Sieć bezprzewodowa, czyli popularne WiFi to forma komunikacji, która towarzyszy nam już od dobrych kilkunastu lat. Wraz z popularyzacją smartfonów, stała się praktycznie niezbędna w każdym domu, bo o ile komputer czy telewizor można jeszcze podłączyć kablem, to smartfona byłoby już ciężko. Na przestrzeni ostatnich 10 lat sporo się zmieniło i dzisiaj postanowiłem zrobić małe podsumowanie tych zmian.
Tak naprawdę sensowne prędkości przesyłu danych dla domowego użytkownika wprowadził dopiero standard 802.11n, który według nowej nomenklatury nazywamy WiFi 4. Teoretycznie możliwa była prędkość nawet rzędu 600 Mbps, ale w większości przypadków korzystaliśmy z jednego kanału 40 MHz, który dawał bardzo przyzwoite 150 Mbps. To wtedy pod strzechy trafiła też częstotliwości 5 GHz, wcześniej raczej nie była spotykana w domowych rozwiązaniach. Pomimo upływu ponad 10 lat, 5 GHz nadal jest znacznie mniej popularne niż 2.4 GHz, dzięki czemu całkiem nieźle się spisuje w miejscach o dużym zagęszczeniu sieci WiFi, czyli np. w mieszkaniach w bloku.
4 lata później zadebiutował standard 802.11ac, który de facto jest tylko ewolucją poprzedniego w zakresie częstotliwości 5 GHz. Zakres 2.4 GHz jest na tyle mały, że stosowanie większych szerokości kanałów jest praktycznie niemożliwe, a bez tego trudno było o większą przepustowość, dlatego WiFi Alliance skupiło się na 5 GHz. Ostatnio standard ten przemianowany został na WiFi 5. W jego ramach wprowadzono możliwość łączenia większej liczby kanałów, nawet do szerokości 160 MHz, co w połączeniu z efektywniejszą modulacją daje znacznie większą przepustowość. Już nawet pojedynczy kanał o szerokości 80 MHz pozwala na osiągnięcie przepustowości 433 Mbps, co jest w większości zastosowań wartością wystarczającą. W optymalnych warunkach i przy wykorzystaniu kilku anten, teoretycznie można osiągnąć ponad 6 Gbps, ale w praktyce trudno o takie urządzenia.
W zeszłym roku sfinalizowano natomiast specyfikację standardu 802.11ax, który reklamowany jest teraz jako WiFi 6. Tym razem zmiany objęły zarówno częstotliwości 2.4 GHz jak i 5 GHz, a niedługo do tego miksu dodane zostaną zakresy 1 GHz i 6 GHz. Będzie to bardziej rozwinięta wersja tego standardu oznaczona jako WiFi 6E. Dzięki wielu usprawnieniom teoretycznie już nawet korzystając z kanału 20 MHz można osiągnąć przepustowość rzędu 143 Mbps. Przy 80 MHz, które raczej nie stanowią problemu w zakresie 5 GHz, bez problemu osiągniemy nawet 600 Mbps. Jednak większa przepustowość to nie jedyne zalety nowego standardu.
| 802.11n (Wi-Fi 4) | 802.11ac (Wi-Fi 5) | 802.11ax (Wi-Fi 6) | |
| Premiera | 2009 | 2013 | 2019 |
| Częstotliwości | 2.4 GHz & 5 GHz | 5 GHz | 2.4 GHz & 5 GHz, (możliwe 1 GHz i 6 GHz) |
| Szerokość kanałów | 20 MHz, 40 MHz | 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz | 20 MHz/40 MHz @ 2.4 GHz, 80 MHz, 80+80 MHz & 160 MHz @ 5 GHz |
| Modulacja | 64-QAM | 256-QAM | 1024-QAM |
| Przepustowość | Od 54 Mbps do 600Mbps (max 4 strumienie) | 433 Mbps (80MHz, 1 strumień) - 6933Mb/s (160MHz, 8 strumieni) | 600Mb/s (80MHz, 1 strumień) do 9607.8Mb/s (160MHz, 8 strumieni) |
Nowe oznaczenia standardów WiFi
WiFi 6 wykorzystuje technologie, które są używane np. przez operatorów sieci GSM w standardzie LTE. Mowa tu chociażby o OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), które pozwala znacznie skuteczniej podzielić pasmo aby obsłużyć większą liczbę użytkowników. Wcześniej urządzenia działające na tym samym kanale ciągle sobie przeszkadzały, a dzięki wykorzystaniu OFDMA mogą skuteczniej podzielić się dostępną przepustowością zapewniając lepszą jakość usług wszystkim podłączonym klientom.
WiFi 6 usprawnia także obsługę technologii MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output), czyli możliwości komunikacji z routerem na kilku kanałach jednocześnie. Dzisiaj już raczej powszechne są urządzenia, które posiadają więcej niż 1 antenę WiFi, dzięki temu mogą operować np. na dwóch kanałach 80 MHz jednocześnie efektywnie podwajając przepustowość. W WiFi 5 mieliśmy ograniczenie do 4 strumieni przy pobieraniu i 1 przy wysyłaniu. W WiFi 6 mamy już teoretycznie nawet 8 jednoczesnych strumieni i to zarówno dla pobierania jak i wysyłania danych. W praktyce jest to znacznie bardziej elastyczne rozwiązanie.
Beamforming pojawił się już w WiFi 5, ale w najnowszym standardzie został jeszcze bardziej rozwinięty, między innymi dzięki zmianom w konfiguracji MU-MIMO. Jest to nic innego jak kierowanie wiązki promieniowania w konkretnym kierunku. Pozwala to na poprawienie jakości sygnału, szczególnie dla urządzeń, które nie zmieniają swojego położenia (np. konsole, telewizory czy komputery).
Samych technologii wspierających standard WiFi 6 jest jednak znacznie więcej. Nie będziemy się dzisiaj zagłębiać w ich techniczne meandry, ale warto mieć na uwadze, że zmiany wprowadzone w najnowszych standardzie idą znacznie dalej niż tylko zwiększenie przepustowości. A gdy do pakietu dołączą jeszcze częstotliwości 1 GHz (dla urządzeń IoT, które potrzebują małej przepustowości, ale dużego zasięgu) oraz 6 GHz (dla jeszcze szerszych kanałów i szybszego transferu), to dopiero wtedy uzyskamy pełne możliwości sieci bezprzewodowej, która w wielu przypadkach będzie mogła już z powodzeniem wyprzeć z domu wszelkie kable.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
