Что такое стандарт Wi-Fi 802.11ac, и насколько он быстрее по сравнению с 802.11n
Если вы хотите повысить производительность сети Wi-Fi, нужно использовать стандарт 802.11ac. Wi-Fi 802.11ac является обновлением версии 802.11n (с которым наверняка работают ваши нынешние смартфоны и ноутбуки), предлагая скорость передачи данных от 433 мегабит в секунду до нескольких гигабит в секунду. Для достижения в десятки раз более высоких скоростей 802.11ac работает исключительно в диапазоне 5 ГГц, использует полосу пропускания 80 МГц или 160 МГц, работает в восьми пространственных потоках (MIMO) и применяет технологию формирования луча.
Как работает Wi-Fi 802.11ac
Много лет назад стандарт 802.11n представил некоторые интересные технологии, которые привели к значительному увеличению скорости передачи данных по сравнению с 802.11b и g. 802.11ac делает то же самое по отношению к 802.11n. У 802.11n поддерживается четыре пространственных потока (4×4 MIMO) и ширина канала 40 МГц, а 802.11ac может использовать восемь пространственных потоков и имеет каналы шириной 80 МГц, которые могут быть объединены в каналы по 160 МГц. Даже если всё остальное осталось бы прежним (а оно не осталось), это означает, что 802.11ac имеет спектр пропускания 8×160 МГц против 4×40 МГц — огромная разница, которая позволяет передавать намного больше данных. Чтобы увеличить пропускную способность ещё выше, 802.11ac также вводит модуляцию 256-QAM (по сравнению с 64-QAM в 802.11n), которая сжимает 256 различных сигналов на одной частоте, смещая их фазы. Теоретически это повышает спектральную эффективность 802.11ac в четыре раза по сравнению с 802.11n. Спектральная эффективность является мерой того, насколько хорошо данный беспроводной протокол или метод мультиплексирования использует доступную ширину канала. В диапазоне 5 ГГц, где каналы достаточно широки (более 20 МГц), спектральная эффективность не столь важна. Зато в сотовых диапазонах каналы часто имеют ширину только 5 МГц, там спектральная эффективность очень важна.
802.11ac вводит стандартизированную технологию формирования луча (в 802.11n она не была стандартизирована, что вело к проблемам совместимости). Формирование луча — передача радиосигналов таким образом, что они направлены на конкретные устройства. Это может увеличить общую пропускную способность и сделать её более последовательной, а также снизить потребление энергии. Формирование луча может быть достигнуто смарт-антеннами, которые отслеживают перемещение устройств, или путём модуляции амплитуды и фазы сигналов, чтобы в результате интерференции формировался узкий луч. 802.11n использует второй способ, который может быть реализован с помощью маршрутизаторов и мобильных устройств. Наконец, 802.11ac, как и прежние версии 802.11, полностью совместим с 802.11n и 802.11g — так что вы можете купить 802.11ac роутер и он будет работать со старыми Wi-Fi устройствами.
Диапазон Wi-Fi 802.11ac
В теории на частоте 5 ГГц с формированием луча стандарт 802.11ac должен иметь тот же или лучший диапазон, чем 802.11n (без формирования луча). Частота 5 ГГц, благодаря меньшей проникающей способности, не обладает тем же радиусом действия, что 2,4 ГГц (802.11b/g/n). На этот компромисс приходится идти: в перегруженной полосе 2,4 ГГц не хватает спектральной пропускной способности для обеспечения скорости 802.11ac в несколько гигабит. Если маршрутизатор находится в идеальном положении или у вас есть несколько маршрутизаторов, это не играет роли. Более важным фактором будет мощность передачи устройств и качество их антенн, а также поддержка технологии MIMO.
Насколько быстр стандарт Wi-Fi 802.11ac?
Наконец, главный вопрос: насколько быстро работает Wi-Fi 802.11ac? Как всегда, есть два ответа: теоретическая максимальная скорость, которая может быть достигнута в лаборатории, и практическая максимальная скорость для реального мира, в окружении множества ослабляющих сигнал препятствий. Теоретическая максимальная скорость 802.11ac — восемь каналов 160 МГц 256-QAM, каждый из которых способен выдать 866,7 Мбит/с — итого 6933 Мбит/с (7 Гбит/с). Это скорость передачи данных 900 мегабайт в секунду — быстрее, чем по стандарту SATA 3. В реальном мире, благодаря разделению каналов, вы, вероятно, не получите больше, чем два или три канала по 160 МГц, так что максимальная скорость составит где-то между 1,7 Гбит/с и 2,5 Гбит/с. Сравните это с максимальной теоретической скоростью 802.11n, которая составляет 600 Мбит/с. В тестировании портала AnandTech года Wi-Fi маршрутизатор WD MyNet AC1300 802.11ac (до трёх потоков) соединили с устройствами на 802.11ac с поддержкой либо одного, либо двух потоков. Наибольшая скорость передачи данных была достигнута в ноутбуке с беспроводным адаптером Intel 7260 802.11ac, который использует два потока, чтобы достичь 364 Мбит/с на расстоянии 1,5 м. На 6 м и через стену этот же ноутбук также был самым быстрым, со скоростью 140 Мбит/с. Максимальная скорость для Intel 7260 по спецификациям — 867 Мбит/с (2×433 Мбит/с). В ситуациях, когда вам нужна максимальная производительность и надёжность беспроводной сети, 802.11ac является крайне привлекательным вариантом. Вместо того, чтобы загромождать свою гостиную кабелями Ethernet, 802.11ac теперь имеет достаточную полосу пропускания для беспроводной передачи контента высочайшего разрешения до вашего компьютера или телевизора. Для всех, кроме наиболее требовательных случаев, 802.11ac является весьма жизнеспособной альтернативой Ethernet.
Будущее Wi-Fi 802.11ac
802.11ac в будущем будет становиться ещё быстрее. Теоретическая максимальная скорость 802.11ac едва не достигает 7 Гбит/с, и хотя в реальности она не будет достигнута, 2 Гбит/с или более в следующие несколько лет получить вполне возможно. При 2 Гбит/с скорость передачи данных равна 256 Мбайт/сек и Ethernet уже не так необходим. Для достижения таких скоростей производители чипов и устройств должны научиться задействовать больше потоков 802.11ac, от четырёх и более, как в программной, так и в аппаратной части. Наверняка Broadcom, Qualcomm, MediaTek, Marvell и Intel уже находятся на пути к реализации четырёх и восьми потоков 802.11ac для интеграции в новых маршрутизаторах, точках доступа и мобильных устройствах, но до завершения спецификации 802.11ac второй волны чипсетов и устройств можно не ждать. Предстоит проделать много работы для реализации передовых функций, таких как формирование луча, соответствие стандартам и совместимости с другими устройствами 802.11ac. Ну а на смену стандарту Wi-Fi 802.11ac придёт новый, более скоростной и производительный стандарт Wi-Fi 802.11ax (он же Wi-Fi 6). Но это уже совсем другая история. В прочем, мы её обязательно коснёмся.
Стандарт WiFi 802.11ac
Это новый стандарт беспроводных сетей IEEE 802.11ac семейства 802.11 для WIFI сетей на частотах 5-6 GHz (ГГц.). Устройства работающие на этом стандарте, обеспечивают скорость передачи данных более 1 Gbit/s ( Гбит/с) до 6 Gbit/s ( Гбит/с) 8х MU-MIMO* (Multi-User multiple in, multiple out). Это во много раз выше, чем существующий на данный момент 802.11n.
Данный стандарт расчитан на использование до 8 антенн MU-MIMO и расширение канала до 80 – 160 MHz (Мгц.)
По версии компании Broadcom, данный стандарт относиться к сетям нового поколения 5G.
На начало 2013 года некоторые производители, а именно: Quantenna, Broadcom, Buffalo, Cisco уже представили чипы, поддерживающие работу на стандарте IEEE 802.11ac Draft 0.1.
* MU-MIMO ( англ. Multi-User multiple in, multiple out) (рус. Многопользовательское со многими входами и выходами)
MU-MIMO – в отличие от SU-MIMO (Single User) MU-MIMO это многопользовательская MIMO которую могут использовать сразу несколько пользователей единовременно фактически является пространственный коммутатор (свичем).
Оборудование поддерживающий стандарт IEEE 802.11ac присудствует у таких производителей оборудования как: Ubiquiti, Edimax PRO, 4IPnet, Cisco, BlueSocket, Aruba, Ruckus и многих других.
Компания «Гет Вайфай» предоставляет весь спектр услуг, связанных с построением беспроводных сетей связи, начиная от установки Wi-Fi и LTE оборудования в небольших помещениях и заканчивая построением территориально распределенных беспроводных сетей.
Виды работ
- Частные объекты
- Автотранспорт
- Проектирование сетей
- IT Аутсорсинг
- Радио мосты
- Коммерческие объекты
- Видеонаблюдение
- Аренда сетевого оборудования
- Монтаж СКС
Контакты
(суббота и воскресенье — выходные дни).
Чем различаются стандарты 802.11 b/g/a/n/ac/ax
Когда вы просматривали характеристики своего роутера или выбирали новый, то наверняка видели цифры и буквы, указанные в заголовке. Давайте разберемся, что они означают. 802.11 b/g/a/n/ac/ax — это рабочие режимы беспроводной сети в наборе стандартов Wi-Fi 802.11. Различия между ними заключаются главным образом в скорости передачи данных, а также в рабочей частоте:
- Стандарт 802.11a (Wi-Fi 1) обеспечивает скорость соединения до 54 Мбит/c (не путать с пропускной способностью канала) на частоте 5 ГГц. Это самый ранний по времени появления режим работы Wi-Fi 802.11.
- Стандарт 802.11b обеспечивает поддержку скорости 11 Мбит/с на частоте 2,4 ГГц, на которую одно время стали массово переводить все роутеры.
- Стандарт 802.11g поддерживает скорость соединения 54 Мбит/c на частоте 2,4 ГГц. Он совместим с 802.11b, но, как и предыдущий, уже давно устарел.
- Стандарт 802.11n (или Wi-Fi 4) обеспечивает скорость соединения уже 150 Мбит/c на частоте 2,4 ГГц и 600 Мбит/c на 5 ГГц. В этом режиме работают многие современные устройства с Wi-Fi, поскольку скорости здесь уже вполне рабочие по нынешним меркам. Так что поддержка 11n среди производителей прекратится еще нескоро.
- Стандарт 802.11ac (он же Wi-Fi 5) — один из двух самых современных стандартов беспроводного интернета. Скорость передачи данных по нему может достигать 6,5 Гбит/с и даже чуть больше, если устройство имеет 8 антенн. Если вы любите онлайн-игры или стримите видео, приобретайте роутер с поддержкой этого режима.
- Стандарт 802.11ax (Wi-Fi 6) — самый передовой режим работы беспроводных устройств. Стандарт 11ax был утвержден всего пару лет назад, 1 февраля 2021 года. Устройства с поддержкой Wi-Fi 6 могут работать со скоростью соединения уже до 11 Гбит/с и в частотном диапазоне от 1 до 7 ГГц.
О выборе режима работы
В предыдущей статье мы уже рассказывали про особенности частот 2,4 и 5 ГГц. Если вы планируете устроить домашнюю сеть на частоте 2,4 ГГц, то можете выбирать между режимами b/g/n/ac. Для максимальной совместимости в современных роутерах предусмотрен режим mixed (смешанный), который позволяет подключаться к сети устройствам, работающим на стандартах предыдущего поколения, то есть b/g/n.
При работе сети на частоте 5 ГГц также можно использовать смешанный режим. В этом режиме к сети смогут подключаться устройства, работающие по стандартам a/n/ac. Если же вам посчастливилось стать обладателем роутера новейшей модели, поддерживающей 802.11ax, смело выбирайте режим максимальной совместимости. Это позволит подключить всю технику, гаджеты и другие устройства к сети Wi-Fi, обеспечив максимально возможную скорость.
Что такое WiFi 802.11ac, и насколько он быстрей 802.11n?
Если вы ищите самый быстрый WiFi, вам нужен 802.11ac, здесь все просто. По сути, 802.11ас — ускоренная версия 802.11n (текущий стандарт WiFi, который используется на вашем смартфоне или ноутбуке), предлагающий ускорение ссылок от 433 мегабит в секунду (Мбит/с), и до нескольких гигабит в секунду. Чтобы достичь скорости, которая в десятки раз выше 802.11n, 802.11ac работает исключительно в диапазоне 5ГГц, использует огромную пропускную способность (80-160МГц), работает с 1-8 пространственными потоками (MIMO), и использует своеобразную технологию, называемую «beamforming» (формирование луча). Дополнительные сведения о том, что такое 802.11ac, и как оно со временем заменит проводной гигабитную Ethernet домашнюю и рабочую сеть, мы поговорим дальше.
Как работает 802.11ac.
Несколько лет назад, 802.11n представил некоторую интересную технологию, которая значительно увеличила скорость, по сравнению с 802.11b и g. 802.11ac работает практически так же, как и 802.11n. Например, в то время, как стандарт 802.11n поддерживал до 4 пространственных потоков, и ширину канала до 40МГц, 802.11aс может использовать 8 каналов, и ширину до 80МГц, а их комбинирование может вообще выдать 160МГц. Даже если все остальное останется по-прежнему (а оно не останется), это означает, что 802.11ac оперирует 8х160МГц пространственных потоков, по сравнению с 4х40МГц. Огромная разница, которая позволит выжимать огромные объемы информации из радиоволн.
Чтобы повысить пропускную способность еще больше, 802.11ac также представил модуляцию 256-QAM (по сравнению с 64-QAM в 802.11n), которая буквально сжимает 256 разных сигналов одной частоты, смещая и переплетая каждый из них в иную фазу. Теоретически, это увеличивает спектральную эффективность 802.11ac в 4 раза, по сравнению с 802.11n. Спектральная эффективность — это мера того, как хорошо беспроводной протокол или метод мультиплексирования использует пропускную способность, доступную для него. В диапазоне 5ГГц, в котором каналы достаточно широкие (20МГц+), спектральная эффективность не так важна. В сотовых диапазонах, тем не менее, каналы чаще всего и есть 5МГц шириной, что делает спектральную эффективность крайне важной.
802.11ac также вводит стандартизированное формирование луча (у 802.11n оно было, но не было стандартизировано, что делало интероперабельность проблемой). Формирование луча, по существу, передает радиосигналы таким образом, что они направлены на конкретное устройство. Это может повысить общую пропускную способность, и сделать его более последовательным, а также снизить энергопотребление. Сформировать луч можно при помощи смарт-антенны, которая физически двигается в поиске устройства, или путем модуляции амплитуды и фазы сигналов, так что они деструктивно интерферируют друг с другом, оставляя узкий, не интерферирующий луч. 802.11n использует второй метод, который может быть применен и роутерами и мобильными устройствами. Наконец, 802.11ac, как и предыдущие версии 802.11, полностью обратно совместим с 802.11n и 802.11g, так что вы можете сегодня купить роутер 802.11ac, и он будет отлично работать с вашими устройствами с более старыми WiFi устройствами.
Диапазон 802.11ac
Теоретически, при частоте 5МГц, и использовании сформированного луча, 802.11ac должен обладать таким же, как у 802.11n, или еще лучшим диапазоном (бел лучеобразования). Диапазон 5МГц, благодаря меньшей проникающей способности, обладает не таким диапазоном, как 2.4ГГц (802.11b/g). Но это компромисс, на который мы вынуждены пойти: нам просто не хватит спектральной пропускной способности в массивно используемом диапазоне 2.4ГГц, чтобы допустить максимальную скорость 802.11ac, достигающую гигабитного уровня. Пока ваш роутер находится в идеальном расположении, или у вас их несколько, не стоит переживать. Как всегда, более важным фактором является передача мощности ваших устройств, и качество антенны.
Насколько быстр 802.11ac?
И наконец, вопрос, ответ на который хотят знать все: насколько быстр стандарт WiFi 802.11ac? Как обычно, есть два ответа: теоретически достижимая в лаборатории скорость, и практический предел скорости, которым вы, скорее всего, будете довольствоваться в домашних условиях реального мира, окруженные кучей подавляющих сигнал препятствий.
Теоретическая максимальная скорость 802.11ac — 8 каналов 160МГц 256-QAM, каждый из которых способен на 866.7Мбит/с, что дает нам 6.933Мб/с, или скромные 7Гбит/с. Скорость передачи 900 мегабайт в секунду — это быстрей, чем передача на SATA 3 диск. В реальном мире, благодаря засоренности канала, вы, скорее всего, не получите больше 2-3 160МГц каналов, потому максимальная скорость остановится где-то на 1.7-2.5Гбит/с. По сравнению с теоретической максимальной скоростью 802.11n в 600Мб/с.
Apple Airport Extreme на 802.11ac, разобранный самым производительным роутером iFixit сегодняшнего дня (апрель 2015), включает D-Link AC3200 Ultra Wi-Fi Router (DIR-890L/R), Linksys Smart Wi-Fi Router AC 1900 (WRT1900AC), и Trendnet AC1750 Dual-Band Wireless Router (TEW-812DRU), как сообщает сайт PCMag. C этими роутерами, вам определенно стоит ожидать впечатляющих скоростей от 802.11ac, но пока что не откусывайте свой Gigabit Ethernet кабель.
В тесте Anandtech 2013 года, они испытывали роутер WD MyNet AC1300 802.11ac (до трех потоков) в паре с рядом устройств на 802.11ac, которые поддерживали 1-2 потока. Самая быстрая скорость передачи была достигнута ноутбуком Intel 7260 с беспроводным адаптером 802.11ac, который использовал два потока для получения 364Мб/с на расстоянии всего 1.5м. На 6м и через стену, тот же ноутбук был самым быстрым, но максимальная скорость составила 140Мб/с. Зафиксированный предел скорости для Intel 7260 составил 867Мб/с (2 потока по 433Мб/с).
В ситуации, когда вам не нужна максимальная производительность и надежность проводной GigE, 802.11ac поистине привлекателен. Вместо того, чтобы загромождать свою гостиную Ethernet кабелем, проведенным к домашнему кинотеатру из ПК под телевизором, более разумно использовать 802.11ac, который обладает достаточной пропускной способностью, чтобы беспроводным сигналом высочайшей четкости передать контент вашему HTPC. Для всех, кроме особо требовательных случаев, 802.11ac является очень достойной заменой Ethernet.
Будущее 802.11ac
Стандарт 802.11ac будет становиться еще быстрее. Как мы упоминали ранее, теоретическая максимальная скорость 802.11ac составляет скромные 7Гбит/с, и пока мы не добьемся этого в реальном мире, не стоит удивляться отметке в 2Гбит/с в ближайшие несколько лет. При 2Гбит/с, вы получите скорость передачи 256Мб/с, и внезапно Ethernet будут использоваться все меньше и меньше, пока не исчезнут. Чтобы достичь таких скоростей, производители чипсетов и устройств должны будут выяснить, как реализовать четыре или больше каналов для 802.11ac, учитывая как программное обеспечение, так и аппаратное.
Мы представляем, как Broadcom, Qualcomm, MediaTek, Marvell и Intel уже делают уверенные шаги в обеспечении 4-8 каналов для 802.11ac, ради интеграции самых последних роутеров, точек доступа, и мобильных устройств. Но пока спецификация 802.11ac не будет завершена, вторая волна чипсетов и устройств вряд ли появится. Производителям устройств и чипсетов нужно будет сделать много работы, чтобы убедиться в том, что продвинутые технологии вроде лучеобразования, соответствуют требованиям стандарта, и являются полностью совместимыми с другими устройствами стандарта 802.11ac.