередила свою початкову мету (1 Гб/c), і максимальна швидкість передачі в ній становить 7 Гб/с. При цьому технологія дозволяє поліпшити ці показники, залишаючись в рамках стандарту.
Що 802.11ac означає для простих користувачів
802.11ac вирішує не лише проблему зі швидкістю. Велика кількість підключених до роутера пристроїв вже зараз може створювати проблеми, навіть якщо пропускна спроможність бездротової мережі використовується не максимум. Враховуючи, що кількість таких пристроїв у кожній родині буде тільки зростати, думати над проблемою треба вже зараз, і AC є її рішенням, дозволяючи одній мережі працювати з великою кількістю бездротових пристроїв.
Як і передбачалося, вартість перших AC-роутерів виявилася досить високою, і різкого падіння цін найближчими місяцями навряд варто чекати, особливо якщо згадати, як ситуація розвивалася з 802.11n. Проте вже на початку наступного року маршрутизатори коштуватимуть менше ніж $150-200, які виробники просять за свої перші моделі прямо зараз.
Згідно з інформацією, що просочується невеликими дозами, Apple в черговий раз буде серед перших адептів нової технології. Wi-Fi завжди був ключовим інтерфейсом для всіх пристроїв компанії, наприклад, 802.11n знайшов свій шлях в техніку Apple відразу після затвердження спеціфікації Draft в 2007 році, тому не дивно, що 802.11ac також готується до швидкого дебюту в складі багатьох пристроїв Apple:ноутбуки, Apple TV, AirPort, Time Capsule і, можливо, iPhone/iPad.
На завершення варто нагадати, що всі згадані швидкості є максимально теоретично досяжними. І так само, як 802.11n насправді працює повільніше 300 Мб/с, реальні граничні швидкості для AC також будуть нижчими від того, що вказано на пристрої.
Продуктивність у кожному випадку буде сильно залежати від обладнання, наявності інших бездротових пристроїв, конфігурації приміщення, але орієнтовно, роутер з написом 1.3 Гб/с зможе передавати інформацію не швидше 800 Мб/с (що, як і раніше, помітно вище теоретичного максимуму 802.11n) .
Максимальна швидкість для одного каналу