Вай фай стандарт: Стандарты работы Wi-Fi (b/g/n/ac)

Содержание

Стандарты WiFi 802.11 — 192.168.1.1 admin логин вход

Базовый стандарт IEEE 802.11 разработан в 1997 году для организации беспроводной связи по радиоканалу на скорость до 1 МБит/с. в частотном диапазоне 2,4 ГГц. Опционально, то есть при наличии с обоих сторон специального оборудования, скорость можно было поднять до 2 Мбит/с. 
Следом за ним, в 1999 году, была выпущена спецификация 802.11a для диапазона 5ГГц со максимально достижимой скоростью 54 Мбит/с.
После этого стандарты WiFi  разделились по двум используемым диапазонам:

Диапазон 2,4 GHz:

Используемая полоса радиочастот 2400-2483,5 МГц. разделена на 14 каналов:

Канал Частота
1 2.412 ГГц
2 2.417 ГГц
3 2.422 ГГц
4 2.427 ГГц
5 2.
432 ГГц
6 2.437 ГГц
7 2.442 ГГц
8 2.447 ГГц
9 2.452 ГГц
10 2.457 ГГц
11 2.462 ГГц
12 2.467 ГГц
13 2.472 ГГц
14 2.484 ГГц

802.11b — первая модифицикация базового стандарта Вай-Фай со скоростями 5,5 Мбит/с. и 11 МБит/с. Для его работы используются модуляции DBPSK и DQPSK, технология DSSS, кодирование Barker 11 и CCK. 
802.11g — дальнейшая ступень развития предыдущей специфиции с максимальной скоростью передачи данных до 54 Мбит/с (реальная при этом 22-25 МБит/с). Имеет обратную совместимость с 802.11b и более широкую зону покрытия. Используются: технологии DSSS и ODFM, модулятиции DBPSK и DQPSK, кодирование arker 11 и CCK. 

802. 11n — на текущий момент самый современный и быстрый стандарт WiFi, имеющий максимальную зону покрытия в диапазоне 2,4 GHz, а так же используется и в спектре 5GHz. Обратно совместим с 802.11a/b/g. Поддерживает ширину канала 20 и 40 MHz. Используемые технологии ODFM и ODFM MIMO (многоканальный вход-выход Multiple Input Multiple Output). Максимальная скорость передачи данных — 600 Мбит/с (при этом реальная эффективность составляет в среднем не больше 50% от заявленного).

Диапазон 5 GHz:

Используемая полоса радиочастот 4800-5905 МГц. разделена на 38 каналов.

802.11a — первая модификация базовой спецификации IEEE 802.11 для радиочастотного диапазона 5GHz. Поддерживаемая скорость — до 54 Мбит\с. Используемая технология — OFDM, модуляции BPSK, QPSK, 16-QAM. 64-QAM. Используемое кодирование — Convoltion Coding.

802.11n — Универсальный стандарт WiFi, поддерживающий оба частотных диапазона. Может использовать ширину канала как 20, так и 40 MHz.

Максимально достижимый скоростной предел — 600 МБит/с.

802.11ac —  эта спецификация сейчас активно используется на двухдиапазонных WiFi роутерах. По сравнению с предшественником имеет лучшую зону покрытия и значительно экономнее в плане электропитания. Скорость передачи данных — до 6,77 Гбит/с при условии, что роутер имеет 8 антенн. 
802.11ad — самый современный на сегодня стандарт Вай-Фай, имеющий дополнительный диапазон 60 ГГц.. Имеет второе название — WiGig (Wireless Gigabit). Теоретически достижимая скорость передачи данных — до 7 Гбит/с.

 

Обнародованы характеристики стандарта Wi-Fi 7. Скорость составит 46 Гбит/с

| Поделиться Новый беспроводной стандарт 802. 11be, который уже называют Wi-Fi 7, обеспечит обмен данными со скоростью до 46 Гбит/с в теории и до 30 Гбит/с на практике. Появление финальной версии стандарта ожидается в 2024 году, но его ключевые технические спецификации известны уже сейчас.

Новый Wi-Fi через четыре года

Рабочая группа по созданию и развитию сетевых стандартов IEEE 802.1 опубликовала финальные спецификации критериев для определения беспроводного стандарта следующего поколения 802.11be. Ожидается, что к моменту публикации финальной версии, намеченной на середину 2024 г., стандарт получит коммерческое название Wi-Fi 7, а первые тестовые испытания коммерческих устройств нового стандарта стартуют до конца 2024 г.

Стандарт Wi-Fi 7, который придет на смену нынешнему Wi-Fi 6 и запускаемому в следующем году Wi-Fi 6E, призван обеспечить более высокие скорости передачи данных с меньшими задержками, улучшенной энергетической эффективностью и более эффективным подавлением помех.

Плавный переход к новому поколению устройств будет обеспечен за счет обратной совместимости с предыдущими поколениями.

Ожидается, что за счет многочисленных усовершенствований технологий беспроводного обмена данными – включая удвоенную ширину каналов, удвоение их количества и другие, новый стандарт сможет обеспечить скорости передачи данных вплоть до теоретических 46 Гбит/с. По словам разработчиков, пиковые скорости обмена данными в условиях реального развертывания сети на нескольких устройствах смогут достигать 30 Гбит/с.

Для сравнения: теоретическая максимальная скорость загрузки данных в сетях 5G заявлена на уровне до 10 Гбит/с. Для устройств стандарта IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6) теоретический комбинированный «потолок производительности» заявлен на уровне до 11 Гбит/с.

Citius, Altius, Fortius! (Быстрее, выше, сильнее)

Согласно документации, новый стандарт 802.11be будет по-прежнему базироваться на технологии многоканального доступа с ортогональным частотным разделением (Orthogonal frequency-division multiple access, OFDMA), но с улучшением в плане применения квадратурной модуляции 4096-QAM.

Таймлайн разработки и принятия стандарта Wi-Fi 7

Помимо этого, технология многопользовательского беспроводного обмена данными с множественными входами и выходами – MU-MIMO (Multi-user Multiple Input, Multiple Output) в новой версии стандарта получит дальнейшее развитие в виде так называемого «кооперативного» MU-MIMO (CMU-MIMO), способного поддерживать до 16 пространственных потоков передачи данных – это вдвое больше, чем в стандарте Wi-Fi 6. Только за счет этого ожидается прирост пропускной способности при передаче данных на 20%.

Впрочем, разработчики нового стандарта Wi-Fi считают эту технологию наиболее сложной проблемой, которая может возникнуть при проектировании Wi-Fi 7, поэтому CMU-MIMO в новом стандарте будет продвигаться всего лишь как дополнительная опция наряду с режимами с меньшим числом каналов.

Усовершенствования стандарта 802.11be (Wi-Fi 7)

Другим серьезным прорывом Wi-Fi 7 станет увеличение ширины каналов до 320 МГц, что также вдвое больше по сравнению с Wi-Fi 6. Расчет на возможность использования столь широких частотных полос под каждый канал обусловлен перспективами адаптации частотного диапазона 6 ГГц нужд беспроводных сетей на безлицензионной основе – по крайней мере, в некоторых странах, где этот диапазон уже изучается регуляторами на предмет использования с сетями Wi-Fi 6E.

Удвоение максимальной ширины каналов соответственно позволить удвоить производительность сетей Wi-Fi 7. Для увеличения пропускной способности стандарт также предусматривает комбинированное сочетание канальных полос 160+160 МГЦ, 240+180 МГЦ и 160+80 МГц, в том числе, с возможностью объединения частотных блоков в несмежных участках спектра.

Wi-Fi 7: координированный обмен данными

В стандарте Wi-Fi 7 будет предусмотрена многоканальная работа, что позволит беспроводным устройствам передавать и принимать данные одновременно по разным каналам или в разных диапазонах с разделением каналов управления и обмена данными. Именно эта технология, по мнению разработчиков, обеспечит Wi-Fi 7 возможность значительного наращивания скорости обмена данными в сети из нескольких устройств наряду с повышением стабильности обмена трафиком за счет снижения задержек.

Преимущества «кооперативного» MU-MIMO (CMU-MIMO)

Создатели Wi-Fi 7 также учитывают тот факт, что к моменту коммерциализации стандарта частотный диапазон 6 ГГц будет изрядно загружен трафиком других беспроводных сервисов, включая сотовые сети 5G. По этой причине в финальных спецификациях Wi-Fi 7 также появится разрабатываемый в настоящее время «автоматический частотный координатор» – AFC (Automated Frequency Co-ordinator), задачей которого является эффективное использование частотного спектра.

Частотный диапазон 6 ГГц: Европа на перепутье

Выделение частот в диапазоне 6 ГГц для нужд беспроводных сетей в настоящее время в разных странах находится на разных и порой противоречивых стадиях. Так, несмотря на уже выданное Федеральной комиссии по связи США (FCC) разрешение на использование диапазона 6 ГГц для устройств стандарта Wi-Fi 6 и Wi-Fi 6E, а также позитивные сдвиги в этом направлении со стороны регуляторов Южной Кореи и Великобритании, Европе в этом плане пока находится на перепутье.

Зачем и как «Росгосстрах» внедряет ИИ?

Внедрения

По словам Андреаса Гайсса (Andreas Geiss), главы департамента политики в отношении распределении радиочастотного спектра GD CONNECT при Еврокомиссии, процесс ратификации нового частотного диапазона осложняется участием в нем не только 26 стран Евросоюза (за вычетом Великобритании), но также всех 48 стран Европы в составе Европейской конференции администраций почтовых служб и служб связи (CEPT, Conference of European Posts and Telecommunications), сообщил портал The EE Times.

По словам Гейсса, дополнительные сложности в достижении консенсуса по использованию диапазона 6 ГГц в Европе также вызван ограничениями на встречи из-за пандемии коронавируса, однако регуляторы полны оптимизма согласовать уже к апрелю 2021 г. протокол по использованию частотного диапазона шириной 500 МГц – в промежутке между 5945 МГц и 6425 МГц, для целей Wi-Fi.

По его Гейсса, сбор предложений от всех участников CERT должен завершиться в конце ноября 2020 г. , после чего они будут рассмотрены другими европейскими органами – включая Европейский комитет по радиочастотному спектру (RSC, European Radio Spectrum Committee) на предмет гармонизации.

Ожидается, что к апрелю 2021 г. европейские регуляторы согласуют и примут две версии правил для использования беспроводного оборудования в диапазоне. Одна из этих версий – с низким энергопотреблением для помещений (Low Power Indoor, LPI), будет предназначена для оборудования с размещением только внутри зданий, с полным доступом к частотам в полосе 480 МГц.

Облачные хранилища получили трехуровневую защиту от вымогателей

Облака

Оборудование категории с очень низким энергопотреблением – Very Low Power (VLP), можно будет использовать как внутри, так и вне помещений, при этом спектральные полосы для этого будут разделены на две категории — 400 МГц и 80 МГц, соответственно.

Ожидается, что большинство техники Wi-Fi с поддержкой диапазона 6 ГГц будет поставляться в категории LPI. В только недавно разработанной и представленной категории VLP будут появляться в основном потребительские устройства – такие как виртуальные очки VR/AR и другие гаджеты с подключением к смартфонам.

Перспективы Wi-Fi 7 в России

В России правила сертификации устройств стандарта Wi-Fi 6 (802.11ax) в диапазонах частот 2400-2483,5 МГц, 5150-5350 МГц и новом 5650-6425 МГц урегулированы приказом Минцифры России №321 от 6 июля 2020 г. «О внесении изменений в Правила применения оборудования радиодоступа. Часть I. Правила применения оборудования радиодоступа для беспроводной передачи данных в диапазоне от 30 МГц до 66 ГГц, утвержденные приказом Министерства связи и массовых коммуникаций Российской Федерации от 14.09.2010 N 124» за подписью министра Максута Шадаева.

В частности, новыми правилами для оборудования стандарта Wi-Fi 6 устанавливается требование не менее четырех потоков MIMO для базовой станции и не менее двух для абонента, и не более восьми в обоих случаях. Поддерживаемая ширина канала может составлять 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц, 80+80 МГц или 160 МГц, с модуляцией BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM и 1024-QAM.

С точки зрения адаптации нового стандарта в России, при появлении финальных спецификаций Wi-Fi 7 в документе российского регулятора понадобятся лишь минимальные дополнения, поскольку частотный диапазон 6 ГГц уже de facto разрешен для использования устройствами Wi-Fi на территории страны.

Владимир Бахур



Wi-Fi: что такое Wi-Fi? | TP-Link

Всё, что нужно знать про Wi-Fi.

Wi-Fi — это стандарт беспроводного подключения LAN для коммуникации разных устройств, относящийся к набору стандартов IEEE 802.11. Wi-Fi использует радиоволны (так же, как Bluetooth и сотовые сети) для коммуникации устройств в малом масштабе, например: в домах, торговых центрах, на площадях и т. д. Wi-Fi — это самый недорогой и быстрый способ передачи данных на короткие расстояния, включая просмотр веб-страниц, онлайн-игры, видеостриминг и VoIP-вызовы. В 2019 году количество поставленных Wi-Fi устройств превысило 310 млн.

Пользовательский опыт: высокая скорость, низкая задержка, использование в разных условиях на разных типах устройств.

Wi-Fi это:

  1. Самая используемая технология беспроводной коммуникации.
  2. Основное средство доступа к мировому интернет-трафику.
  3. Сфера экономики объёмом почти 2 трлн долларов США.
  4. Рост: в 2019 году общее количество поставленных устройств достигло 4 млрд, а используемых устройств — 13 млрд[1].

Истоки Wi-Fi

Новая технология беспроводной коммуникации была создана доктором Джоном О’Салливаном, известным как «отец Wi-Fi», работавшим в 1990-е в CSIRO (Государственное объединение научных и прикладных исследований, Австралия). Альянс Wireless Ethernet Compatibility Alliance (сегодня именуемый Wi-Fi Alliance) просил CSIRO сделать эту технологию бесплатной для общества, но этого не произошло — теперь каждый производитель Wi-Fi устройств, таких как ноутбуки, мобильные телефоны, устройства умного дома и т. д. платят CSIRO за использование патента.

«Wi-Fi» — это всего лишь товарный знак, зарегистрированный альянсом Wi-Fi Alliance в 1999 году.

На самом деле «Wi-Fi» ничего не означает и не является сокращением слов «wireless fidelity» (беспроводная точность), что было подтверждено Филом Белэнджером, сооснователем Wi-Fi Alliance. В последнее время «Wi-Fi» всё чаще называют «WiFi»[2].

Что нужно для создания Wi-Fi?

Нужно 3 составляющие: пропускная способность, шлюз и роутер. Сегодня Wi-Fi можно также создать на телефоне при помощи функции хот-спот.

Как работает Wi-Fi?

Беспроводное подключение это, по сути, двусторонняя коммуникация между роутером и клиентским устройством. Оба устройства оборудованы радиопередатчиком и приёмником для коммуникации друг с другом путём отправки сигналов по радиодиапазону (2,4 ГГц или 5 ГГц).

Обычно Wi-Fi роутер физически подключён к Ethernet-разъёму или DSL/кабельному/спутниковому модему по сетевому кабелю для доступа в интернет. Затем он вещает своё Wi-Fi имя (SSID) окружающим устройствам. При намерении подключиться к беспроводной сети устройство отправляет на роутер соответствующий сигнал с запросом, после получения и принятия которого создаётся подключение.

Какой Wi-Fi выбрать?

Беспроводная технология постоянно развивается для удовлетворения потребностей к постоянно растущей скорости. Основные стандарты беспроводной технологии это 802.11n (Wi-Fi 4), 802.11ac (Wi-Fi 5) и 802.11ax (Wi-Fi 6). По названию легко понять, что Wi-Fi 6 — это последнее поколение технологии Wi-Fi, созданное для улучшения скорости, увеличения эффективности и снижения загруженности в сценариях с активным использованием пропускной способности.

Но всегда ли нужно покупать новый роутер с новейшими технологиями?

Не всегда. Во-первых, нужно понять свои повседневные сетевые запросы и выяснить, сколько устройств в доме подключено к интернету. Ниже приведены общие рекомендации в зависимости от сценария использования.

Количество устройств

Задача

Рекомендуемый стандарт

1–2

Просмотр веб-страниц, работа с почтой, общение по видео или телефонные звонки через интернет

Wi-Fi 4

3–5

Онлайн-игры, 4К-стримы

Wi-Fi 5

Больше 5

Всё вышеперечисленное + загрузка больших файлов и видеостриминг в прямом эфире

Wi-Fi 5 или Wi-Fi 6

Примечание: если устройства в доме поддерживают Wi-Fi 6, лучше использовать роутер с Wi-Fi 6.

Далее, определите нужную площадь охвата. Окружающая обстановка довольно сильно влияет на покрытие и производительность беспроводных устройств.

В разных домах из-за радиопомех (также известных как затухание сигнала) и разной чувствительности приёма клиентов один и тот же роутер будет работать по-разному. В целом, подключение будет хорошим, если использовать диапазон 2,4 ГГц в пределах 20 метров, а 5 ГГц — в пределах 15 метров. Увеличить охват помогают антенны с коэффициентом высокого усиления, технология Beamforming и другие факторы.

Если скорости или покрытия роутера недостаточно, можно призадуматься об использовании OneMesh или Deco Mesh Wi-Fi.

1) OneMesh™: : недорогая Mesh-сеть с имеющимися устройствами TP-Link
Подробнее об устройствах OneMesh

2) Deco Mesh WiFi: домашняя система Mesh Wi-Fi
Подробнее об устройствах Mesh Wi-Fi

Как протестировать скорость Wi-Fi?

Speedtest® — это простой способ мониторинга скорости сети, показывающий текущую скорость исходящих и входящих загрузок, полученную от вашего интернет-провайдера, и дающий практические советы о том, какими задачами позволяет заниматься скорость вашего интернет-подключения.

Если роутер поддерживает функцию Speedtest®, можете запустить тест прямо из веб-интерфейса управления или приложения Tether.

Если роутер не поддерживает эту функцию, можете выполнить тест скорости, посетив сайт Speedtest.

Как увеличить скорость Wi-Fi?

Скорость Wi-Fi зависит от расстояния, преград (например, стены и потолки), электромагнитных помех и количества устройств, подключённых к сети.

Ниже представлено несколько способов повышения скорости Wi-Fi.

1) Подойдите ближе к Wi-Fi роутеру

От расстояния между роутером и вашим устройством зависит скорость Wi-Fi — чем ближе устройство к роутеру, тем лучше подключение.

2) Найдите хорошее место для Wi-Fi роутера

Для максимального покрытия размещайте Wi-Fi роутер посередине открытого пространства и подальше от электроники, от которой могут быть помехи, такой как микроволновые печи, холодильники и беспроводные телефоны.

3) Обновите прошивку Wi-Fi роутера

В новых прошивках могут быть исправлены надоедливые ошибки, оптимизирована производительность, а иногда даже добавлена поддержка более высокой скорости. Обновить прошивку роутера TP-Link можно в веб-интерфейсе управления роутера или в приложении Tether. Новые прошивки также доступны на официальном сайте TP-Link, откуда их можно бесплатно загрузить.

4) Смените диапазон и канал Wi-Fi

Если роутер двухдиапазонный (например, TP-Link Archer C7), для увеличения скорости и уменьшения помех можно сменить диапазон с 2,4 ГГц на 5 ГГц. Если у роутера только один диапазон 2,4 ГГц, попробуйте выбрать статический канал 1, 6 или 11.

5) Приоритизируйте сетевой трафик при помощи QoS

Онлайн-игры, видеозвонки и онлайн-фильмы сильно нагружают пропускную способность. Если на роутере (например, TP-Link Archer C4000) есть функция QoS (приоритизация), можно приоритизировать интернет‑трафик для конкретных онлайн-задач, таких как онлайн‑игры или стримы. Задачам с высоким приоритетом будет выделена дополнительная пропускная способность, поэтому они будут работать плавно даже при большой загруженности сети.

6) Используйте последний стандарт Wi-Fi

Новые стандарты Wi-Fi всегда повышают скорость Wi-Fi. Wi-Fi 6 работает на стандарте Wi-Fi 802.11ax и увеличивает скорость в 3 раза, снижает задержку на 75% и увеличивает количество подключённых клиентских устройств в 4 раза. Если в доме много устройств, которым нужен интернет, роутер, работающий на стандарте 802.11ax, это почти однозначно лучший выбор.

Как расширить покрытие Wi-Fi сети?

Многие хотели бы расширить покрытие Wi-Fi сети — благодаря различным решениям TP-Link сделать это невероятно просто. TP-Link предлагает усилители сигнала, оборудование Powerline, Mesh-устройства и системы Mesh Wi-Fi, которые помогут расширить сеть без необходимости покупать новый роутер.

Усилители сигнала (RE)

Усилители сигнала это отличное решение при недостаточном Wi-Fi покрытии. Разместите усилитель примерно посередине между роутером и зоной Wi-Fi со слабым сигналом. Усилитель будет получать и повторять Wi-Fi сигнал роутера вокруг себя, таким образом расширяя покрытие беспроводной сети.

Для выбора подходящего усилителя для домашней сети перейдите в раздел усилителей сигнала.

Оборудование Powerline (PLC)

Адаптеры Powerline используют электропроводку для передачи данных и создания интернет-подключения там, где есть розетка. Это удобно, потому что для увеличения покрытия не нужно прокладывать по всему дому кучу кабелей Ethernet — просто подключите адаптеры Powerline в розетку, а затем подключите их к роутеру. Это создаст высокоскоростную сеть (почти такую же, как проводную), поскольку стены и другие преграды не смогут помешать, как это происходит с усилителями сигнала.

Для выбора подходящего оборудования Powerline для домашней сети перейдите в раздел оборудования Powerline.

Однако надо не забывать, что при этом оба адаптера Powerline должны находиться в одной электрической цепи. Если в доме несколько электрических цепей, нужно убедиться, что обе розетки, в которые вы подключаете адаптеры Powerline, относятся к одной и той же электрической цепи.

Mesh Wi-Fi

Mesh Wi-Fi это Wi-Fi система, созданная для устранения зон со слабым сигналом и обеспечения непрерывного Wi-Fi на каждом квадратном сантиметре дома. Одно из главных преимуществ заключается в том, что у всех устройств общее имя сети, поэтому не надо вручную переподключать свои устройства в поисках более мощного сигнала, как это происходит с точками доступа или адаптерами Powerline. При перемещении по дому телефон или планшет автоматически подключится к устройству Deco с самой высокой скоростью, благодаря чему образуется по-настоящему бесшовная сеть Wi-Fi.

Для выбора подходящего оборудования Mesh Wi-Fi перейдите в раздел оборудования Mesh Wi-Fi.

При выборе подходящего устройства дял устранения зон со слабым сигналом Wi-Fi руководствуйтесь таблицей ниже и своими домашними условиями.

Что такое LAN и WLAN?

Аббревиатура LAN расшифровывается как «local area network» (локальная вычислительная сеть). Она состоит из двух или более устройств, подключённых с помощью физического кабеля или по беспроводному соединению в определённом месте, в то время как WAN, или «wide area network» (глобальная вычислительная сеть), покрывает несколько географических локаций. Самый известный пример WAN это, пожалуй, интернет.

На Wi-Fi роутере порты LAN предназначены для локального подключения, а порт WAN — для доступа в интернет.

По определению WLAN — «wireless local area network» (беспроводная локальная сеть) — это подкласс LAN. Несмотря на то, что WLAN и Wi-Fi иногда взаимозаменяемы, на самом деле это разные вещи. Wi-Fi это скорее способ реализации WLAN.

Что такое IEEE 802.11?

802.11 это используемый во всём мире стандарт WLAN, разработанный и поддерживаемый Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE). Этот стандарт определяет работу беспроводной коммуникации и направлен на улучшение производительности беспроводных сетей.

С момента выхода в 1997 году стандарт 802.11 претерпел несколько изменений, и теперь это стандарт с набором поправок, таких как 802.11n, 802.11ac и 802.11ax. Обычно у новых версий есть обратная совместимость с предыдущими версиями. Все устройства в сети WLAN должны соответствовать одинаковым спецификациям 802.11 — устройство с самым старым набором поправок 802.11 будет самым слабым звеном беспроводной сети.

Что такое Mesh Wi-Fi?

Mesh Wi-Fi — это домашняя Wi-Fi система, разработанная для устранения зон со слабым сигналом и обеспечения непрерывного Wi-Fi во всём доме. В Mesh Wi-Fi сети несколько сетевых модулей работают вместе для формирования единой сети с общими настройками Wi-Fi. Эта единая Wi-Fi система обеспечит Wi-Fi покрытие для всего дома.

У Mesh Wi-Fi сети есть ряд преимуществ, таких как:

1) Бесшовный роуминг

У Mesh-устройств единое имя и пароль сети. Подключение к сети будет всегда, независимо от того, где вы в доме. Переключение с одного Mesh-модуля на другой происходит настолько плавно, что это будет незаметно даже во время стрима.

2) Адаптивная маршрутизация

Работая как единая Wi-Fi сеть, при перемещении по дому ваш телефон или планшет автоматически подключится к Mesh-устройству с самой высокой скоростью. Если какой-то из Mesh-модулей выйдет из строя, система начнёт автоматически перенаправлять данные на другой модуль, чтобы вы всегда оставались в сети.

3) Простая настройка и управление

Без труда настройте Mesh-роутер в считанные минуты через приложение Deco и подключите к нему другие Mesh-устройства, которые автоматически скопируют настройки Wi-Fi. Кроме того, можно управлять всеми устройствами в Mesh-сети, управляя лишь центральным модулем (основным роутером) — нет необходимости повторно устанавливать настройки Wi-Fi или управлять подключёнными клиентами на каждом устройстве.

Что такое Wi-Fi 6?

Набор стандартов 802.11 не стоит на месте. Однако неискушённому пользователю назвать отличия между разными стандартами не так-то просто, поэтому Wi-Fi Alliance придумал названия. Новая система названий поможет увеличить общественное признание технического прогресса. Использование названий поколений позволит потребителям без труда определить Wi-Fi возможности своих устройств и беспроводных подключений. Текущие названия поколений: Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 и Wi-Fi 6 — каждое название обозначает соответствующий стандарт Wi-Fi.

Стандарт Wi-Fi

Поколение Wi-Fi

802.11ax

Wi-Fi 6

802.11ac

Wi-Fi 5

802.11n

Wi-Fi 4

Wi-Fi 6 — это последнее поколение Wi-Fi, созданное в ответ на растущее число Wi-Fi клиентов. В него входят продвинутые технологии, в том числе OFDMA, UL MU-MIMO и модуляция 1024-QAM, значительно улучшающие пропускную способность на более высокой скорости и общую пропускную способность сети, в частности, в сценариях с плотным размещением.

В чём разница между Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 и Wi-Fi 6?

Wi-Fi 4, Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 — это названия поколений Wi-Fi, обозначающие соответствующие внесённые в разное время поправки в стандарт 802.11. Каждое новое поколение предлагает улучшенную производительность, скорость и общую пропускную способность Wi-Fi по сравнению с предыдущим поколением.

Wi-Fi 4 (поправка 802.11n): устройства, работающие на стандарте 802.11n, могут работать в диапазоне 2,4 ГГц или 5 ГГц, при этом поддержка диапазона 5 ГГц не является обязательной. Самое важное нововведение в стандарте 802.11n — это подддержка техологии MIMO (Multiple Input Multiple Output), увеличивающей скорость и пропускную способность Wi-Fi за счёт одновременной отправки и приёма через антенны нескольких пространственных потоков.

Wi-Fi 5 (поправка 802.11ac, использующая только диапазон 5 ГГц): по сравнению с 802.11n, стандарт 802.11ac позволяет использовать более широкие каналы, повышенную модуляцию и улучшенную технологию MIMO — MU-MIMO (Multi-User-MIMO [англ.]).

Wi-Fi 6 (поправка 802.11ax): 802.11ax продолжает успех стандарта 802.11ac, обеспечивая повышенную потенциальную скорость по сравнению с 802.11ac за счёт более эффективной модуляции данных, такокй как OFDMA и 1024-QAM. Более того, в 802.11ax добавлена поддержка Uplink MU-MIMO (UL MU-MIMO).

 

Wi-Fi 4

Wi-Fi 5

Wi-Fi 6

Год выхода

2009

2014

2019

Диапазоны

2,4 ГГц и 5 ГГц

5 ГГц

2,4 ГГц и 5 ГГц

Ширина канала

20 МГц, опционально 40 МГц

20 МГц, 40 МГц, 80 МГц, опционально 160 МГц

20 МГц, 40 МГц, 80 МГц, 160 МГц

Максимальная скорость передачи данных

150 Мбит/с

3,5 Гбит/с*

9,6 Гбит/с*

Модуляция

64-QAM

256-QAM

1024-QAM

Advanced antenna technology

MIMO

UL MU-MIMO

UL и DL MU-MIMO

Лежащий в основе стандарт

IEEE 802.11n

IEEE 802.11ac

IEEE 802.11ax

* Зависит от количества используемых пространственных потоков и ширины канала.

[1] Источник: Wi-fi.org. 2020 год. Discover Wi-Fi | Wi-Fi Alliance. [интернет-ресурс, англ.] Доступно по адресу: https://www.wi-fi.org/discover-wi-fi [по состоянию на 28 апреля 2020 года].

[2] Источник: Boing Boing. 2005 год. Wifi Isn’t Short For «Wireless Fidelity». [интернет-ресурс, англ.] Доступно по адресу: https://boingboing.net/2005/11/08/wifi-isnt-short-for.html [по состоянию на 28 апреля 2020 года].

особенности и преимущества нового стандарта wi-fi – MediaPure.Ru

Роутеры стандарта 802.11 ас — это в 3 раза более высокая скорость и более ши­рокий радиус действия. В этой статье я расскажу о преимуществах нового стандарта wi-fi и как выполнить переход на новую беспроводную технологию.

Трансляция видео по беспроводной сети всегда была проблемой, приходилось ждать, пока загрузится видео в буфер, особенно при увеличении расстояния между роутером и клиентом. Получить настоящий комфорт при воспроизведении видео в беспроводной сети поможет новый стандарт 802.11 ac. Он обладает повышенной дальностью действия сети благо­даря использованию интеллектуальных технологий передачи данных. Плюс ко всему, обмен файлами в сети, построенной на базе стандарта 802.11 ac? становится эффективнее, так как для их передачи используются более широкие каналы, что позволит получить теоретической пропускной способности в 1,3 Гбит/с. На практике скорость составит 500-600 Мбит/с, которая приблизилась по пропускной способности к гигабитной проводной сети. Вы сможете передать «по воздуху» одновременно несколько HD-видеопотоков без тормозов. Самое интересное, что высокие показатели пропускной способности сохраняются с препятствием из 2 стен.

Преимущества Wi-Fi Роутеров стандарта 802.11 АС

Сразу отмечу, что стандарт 802.11 ас сохранил обратную совместимость. При разработке нового стандарта беспроводной связи основной целью было увеличение пропускной спо­собности, тем самым мы получили:

  • более эффек­тивное излучение сигнала в пространстве
  • передача большего количества информации за один такт (изменены методы модуляции).
  • используемая частота — 5 Ггц

Смена частоты для многих не будет открытием, так как в продаже давно появились двухчастотные роутеры. Частота 5 ГГц, на которой работает беспроводная сеть 802.11 ac, позволила достичь высокой пропускной способности, так как данный диапазон частот пре­доставляет большее количество эффективных каналов большей ширины. Помимо этого, диапазон в сравне­нии с 2,4-гигагерцевым менее загружен. Его используют все wi-fi роутеры стандарта 802.11 n/g, а также беспроводные телефоны, радионяни и микроволновые печи. Тем самы, на роутерах, работающих в диапазоне частот 2,4 ГГц тяжело добиться максимально возможной пропускной способности.

В свою очередь, роутеры стан­дарта 802.11ac используют практически пол­ностью свободный диапазон частот 5 ГГц. Правда сказать, устройства, работающие в этом диапазоне более подвержены влиянию стен и потолочных перекрытий, чем устройства в диапазоне 2,4 ГГц, но на практике они эффективно функционируют даже при наличии бетонных препятствий, благодаря способности целенаправленно излучать свой сигнал на клиентское устройств.

Больше частота — больше скорость роутера

Беспроводная сеть стандарта 802.11ас работает на частоте 5 ГГц, в то время как устройства прошлого поколения, как правило, исполь­зуют частоту 2,4 ГГц. Как известно, с каждым колебанием передается определенное количество информации — именно поэтому стандарт 802.11 ас обеспечивает более высокую пропускную способность.

Шире каналы — шире пропускная способность беспроводной сети

В диапазоне 2,4 ГГц для беспроводной сети предусмотрена поло­са частот в 80 МГц, в то время как диапазон 5 ГГц охватывает примерно 380 МГц. В результате мы имеем увеличенное количество каналов большей ширины, обеспечиваю­щих скорость передачи данных гораздо выше.


Эффективное соединение с клиентами в беспроводной сети

В стандарте 802.11 n передача данных происходит с помощью техно­логии MIMO (Multiple Input, Multiple Output) в несколько потоков, что увеличивает пропускную способность. В свою очередь, роутеры стандарта 802.11 ас используют технологию MU-MIMO (Multiple User MIMO), что позволяет им эффективно взаимодейство­вать с несколькими устройствами.

Технология быстрой передачи данных MIMO

У диапазона 5 ГГц полоса частот в 10 раз шире, чем у предшественника 2,4 ГГц. В беспроводной сети стандарта 802.11 ac доступно большее количество каналов (фиксированных частот), расположенных на конкретном расстоянии друг от друга. Увеличенное количест­во каналов открывает широкие возможности, чтобы избежать помех.

В новом стандарте оптимизировано взаимодей­ствие роутера с несколькими клиентскими устройства­ми. Оборудование стандарта 802.11 n излучает один сиг­нал равномерно во всех направлениях для всех имеющих­ся в помещении клиентов. В итоге, устройство в сети взаимодействует с роутером в течение определен­ного промежутка времени, что ограничивает пропускную способность. Благодаря вышеописанной технологии MU-MIMO (Multi­User MIМО) роутер стандарта 802.11 ac определяет положение клиента в сети и целенаправленно переда­ет на это устройство несколько потоков данных одновременно. Осуществляется это технологией Beamforming (формирование направленного сигнала).

Суть данной технологии: роутер, меняя составляющие сигнала для каждой из своих разно­направленных антенн, усиливает сигнал в сторону клиента, а в противоположные ослабляет. В данном случае применяется эффект конструктивной и де­структивной интерференции. Роутер стандарта 80211 ас с 8 антеннами способен эффек­тивно взаимодействовать с 4 различными уст­ройствами, каждое из которых оснащено 2 антен­нами. Стоит отметить, что поддержка Beamforming имеется и в стандарте 802.11 n, но по причине отсутствия общепринятых норм технология работает только между роутером и wi-fi адаптерами одного производителя.

Больше объем передачи информации за 1 такт

Беспроводная сеть нового стандарта обладает великолепной пропускной способностью. Например, скорость передачи данных между двумя устройствами D-Link DIR-865L, настроенными в качестве роутера и клиента, достигала 553 Мбит/с. Поверьте, этого достаточно для трансляции 5 видео­потоков формата Full HD одновременно. Только представьте, копирование фильма в 1.5Гб за 18 с. Новому стандарту проигрывают и дорогие высокопроизводительные роутеры 802.11 n.

Стены для 802.11ас не помеха

Роутеры, работающие в диапазоне 5 ГГц без проблем передают данные на расстояние более 10 м с одной бетонной и одной гипсокартонной стеной, учитывая помехи в виде чужих беспровод­ных сетей. Никто не скрывает, что волны беспроводной сети стандарта 80211 ас сильнее подвержены влиянию различных препятствий на пути следования сигнала, нежели диапазоне 2,4 ГГц, но на практике технология Beamforming доказывает обратное. Взять хотя бы ASUS RT-AC66U, который отлично передает сигнал через стены со скоростью более 350 Мбит/с.

Переход на стандарт 802.11АС | Практическое применение

С помощью роутеров стандарта 802.11 ас, обладающих обратной совместимостью с предшествующими стандартами, вы сможете значительно увели­чить пропускную способность домашней сети. Да, на рынке достаточное количество роутеров на базе технологии 802.11 ac, но остальное сетевое оборудование с поддержкой нового стандарта пока редкость. В данный мо­мент в интернет-магазинах доступен беспроводной сетевой мост Buffalo AirStation 1300 Gigabit Dual Band Media. Вы можете выбрать из числа доступных роутеров 2 одинаковые модели, одну из которых можно настроить как маршрутизатор, а другую — в качестве моста. Такое сочетание позволит вам органи­зовать высокоскоростной сетевой мост с поддержкой стандарта 802.11 ac. Wi-Fi роутер можно разместить рядом с розеткой выделенной линии и под­ключить к нему по проводной и беспроводной связи необходимые устройства. А в гостиной можно устано­вить сетевой мост или второй маршрутизатор, настроен­ный на работу в режиме моста, и связать с первым роу­тером по высокоскоростной беспроводной сети стан­дарта 802.11 ac. Данные устройства будут предоставлять доступ в сеть для телевизора и/или НТРС по проводной связи. В результате вы сможете, например, просматри­вать на телевизоре в гостиной HD-фильмы, размещен­ные в сетевом хранилище (NAS) в кабинете, или копи­ровать ТВ-передачи с ресивера на компьютер в рабочей комнате со скоростью стандарта 802.11 ac.

три новых стандарта до 2024-го / Хабр

Wi-Fi Alliance и IEEE разрабатывают несколько стандартов — в том числе кандидата на звание Wi-Fi 7. Поговорим об их особенностях — геолокации в помещениях и координированном обмене данными с несколькими точками доступа.

Unsplash / Marius Masalar

Нужно больше скорости

Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE) планирует к 2024 году завершить работу над стандартом 802.11be, который, вероятно, получит название Wi-Fi 7. Он станет развитием 802.11ax, и в его основу ляжет уже знакомая технология OFDMA. Это — вариация решения для параллельной передачи данных, разделяющего канал связи на поднесущие с помощью быстрого преобразования Фурье (FFT). Ориентировочная пропускная способность 802.11be составит 40 Гбит/с.

Известно, что 802.11be будет поддерживать работу с диапазоном в 6 ГГц. Его уже открыли регуляторы США и Европы. Однако в России судьба этих частот пока неизвестна, так как их занимают средства фиксированной радиосвязи, а в будущем их могут выделить под 5G — госкомиссия примет решение до конца года.

Еще одним важным улучшением станет возможность агрегирования каналов. Технология ускорит адаптацию новых частотных диапазонов (в Великобритании идут разговоры о выделении полос в диапазоне 100 ГГц). Также устройства с Wi-Fi 7 смогут передавать и принимать данные посредством нескольких точек доступа.

Но внедрение такой функциональности ставит перед инженерами проблему энергоэффективности, которую им еще предстоит решить (стр.26) — обработка нескольких потоков данных рискует уменьшить время работы мобильных устройств. Однако переход с Wi-Fi 5 на Wi-Fi 6 несколько лет назад сократил энергопотребление гаджетов на 40%. Смогут ли специалисты IEEE достигнуть аналогичных показателей, станет известно через три года.

Решение для геолокации

Еще один стандарт, который должен пройти сертификацию в 2023 году, — 802.11az. Главная задача инженеров — реализация Fine Time Measurement (FTM), определяющей расстояние между пользовательскими устройствами по RTT.

Unsplash / Luca Severin

Что интересно, это — не первая такая попытка. Еще несколько лет назад аналогичную функциональность реализовали в 802.11mc. Её даже тестировали в Google — корпорация выпустила приложение WifiRttScan (есть на GitHub). Однако тогда стандарт не прижился из-за высокой погрешности в определении местоположения, она превышала пять метров. Специалисты IEEE говорят, что внесли ряд улучшений в 802.11az — например, добавили обработку сигналов с нескольких точек доступа — что позволило увеличить точность до одного метра. В перспективе значение доведут до нескольких сантиметров. Эксперименты исследовательского центра NYU Wireless показали, что это возможно на диапазоне 140 ГГц (стр. 22).

Новый стандарт поможет отыскать потерянный в доме смартфон и расширит возможности управления IoT-устройствами (например, роботами-пылесосами). Технология может найти применение и в ритейле. Сейчас крупные торговые центры устанавливают Bluetooth-маячки, которые помогают посетителям с навигацией на территории и отслеживают их перемещение (для сбора статистики по продажам). 802.11az позволит делать это без сторонних девайсов средствами Wi-Fi.

Взгляд сквозь стену

Специалисты из китайского Университета науки и технологии еще несколько лет назад использовали Wi-Fi для захвата движений и распознавания жестов. В то же время развивались инициативы, в рамках которых инженеры смотрели сквозь стены с помощью беспроводной технологии. Они анализировали изменения в электромагнитном поле, возникающие при движении объектов, а затем определяли их расположение. Однако такие проекты не выходили за пределы лабораторий, но только до недавнего времени — к 2024 году IEEE финализирует 802.11bf с технологией SENS, превращающей Wi-Fi-устройства в сенсоры, способные мониторить объекты в пределах досягаемости сигнала.

Unsplash / ThisisEngineering RAEng

В перспективе новый стандарт поспособствует развитию интересных технологий. Например, в Вашингтонском университете разработали гаджеты, которые сделаны из пластика и передают данные по Wi-Fi без использования электроники. Трансляция информации происходит за счет отражения сигнала маршрутизатора. В перспективе на подобных механизмах можно будет построить системы пассивных сенсоров.

Но экспертов уже беспокоят потенциальные ИБ-риски. Они могут стать причиной утечек персональных данных — в теории, SENS позволит считывать нажатия клавиш на клавиатуре. Уверенности не добавляет и реакция разработчиков — они пока не думали над вопросами ИБ и занимаются техническими аспектами (стр.5). Очевидно, что в этом направлении необходимо провести много работы. Возможно, устройства, использующие эту технологию, будут предлагать отключить SENS насовсем.

В каком направлении будут развиваться Wi-Fi-стандарты покажет только время, но хочется надеяться, что ИБ-вопросы разрешат до их массового распространения.


Что еще почитать о протоколах и стандартах в нашем корпоративном блоге:


Технологии Wi-Fi исполнилось 22 года

В сентябре исполнилось 22 года со дня появления стандарта 802.11b, известного как Wi-Fi. Фактически, сегодня он стал основным способом доступа в интернет. По данным Cisco, через Wi-Fi-сети проходит половина мирового интернет-трафика, в России этот показатель достиг 52%, оставив позади проводные и сотовые подключения.

За прошедшие два десятилетия стандарт Wi-Fi пережил ряд модификаций. В 2009 г. появился 802.11n (Wi-Fi 4), девятикратно увеличив максимальную скорость передачи, с54 до 450 Мбит/с. В 2013 г. в стандарте Wi-Fi 5 максимальная скорость превысила 1 Гбит/с. Сейчас массово внедряется последний стандарт (802.11 ax, или Wi-Fi 6), предполагающий существенное увеличение скорости (до 4,8 Гбит/с на точку доступа) и емкости (до 400%).

«Появление Wi-Fi — это беспрецедентная свобода подключения, которая изменила жизнь пользователей интернета, — отметил Джонатан Спарроу, вице-президент Cisco по работе в России и СНГ. — Сегодня беспроводная связь как никогда важна для телемедицины, гибридного образования и цифровых сервисов. Wi-Fi 6 даст нам совершенно новые впечатления и приблизит более инклюзивное цифровое будущее».

В бизнесе сети Wi-Fi стали основным способом доступа к цифровому контенту. С ними проще реализовать гибкийграфик. Они предоставляют ключевые данные на основеместоположения. И подключают самые разнообразные устройства к корпоративным сетям через Интернет вещей, к которому в России к 2023 г. будет подсоединено почти 530 млн устройств.

5G и WiFi 6 — идеальная пара

Для поддержки инноваций 5G, таких как технология OFDMA, которая обеспечивает одновременную передачу данных по нескольким каналам, Wi-Fi 6 послужит идеальным дополнением, особенно в таких местах, как стадионы, аэропорты, выставки и больницы.

Кроме того, предложенная Cisco инициатива упрощения переключения между мобильными и Wi-Fi-сетями OpenRoaming, объединившая множество вендоров, позволяет находящимся в движении пользователям автоматически подключаться к отвечающей соответствующим требованиям Wi-Fi-сети без использования SSID и небезопасных имен и паролей.

Инклюзивная цифровизация

Более 3 млрд человек в мире не имеют доступа в интернет. Только в 29 из 195 стран мира связь является доступной, цифровое неравенство сильнее затрагивает сельские районыи население с низкими доходами. 5G и Wi-Fi 6 облегчают подключение там, где затруднена прокладка оптики, и предоставляют жителям возможности в сфере образования, работы и медицины.

По прогнозам Cisco, в 2023 г. во всем мире будет 628 млн точек доступа Wi-Fi (из них 31 млн в России). Wi-Fi 6 обеспечивает повышенную безопасность этих открытых сетей за счет шифрования неаутентифицированного трафика, предотвращая раскрытие паролей методом перебора и защищая конфиденциальные данные.

«Интернет изменил наш образ жизни, то, как мы работаем, учимся, отдыхаем и общаемся. В 2023 г. в России будет около 900 млн подключенных устройств, т.е. более 6 устройств на человека, при этом большая часть будет подключена к беспроводной сети 5G или Wi-Fi 6, формируя ключевую инфраструктуру цифровой трансформации и инклюзивности», — сказал в заключение Джонатан Спарроу.

Тест стандарта Wi-Fi 802.11r в реальных условиях. Работа с протоколом RADIUS

Технологии развиваются и высокоскоростным интернетом уже никого не удивишь. 4G-сети уже предоставляют среднюю скорость передачи данных до 100 Мбит в секунду, а после 2020 года мировые производители телекоммуникационного оборудования начнут внедрять стандарты, поддерживающие скорость передачи данных до 1Гбит в секунду.

Wi-Fi-сети не исключение. Стандарт 802.11 AC предполагает скорость передачи данных (пропускная способность сети) до 6,77 Гбит в секунду, при определенных условиях и оборудовании, естественно.

Коммерческий и потребительский сектор при относительно небольших вложениях уже может получить скорость сети около 1 Гбит в секунду, чего достаточно для большинства задач.

В связи с этим логично, что все больше наших клиентов обращаются к нам с задачей «организовать Wi-Fi сеть для…». А вот далее варианты различны. Беспроводная сеть может быть для систем автоматизации склада, для работы в терминальной среде или клиент хочет полностью отказаться от стационарных ПК в пользу мобильности. Каждая задача решается по-разному и требуется различный тип оборудования, но есть несколько критериев, идентичных для всех запросов – «бесшовный роуминг» и безопасность. Эти критерии мы и хотели обсудить в данной статье.

Бесшовный роуминг

Роумингом называется процесс перемещения клиентского устройства от одной точки доступа до другой в пространстве. Чем больше мы отдаляемся от точки доступа, тем больше ослабевает уровень сигнала и растут канальные ошибки — вплоть до потери связи.

Бесшовный роуминг подразумевает наличие в сети нескольких Wi-Fi точек доступа с одним SSID. При соблюдении этих требований произойдет автоматическое переключение. Но вот будет ли оно бесшовным? Остановится ли закачка файла при переключении? Прервется ли голос при разговоре по IP телефонии?

Безопасность

На текущий момент существует два основных стандарта безопасности беспроводных сетей — WPA2 + AES и WPA2 Enterprise + EAP. Сам протокол EAP имеет несколько типов (EAP-TLS, EAP-FAST и т.д.). Мы в своем тестированиии используем метод PEAP. Устаревшие стандарты WPA и WEP, а также метод шифрования TKIP описывать не будем. Все больше производителей оборудования отказываются от данных стандартов, так как они сильнее всего подтверждены взлому.

  • WPA2 – personal (WPA2-PSK) + AES. При применении данного режима, необходимо вводить один пароль для каждого сегмента сети (точки доступа, беспроводные мосты и т.д). В октябре 2017 года был подвержен уязвимости KRACK.
  • WPA2 – enterprise. Стандарт безопасности корпоративного сектора. Подразумевает наличие в сети сервера авторизации. Почти всегда это RADIUS сервер. Основная суть стандарта заключается в том, что для каждого отдельного устройства или пользователя используется свой ключ авторизации или сертификат. Этот ключ может обновляться с течением времени без разрыва соединения, а за его генерацию отвечает RADIUS. При успешной авторизации радиус сервер способен передать точке доступа такие параметры как: IP адрес абонента, номер VLAN, и т.д.)

802.11r

Компания Ubiquity внедрила в свой Unifi-контроллер поддержку стандарта 802.11r, на момент написания материала поддержка в статусе beta. Этот стандарт призван минимизировать потери данных (по сути является бесшовным роумингом) при переключении клиента с точки на точку. Основные преимущества нового стандарта получат независимые устройства без контроллера.

Цель испытаний

Произвести испытания стандарта 802.11r в полевых условиях используя оборудование Unifi со следующими параметрами:

  • WPA2 PSK + AES + 802.11r.
    Цель — выяснить есть ли практический смысл использования стандарта для сетей с общим ключом.
  • WPA2 — Enterprise + EAP + RADIUS.
    Цель — выяснить каково время переключения клиента без 802.11r.
  • WPA2 — Enterprise + EAP + 802.11.r
    Цель — выяснить каково время переключения клиента с активированным 802.11r.

В данном тестировании мы не затрагиваем вопросы безопасности технологии, не используем сертификат выданный ЦС.

Состав тестового стенда

  • Оборудование Unifi:
    • Unifi Cloud Key
    • Unifi AP-AC-In Wall – 3 шт.
  • Windows Server 2016 Standard со службами:
    • AD
    • NPS
    • Служба сертификации AD
  • Ноутбук c ОС WIN 10. Сетевая карта Intel AC 8260
  • ПО для радиообследоания Tamograph Site Surway
  • Трафик создаем командой ping -t -l 1000

Методика испытаний

  • Производим радиочастотное обследование с помощью Tamograph Site Surway. Убеждаемся, что проблем с построением Wi-Fi-сети нет.
  • Производим настройку RADIUS-сервера. Сервер авторизации базируется на Windows. Выбор обусловлен относительной простотой развертывания и популярности ОС на рынке. В настройках центра сертификации используем корневой самоподписанный сертификат. Авторизация в RADIUS происходит, используя доменные учетные записи. Учетных записей две.
  • Конфигурируем Unifi-контроллер. Добавляем данные RADIUS в настройки SSID. Создаем несколько SSID для тестирования:
    • ent r – WPA – Enterprise + 802.11r
    • ent no r — WPA – Enterprise
    • wpa r – WPA2 PSK + 802.11r
    • wpa no r — WPA2 PSK
  • IP-телефония. В данном случае тест субъективный. Мы используем мобильный телефон и ПО для IP-телефонии. «На том конце» включаем удержание вызова и «слушая музыку» перемещаемся по помещению. Далее повторяем тест, но уже передвигаясь и общаясь по телефону.
  • RDP-соединение. На ноутбуке запускаем удаленный сервер и перемещаемся по помещению.
  • Производим замеры. Начинаем генерировать трафик ping -t -l 1000.Тестировать заголовки объемом до 50 байт не представляет интереса. Будем считать , что 1000 байт условно средний размер пакета. Испытания проводим 4 раза. Результаты фиксируем.

Испытания по этапам

Этап 1. Проведение радио обследования объекта

Для проведения обследования используем ПО Tamograph Site Surway.

Схема 1. Обследование

На плане изображены три точки доступа с разными уровнями сигнала. Данное помещение является многоуровневым, потому одна точка может обслуживать два этажа. Из данного графика мы видим, что помещение полностью покрывается сетью, проблемные зоны отсутствуют.

Этап 2. Подготовка RADIUS

Создаем двух пользователей и группу Wi-Fi, куда добавляем пользователей. Повышаем роль сервера до КД.

Схема 2. Роли

Схема 3. Active directory

Схема 4.NPS (Сервер сетевых политик)

В данном окне необходимо добавить все ТД, которые будут общаться с Radius сервером. Можно задать шаблон из общего секретного ключа.

Схема 5. Политики подключения.

Здесь стоит обратить внимание на то, что метод авторизации EAP в нашем случае по паролю. При добавлении пункта авторизации по «смарт-карте или иному сертификату» вам потребуется сертификат ЦС.

Этап 3. Подготовка Unifi-контроллера

Схема 6. Создаем профиль Radius

В поле IP указываем адрес нашего сервера, порт не меняем, пароль – общий ключ который мы указывали для ТД на схеме 4.

Схема 7. Настройка SSID

Выбираем пункт WPA enterprise, ранее созданный профиль RADIUS и активируем маркер fast roaming.

Подготовительные работы завершены.

Этап 4. Тестирование

  1. Тестирование «ent r – WPA – Enterprise + 802.11r»

    Схема 8. Момент переключения на вторую точку доступа

    Видео 1. Демонстрация тестирования «ent r – WPA – Enterprise + 802.11r»

  2. Тестирование «ent no r — WPA – Enterprise»

    Схема 9. Момент переключения на вторую точку доступа

    Схема 10. Момент переключения на третью точку доступа

    Видео 2. Демонстрация тестирования «ent no r — WPA – Enterprise»

  3. Тестирование «wpa r – WPA2 PSK + 802.11r»

    Схема 11. Момент переключения на вторую точку доступа

    Видео 3. Демонстрация тестирования «wpa r – WPA2 PSK + 802.11r»

  4. Тестирование «wpa no r — WPA2 PSK + 802.11r»

    Схема 12. Момент переключения на вторую точку доступа

    Схема 13. Момент переключения на третью точку доступа

    Видео 4. Демонстрация тестирования «wpa no r — WPA2 PSK + 802.11r»

  5. Тестирование голосовых вызовов

    Испытания проводились уже после всех основных замеров. Мы использовали все четыре ранее созданных SSID. При следовании по маршруту (как показано на видео) в момент потери пакета происходила деформация слова. Сказать, что при этом теряется смысл нельзя. При активированном режиме ожидании, проигрываемая музыка так же искажалась на доли секунды.

  6. Тестирование RDP-соединения

    При перемещении по маршруту соединение не прерывалось. В теории, можно было заметить микрофриз в момент переключения. На работу это не влияет.

Заключение и выводы

Таблица 1. Выводы

Потери пакетов ping -t -l 1000 Прерывание скачивания Отключение RDP Голосовые вызовы
WPA – Enterprise + 802.11r 1 не произойдет не произойдет Присутствует деформация слова при переключении с точки на точку.
WPA – Enterprise 2
WPA2 PSK + 802.11r 1
WPA2 PSK 2

Сегодняшнее тестирование дало неоднозначные результаты:

  • При использовании оборудования Unifi, роуминг между точками доступа работает и без включения стандарта 802.11r. Как в случае с WPA2, так и WPA2 — Enterprise. Переключение клиентов происходит с минимальной потерей пакетов, в нашем случае один при включенном стандарте, и два пакета при выключенном 802.11r.
  • RDP-соединение не переподключается при переключении, что ожидаемо (переподключения происходят при потерях от 5 — 8 пакетов).
  • Голосовые вызовы переключаются без ощутимого дискомфорта. Звонок не прерывается как при включенном стандарте, так и при выключенном.

Стоит ли внедрять новый стандарт?

Если ваша инфраструктура состоит из независимых точек доступа, то рекомендуем обновить ПО оборудования до последней версии. При активации 802.11r, вы заметите ощутимые улучшения. Тестирование компании Zyxel это подтверждает.

Если вы строите систему с нуля, и вы точно знаете, что будет больше одной точки доступа, стоит присмотреться к оборудованию Ubiqity, учитывая, что ценник весьма гуманный.

Wi-Fi СЕРТИФИЦИРОВАН 6 | Wi-Fi Альянс

Откройте для себя Wi-Fi

Емкость, эффективность и производительность для расширенных возможностей подключения

Wi-Fi CERTIFIED 6 , программа отраслевой сертификации, основанная на стандарте IEEE 802.11ax, обеспечивает пропускную способность, эффективность, покрытие и производительность, необходимые сегодня пользователям в самых требовательных средах Wi-Fi ® .Подчеркивая качество связи в местах с сотнями или тысячами подключенных устройств, таких как стадионы и другие общественные места, а также в корпоративных сетях, использующих чувствительные ко времени приложения с высокой пропускной способностью, сети Wi-Fi CERTIFIED 6 гарантируют, что каждое подключенное устройство работает на оптимальном уровне. Устройства Wi-Fi CERTIFIED 6 соответствуют самым высоким стандартам безопасности и функциональной совместимости, а также обеспечивают более низкое энергопотребление, что делает их надежным выбором для любой среды, включая Интернет вещей (IoT).

Ключевые преимущества технологии Wi-Fi CERTIFIED 6 включают:

  • Более высокая скорость передачи данных
  • Увеличенная мощность
  • Производительность в средах с большим количеством подключенных устройств
  • Повышенная энергоэффективность

Wi-Fi CERTIFIED 6 обеспечивает основу для множества текущих и новых применений от потоковой передачи фильмов сверхвысокой четкости до критически важных бизнес-приложений, требующих высокой пропускной способности и малой задержки, до поддержания связи и продуктивной работы в больших перегруженных сетях. в аэропортах и ​​на вокзалах.

Wi-Fi 6E расширяет Wi-Fi CERTIFIED 6 до 6 ГГц

Работа

Wi-Fi в полосе частот 6 ГГц позволяет Wi-Fi продолжать обеспечивать положительные впечатления для приложений, наиболее интенсивно использующих полосу пропускания. Сертификация Wi-Fi 6E в рамках Wi-Fi CERTIFIED 6 предлагает функции и возможности Wi-Fi 6, расширенные до диапазона 6 ГГц. Несколько стран по всему миру делают полосу частот 6 ГГц доступной для нелицензионного использования, а Wi-Fi CERTIFIED 6 предоставляет всемирную сертификацию совместимости для устройств на этих рынках.

Страны, поддерживающие Wi-Fi 6E

Wi-Fi 6E может использовать до 14 дополнительных каналов 80 МГц или семь дополнительных сверхшироких каналов 160 МГц в 6 ГГц для таких приложений, как потоковое видео высокой четкости и виртуальная реальность. Устройства Wi-Fi 6E используют эти более широкие каналы и дополнительную емкость для повышения производительности сети и одновременной поддержки большего числа пользователей Wi-Fi даже в очень плотных и перегруженных средах. Wi-Fi 6E принесет большие технологические достижения в Wi-Fi, которые представят новые варианты использования, такие как унифицированные коммуникации, облачные вычисления и телеприсутствие, а также ускорят подключение следующего поколения к сетям 5G.

Wi-Fi 6E и существующие устройства

Wi-Fi Alliance стремится к глобальной гармонизации спектра 6 ГГц, чтобы устройства Wi-Fi могли работать в диапазоне 6 ГГц в любой точке мира. Для достижения этой цели важно, чтобы Wi-Fi и существующие устройства, использующие полосу частот 6 ГГц, сосуществовали.

Wi-Fi Alliance возглавляет разработку спецификаций и планов тестирования, которые могут помочь гарантировать, что стандартные устройства Wi-Fi работают в диапазоне 6 ГГц в благоприятных условиях, избегая помех для существующих устройств.Чтобы поддержать это, Федеральная комиссия по связи США (FCC) установила требование к системе автоматизированной координации частот (AFC), которое рассматривается другими регулирующими органами, для обеспечения согласованной работы с устройствами Wi-Fi 6E. Усилия Wi-Fi Alliance по разработке этой инновационной системы продолжаются с целью обеспечения повсеместного внедрения, функциональной совместимости, безопасности и надежности, ожидаемых от Wi-Fi.

Для получения дополнительной информации о разработке AFC загрузите спецификацию, план тестирования и эталонную модель.

Инновации и производительность в сложных условиях

Повсеместное распространение Wi-Fi и его способность дополнять другие беспроводные технологии помогают приблизить к реальности обещание соединить всех и вся и везде. Популярность Wi-Fi также создала очень разнообразные и густонаселенные условия Wi-Fi, требующие технологических достижений для удовлетворения потребностей пользователей. Wi-Fi CERTIFIED 6 предлагает улучшения и новые функции, которые позволяют устройствам Wi-Fi эффективно работать в самых плотных и динамичных условиях подключения.

Основные возможности:

  • Множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) обеспечивает эффективное совместное использование каналов для повышения эффективности сети и снижения задержек для восходящего и нисходящего трафика в средах с высокой нагрузкой
  • Многопользовательский множественный ввод, множественный вывод (многопользовательский MIMO) позволяет передавать больше данных за один раз, позволяя точкам доступа (AP) одновременно обрабатывать больше устройств
  • Возможность использования канала 160 МГц увеличивает пропускную способность для повышения производительности с малой задержкой
  • Целевое время пробуждения (TWT) значительно повышает эффективность сети и срок службы батареи устройств, включая устройства IoT
  • Режим квадратурной амплитудной модуляции 1024 (1024-QAM) увеличивает пропускную способность для новых применений с интенсивным использованием полосы пропускания за счет кодирования большего количества данных в том же объеме спектра
  • Формирование луча при передаче обеспечивает более высокие скорости передачи данных в заданном диапазоне для увеличения пропускной способности сети

Wi-Fi CERTIFIED 6 устройств обеспечивают повышенную производительность новых приложений, таких как виртуальная и дополненная реальность, используемых в электронном обучении, телеприсутствии и здравоохранении.Wi-Fi CERTIFIED 6 также предоставляет операторам связи и операторам общедоступных сетей Wi-Fi больше возможностей для поддержки расширенных возможностей подключения в магазинах, на стадионах и транспортных узлах, включая растущий набор приложений и услуг на основе определения местоположения.

Объяснение стандарта WiFi 802.11ac

Беспроводная сеть — самый удобный способ доступа в Интернет. С каждым годом количество пользователей и устройств, имеющих доступ в интернет, увеличивается. В результате многие люди испытывают замедление скорости и ненадежное беспроводное соединение.Чтобы уменьшить эти проблемы и улучшить качество беспроводной связи, WiFi-Alliance установила новый стандарт WiFi — 802.11ac.

Мы предлагаем полные комплекты усилителя сигнала сотовой связи для любой ситуации:

Вниманию владельцев бизнеса и недвижимости, монтажников и интеграторов

Воспользуйтесь нашими услугами по проектированию и установке систем. Узнайте больше или позвоните нам для бесплатной консультации: 1-800-969-8189.


Что такое 802.11ac?

Стандарт 802.11ac, также известный как WiFi 5 и Gigabit WiFi, представляет собой 5-е поколение WiFi. Это обновление по сравнению с IEEE 802.11n или WiFi 4. WiFi 5 был разработан для обеспечения более высоких скоростей, производительности WiFi и большего радиуса действия, чтобы не отставать от растущего числа пользователей, устройств и потребления данных.


Краткая история стандарта 802.11ac

Стандарты Wi-Fi (IEEE 802.11) предназначены для улучшения работы пользователей в беспроводной локальной сети (WLAN или Wireless LAN).Новые стандарты беспроводной связи разрабатываются для заполнения пробелов в существующих стандартах и ​​учета новых технологий.

В четвертом поколении Wi-Fi (IEEE 802.11n) резко возросло количество пользователей и устройств, которым требуется беспроводной доступ в Интернет. Это привело к замедлению скорости и увеличению задержки. Чтобы улучшить стандарт 802.11n, Институт электротехники и электроники разработал стандарт IEEE 802.11ac с 2008 по 2013 год. Улучшения приведут к улучшению работы WLAN — более высокой скорости, большей пропускной способности и меньшей задержке.Обновленный стандарт был опубликован в декабре 2013 года.

Выпущены две серии продуктов, использующих стандарт 802.11ac. Первая волна была введена в 2013 году, а вторая — в 2015 году. Разница между этими волнами продукта будет обсуждаться далее в этой статье.


Насколько быстр стандарт 802.11ac?

Максимальная скорость интернета является теоретической. Они основаны на оптимальных условиях — возможные помехи не учитываются. Теоретическая максимальная скорость 802.11ac составляет 1300 Мбит/с (1.3 Гбит/с) — 2300 Мбит/с (2,3 Гбит/с). Это был первый разработанный стандарт WiFi, который теоретически мог достигать гигабитных скоростей, а не мегабитных. Напротив, 802.11n имел теоретическую скорость 450 Мбит/с (0,45 Гбит/с). Это означало, что WiFi 5 может быть в 3 раза быстрее, чем Wi-Fi предыдущего поколения при оптимальных условиях.

В реальном мире скорость передачи данных подвержена изменениям в зависимости от окружающей среды. Препятствия, такие как строительные материалы, стены, двери, полы и мебель, могут мешать мощности сигнала, что приводит к замедлению скорости.

Forbes утверждает, что самые высокие зарегистрированные скорости 802.11ac в реальном мире составляют около 720 Мбит/с (0,72 Гбит/с). Напротив, максимальная скорость, зарегистрированная для 802.11n, составила 240 Мбит/с (0,24 Гбит/с). Хотя верно то, что WiFi 5 в 3 раза быстрее, чем WiFi 4, скорости намного ниже теоретических.


Основные характеристики 802.11ac

Стандарт 802.11ac основан на функциях стандарта 802.11n для улучшения пропускной способности, пропускной способности и скорости.

Более широкие каналы WiFi

Существует две полосы частот в ГГц, которые маршрутизаторы и беспроводные устройства используют для связи друг с другом — 2.4 ГГц и 5 ГГц. Большинство устройств Wi-Fi являются двухдиапазонными, что означает, что они могут использовать оба частотных диапазона. Разница между двумя диапазонами заключается в их диапазоне, скорости и пропускной способности. Диапазон 2,4 ГГц обеспечивает большее покрытие, но более низкую скорость. С другой стороны, диапазон 5 ГГц обеспечивает более высокую скорость, но меньшее покрытие.

В пределах этих частотных диапазонов есть меньшие диапазоны, которые представляют собой каналы Wi-Fi. Канал WiFi — это то, что беспроводные устройства используют для отправки и получения данных. Ширина (измеряемая в МГц) определяет, сколько данных может пройти по каналу и с какой скоростью.Традиционная ширина канала составляет 20 МГц, а объединение каналов используется для увеличения ширины канала. Более широкие каналы, как правило, связаны с большей передачей данных и более высокими скоростями — до тех пор, пока канал не перегружен и не испытывает помех.

Чтобы лучше объяснить это, подумайте о канале как о дороге. Связывание каналов похоже на добавление к нему полос движения, что позволяет увеличить вместимость автомобилей и повысить общую скорость.

Стандарт 802.11n поддерживает только каналы 20 МГц и 40 МГц (объединяет два канала 20 МГц).Первая волна продукта 802.11ac поддерживала максимальную полосу пропускания канала 80 МГц. Чтобы улучшить первую волну, вторая волна продуктов подняла ширину канала на другой уровень. Wave 2 поддерживает полосу пропускания канала до 160 МГц. Улучшение канала 160 МГц было достигнуто за счет объединения соседних каналов или несмежных каналов 80 МГц (для создания канала 80+80 МГц). В результате значительно увеличилась пропускная способность.

MIMO – множественный вход и множественный выход

Технология

MIMO использует несколько передатчиков и приемников (антенн) для одновременной отправки данных на несколько устройств WiFi.

Первоначально маршрутизаторы 802.11n использовали SU-MIMO (Single-User Multiple-Input Multiple-Output), что означало, что маршрутизатор мог одновременно обмениваться данными только с одним подключенным устройством. Когда был запущен стандарт 802.11ac Wave 1, в технологию SU-MIMO не было внесено никаких улучшений. Волна 2 увидела эти улучшения.

Маршрутизаторы 802.11ac

Wave 2 используют MU-MIMO (многопользовательский многоканальный ввод-вывод). Маршрутизаторы теперь могут передавать информацию на несколько устройств одновременно.Новая технология поддерживала только нисходящий канал (связь от маршрутизатора к беспроводным устройствам) MU-MIMO, они могли передавать данные только на клиентские устройства одновременно. Информационные пакеты, отправляемые на беспроводной маршрутизатор (восходящий канал), могут быть отправлены только один за другим. Эта новая технология улучшила скорость и поддерживала больше подключенных устройств.

Пространственные потоки

Все маршрутизаторы и беспроводные устройства имеют антенны, количество антенн определяет количество пространственных потоков (сигналов данных), которые можно отправлять и получать одновременно.Пространственные потоки представлены как 1×1, 2×2, 3×3, 4×4 и т. д. Например, пространственный поток 2×2 представляет две антенны, поддерживающие два потока данных.

Эта технология была реализована в устройствах 802.11n и 802.11ac, разница заключалась в количестве поддерживаемых ими пространственных потоков.

Wi-Fi 4 имел максимум 4 пространственных потока, а первая волна WiFi 5 — 3. Как работает пространственная потоковая передача, если они использовали однопользовательский MIMO и могли обмениваться данными только с одним клиентом за раз? Мобильные устройства могут поддерживать определенное количество потоков.Многие смартфоны поддерживают только пространственные потоки 1×1, некоторые более дорогие смартфоны и ноутбуки поддерживают пространственные потоки 2×2, некоторые компьютеры поддерживают пространственные потоки 3×3, а устройств, поддерживающих пространственные потоки 4×4, немного.

Допустим, у вас есть маршрутизатор 802.11n с тремя антеннами. Этот маршрутизатор имеет три пространственных потока и может выделять их только одному устройству за раз. Если iPhone (1×1) и Mac (2×2) запрашивают информацию одновременно, им придется стоять в очереди, чтобы получить ее.Маршрутизатор будет использовать одну из своих антенн для связи с iPhone. После завершения работы с телефоном маршрутизатор будет использовать две свои антенны для связи с Mac. Несколько пространственных потоков могут использоваться для связи с одним клиентом за раз, но не с несколькими устройствами. Ваш маршрутизатор с тремя антеннами не смог использовать свой потенциал из-за того, что мог взаимодействовать только с одним устройством за раз.

Чтобы улучшить процесс связи и скорость, маршрутизаторы 802.11ac Wave 2 поддерживали 4 пространственных потока (позже до 8).С помощью многопользовательского MIMO клиентам, запрашивающим информацию, не нужно было ждать в очереди. Маршрутизатор мог выделить одну антенну для iPhone и две для Mac одновременно. Одновременно можно передавать и получать больше информации. Кроме того, поскольку сигнал распределяется более эффективно, снижается энергопотребление, что увеличивает срок службы батареи на подключенных устройствах.

Формирование луча

До использования формирования луча антенны маршрутизаторов передавали сигнал во всех направлениях.В некотором смысле это привело бы к потере сигнала, потому что он передавался в ненужные области. Следовательно, беспроводной сигнал имел меньший радиус действия и был более подвержен замедлению скорости и помехам. Формирование луча используется для улучшения беспроводного сигнала между маршрутизатором WiFi и подключенными устройствами. Он фокусирует сигнал (известный как интеллектуальный сигнал) в направлении подключенных устройств, а не передает его во всех направлениях. Формирование луча помогает улучшить дальность, скорость и уменьшить помехи.

Технология Beamforming существовала, когда разрабатывался стандарт 802.11n, но еще не была стандартизирована. Было доступно множество различных версий формирования луча. Чтобы формирование луча работало, маршрутизатор и клиенты должны использовать одну и ту же технологию формирования луча. К сожалению, с таким количеством версий формирования луча не все производители WiFi 4 внедрили одну и ту же.

WiFi 5 стандартизировал явное формирование луча. С новыми стандартами все производители включили одну и ту же версию.Обе волны продуктов WiFi 5 поддерживают так называемое «явное» формирование луча.

Дополнительная передача данных с 256-QAM

Беспроводные устройства используют звуковые частоты для связи друг с другом. Когда устройство передает данные с помощью звуковых волн, оно модулирует частоту определенного радиоканала. Звуковая волна состоит из битов двоичного кода (последовательность нулей и единиц). Приемное устройство декодирует звуковые волны, чтобы понять, о чем идет речь. Так передаются все данные беспроводного интернета.

Допустим, вы открываете Google. Передаваемый сигнал модулирует частоту вашего радиоканала для связи с маршрутизатором. Маршрутизатор декодирует 0 и 1, чтобы понять ваш запрос. После того, как информация будет собрана, тот же процесс отправит информацию на ваш компьютер. Когда ваш компьютер декодирует 0 и 1, на вашем экране отобразится домашняя страница Google. Этот процесс известен как квадратурная амплитудная модуляция (КАМ).

WiFi 4 использовал 64-QAM, а это означает, что устройства, отправляющие информацию, могли отправлять только 6 бит за раз.Технология QAM была улучшена для WiFi 5. WiFi 5 использует 256-QAM; он позволяет устройствам отправлять 8 бит двоичного кода одновременно. Это обновление улучшило скорость WiFi на 20–33%. Обе волны 802.11ac поддерживают 256-QAM.

Диапазоны частот Wi-Fi

Как упоминалось ранее, для отправки и получения информации используются две полосы частот: 2,4 ГГц и 5 ГГц. WiFi 4 поддерживает обе полосы частот. Однако WiFi 5 был разработан для использования только частоты 5 ГГц. Это уменьшит количество помех внутри 2.Частота 4 ГГц. Помехи сигнала вызваны тем, что несколько устройств работают на одной частоте. Существует множество устройств, работающих в диапазоне 2,4 ГГц: Bluetooth-гарнитуры, микроволновые печи, радионяни, домашние телефоны и т. д. Все они засоряют диапазон, замедляя передачу данных. Большинство из нас испытали это.

Чтобы использовать диапазон 2,4 ГГц, технология WiFi 4 должна была быть включена в разработку WiFi 5.

Устройства

WiFi 5, использующие частоту 5 ГГц, могут в полной мере использовать все функции, предлагаемые новым обновлением WiFi.Но устройства WiFi 5, использующие частоту 2,4 ГГц, могут подключаться только к технологии WiFi 4.


Различия между 802.11ac Wave 1 и Wave 2

В следующей таблице представлен обзор двух типов продуктов, совместимых со стандартом 802.11ac:

Основные характеристики 802.11ac: Волна 1 Волна 2
Пропускная способность канала Wi-Fi 20, 40 и 80 МГц 20, 40, 80, 80+80, 160 МГц
MIMO СУ-МИМО МУ-МИМО
Пространственные потоки 3 4
Формирование луча Только явное формирование луча Только явное формирование луча
КАМ 256-КАМ 256-КАМ
Полосы частот 5 ГГц 5 ГГц

Для получения дополнительной информации посетите официальный документ Cisco, 802.11ac: Пятое поколение Wi-Fi.


Разница между 802.11ac и 802.11n

В следующей таблице представлен обзор различий между стандартами 802.11ac и 802.11n:

Основные характеристики 802.11ac: 802.11ac 802.11n
Теоретическая скорость 1300–2300 Мбит/с 450 Мбит/с
Пропускная способность канала Wi-Fi 20, 40, 80, 80+80, 160 МГц 20, 40 МГц
MIMO МУ-МИМО СУ-МИМО
Пространственные потоки До 8 До 4
Формирование луча Только явное формирование луча Множество версий формирования луча
КАМ 256-КАМ 64-КАМ
Полосы частот 5 ГГц (2.4 ГГц с технологией 802.11n) 2,4 ГГц и 5 ГГц

Является ли 802.11ac обратной совместимостью со старыми поколениями WiFi?

Краткий ответ: Да.

Обратная совместимость возможна благодаря тому, что WiFi 5 использует технологию 802.11n для подключения к частоте 2,4 ГГц. Если бы устройства WiFi 5 могли использовать только диапазон 5 ГГц, они не были бы обратно совместимы со всеми предыдущими поколениями WiFi.

Однако скорость работы устройств зависит от того, какое поколение WiFi они используют.Если у вас есть компьютер WiFi 5, подключенный к маршрутизатору WiFi 4, компьютер может работать только на скоростях, предлагаемых маршрутизатором. То же самое произойдет, если у вас есть компьютер с WiFi 4, подключенный к маршрутизатору WiFi 5.

Чтобы воспользоваться всеми преимуществами Wi-Fi 5, все подключенные устройства и маршрутизатор должны иметь встроенный стандарт 802.11ac.


Какую площадь может покрыть WiFi 5?

Зона покрытия зависит от полосы частот и материалов, блокирующих WiFi (стены, мебель и строительные материалы).Частота 2,4 ГГц способна перемещаться дальше и преодолевать препятствия лучше, чем частота 5 ГГц. Lifewire заявляет, что маршрутизаторы Wi-Fi, работающие в диапазоне 2,4 ГГц, могут охватывать до 150 футов в помещении и 300 футов на открытом воздухе. Как правило, диапазон будет на 10-15 футов короче при использовании диапазона 5 ГГц.

Чтобы увеличить радиус действия маршрутизатора, были разработаны такие устройства, как удлинители WiFi и ячеистые сети.

Удлинители WiFi

— это беспроводные или проводные гаджеты, которые подключаются к маршрутизатору и подключаются к источнику питания для расширения диапазона WiFi.Их следует размещать в зоне, достаточно близкой к маршрутизатору, чтобы получить сильный сигнал, но достаточно далеко, чтобы транслировать сигнал в нужные области. После подключения расширителя это почти как наличие двух точек доступа. Повторитель будет иметь собственное сетевое имя (SSID) и собственный пароль. Когда вы перемещаетесь по дому, вам придется вручную изменить сетевое соединение между маршрутизатором и расширителем WiFi. Они, как правило, лучше всего работают в небольших домах и квартирах.

Сетевые системы

Mesh предназначены для покрытия всего вашего дома покрытием Wi-Fi.Они состоят из нескольких узлов сетки, которые работают вместе для расширения диапазона WiFi. Один узел будет напрямую подключен к модему с помощью кабеля Ethernet (быстрого Ethernet или гигабитного Ethernet), а другие узлы будут размещены вокруг вашего дома. Они создают одну большую бесшовную беспроводную сеть. В ячеистой сети у вас будет только одно имя сети Wi-Fi (SSID) и пароль. Когда вы бродите по дому, ваш телефон автоматически подключается к ближайшему к нему узлу. Сетчатые системы, как правило, лучше всего работают в средних и больших домах, офисах и больших зданиях.


Какие устройства поддерживают WiFi 5?

Поскольку с момента выпуска WiFi 5 прошло несколько лет, большинство устройств WiFi, таких как телефоны, планшеты, компьютеры и маршрутизаторы, имеют встроенные чипсеты 802.11ac. Вы можете приобрести маршрутизаторы и клиенты Wireless-AC в местном магазине электроники, магазине телефонов или напрямую у производителей (Apple, Samsung, ASUS, Netgear и т. д.).


Что будет после 802.11ac?

Стандарты WiFi

постоянно развиваются, чтобы улучшить работу WLAN для всех устройств IoT (интернета вещей).802.11ax или WiFi 6 — это следующее поколение WiFi. Он основан на технологии Wi-Fi, предлагаемой Wi-Fi 5, и улучшен: более высокая скорость беспроводной связи, высокая пропускная способность, меньшая задержка и большая пропускная способность.


Свяжитесь с нами

SignalBoosters.com является ведущим поставщиком решений для усиления сигнала для домов, автомобилей и коммерческих зданий. Они специализируются на потребительских комплектах, а также на индивидуальных радиочастотных системах для сотовой связи, двусторонней радиосвязи общественной безопасности, DAS и WiFi.

Мы здесь, чтобы помочь вам с любыми проблемами, которые могут возникнуть из-за плохого обслуживания сотовой связи.Свяжитесь с нами сегодня или позвоните нам по телефону 1-800-470-6777.

Стандарт беспроводной сети

| Информационные технологии

Цель

Стандарт и рекомендации, описанные в этом документе, обеспечат единообразие точек доступа к беспроводной сети в Университете.

Разработка стандарта беспроводной сети

Имеющееся беспроводное сетевое оборудование поддерживает различные уровни отраслевых стандартов связи. В настоящее время стандарт IEEE 802.Стандарт 11b/g широко используется в отрасли и обеспечивает необходимый баланс диапазона, пропускной способности сети и поддержки мобильности устройств для эффективного удовлетворения большинства потребностей университетского сообщества. По мере появления новых стандартов, таких как усовершенствования IEEE 802.11, они будут оцениваться и внедряться, если они предлагают улучшения безопасности и пропускной способности по сравнению с 802.11b/g.

Цель университета – предложить самые передовые технологии, обеспечив при этом стабильное и надежное обслуживание университетского сообщества.Pitt IT продолжит оценивать доступные отраслевые стандарты и оборудование для беспроводных сетей, чтобы гарантировать, что университет соответствует этой цели.

Определения

Беспроводная точка доступа

Аппаратное устройство беспроводной связи, создающее центральную точку беспроводного подключения. Точка беспроводного доступа во многом похожа на «концентратор» в том смысле, что общая пропускная способность распределяется между всеми пользователями, для которых устройство поддерживает активное сетевое соединение.

Беспроводной порт

Сетевой порт, установленный для подключения точки беспроводного доступа к проводной сети Университета.Беспроводные порты обеспечивают передачу данных и питание точки беспроводного доступа и четко отличаются от обычных сетевых портов прикрепленной желтой предупреждающей этикеткой. Поскольку беспроводные порты передают как данные, так и электроэнергию, обычные устройства конечных пользователей могут быть серьезно повреждены, если они подключены к этому типу порта.

Программное обеспечение беспроводного клиента или встроенный запросчик 802.1x

Pitt IT предоставляет клиентское программное обеспечение, которое позволяет компьютеру использовать аутентификацию 802.1x для проводных и беспроводных сетей.Некоторые операционные системы имеют встроенную поддержку 802.1x и могут использоваться для доступа к сетям университета. Клиентское программное обеспечение, предоставленное университетом, будет предварительно настроено для поддержки конкретной настройки Wi-Fi PittNet.

Зона покрытия

Географическая зона, в которой возможно приемлемое качество беспроводной связи. Зоны покрытия для подобных устройств могут существенно различаться из-за наличия строительных материалов, помех, препятствий и расположения точек доступа.

Помехи

Ухудшение качества радиосигнала беспроводной связи, вызванное электромагнитным излучением от другого источника, включая другие точки беспроводного доступа, сотовые телефоны, микроволновые печи, медицинское и исследовательское оборудование и другие устройства, генерирующие радиосигналы. Помехи могут либо ухудшить беспроводную передачу, либо полностью исключить ее, в зависимости от мощности сигнала, генерируемого нарушающим устройством.

Конфиденциальность

Условие, которое достигается путем успешного сохранения конфиденциальности личной информации, информации учащихся, сотрудников и/или пациентов, передаваемой по беспроводной сети.

Безопасность

Безопасность особенно важна в беспроводных сетях, поскольку данные передаются с использованием радиосигналов, которые без применения специальных механизмов шифрования данных могут быть легко перехвачены.

Инфраструктура беспроводной сети

Совокупность всех точек беспроводного доступа, антенн, сетевых кабелей, источников питания, портов, оборудования и программного обеспечения, связанных с развертыванием сети беспроводной связи.

Проводная эквивалентная конфиденциальность (WEP)

Протокол безопасности для беспроводных сетей, определенный в стандарте 802.стандарт 11б. WEP предназначен для обеспечения того же уровня безопасности, что и проводная сеть. Недавние отчеты показывают, что использование только WEP недостаточно для обеспечения конфиденциальности, если только оно не используется в сочетании с другими механизмами шифрования данных.

ВПА

Сокращение от Wi-Fi Protected Access, стандарта Wi-Fi, который был разработан для улучшения функций безопасности WEP. Эта технология отличается улучшенным шифрованием данных с помощью протокола целостности временного ключа (TKIP) и аутентификацией пользователей с помощью расширяемого протокола аутентификации (EAP), PEAP — MSChapV2.PittNet Wi-Fi использует протокол WPA.

802,1x

Этот стандарт повышает безопасность локальных сетей, предоставляя структуру аутентификации, позволяющую пользователям проходить аутентификацию в центральном органе, таком как LDAP или Active Directory. В сочетании с технологиями доступа 802.11 он обеспечивает эффективный механизм управления доступом к беспроводной локальной сети.

802.11а

Расширение стандарта 802.11, разработанное IEEE для технологии беспроводной сети.Стандарт 802.11a применяется к беспроводным локальным сетям и поддерживает максимальную скорость соединения 54 Мбит/с в диапазоне 5 ГГц. Эта спецификация не имеет обратной совместимости со стандартом 802.11b/g и требует специальных беспроводных адаптеров.

802.11b

Расширение стандарта 802.11, разработанное IEEE для технологии беспроводной сети. Стандарт 802.11b применяется к беспроводным локальным сетям и поддерживает максимальную скорость соединения 11 Мбит/с с откатом до 5,5, 2 и 1 Мбит/с в стандарте 2.ISM-диапазон 4 ГГц. Этот стандарт был ратифицирован в 1999 году.

802.11g

Расширение стандарта 802.11, обеспечивающее максимальную скорость соединения 54 Мбит/с при сохранении совместимости со стандартом 802.11b в диапазоне 2,4 ГГц. Эта спецификация совместима со стандартом 802.11b и дополняет его.

802.11i

Расширение стандарта 802.11 для обеспечения повышенной безопасности по сравнению с той, которая доступна в рамках расширений 802.11. Это расширение обеспечивает улучшенные методы шифрования и интеграцию IEEE 802.1x, а также передовые механизмы шифрования, такие как AES (Advanced Encryption Standard), для дополнительной, полностью совместимой реализации 802.11i.

802.11n

Использует несколько антенн передатчика и приемника (также известных как множественные входы и множественные выходы, или MIMO), чтобы увеличить пропускную способность и дальность передачи данных. Этот стандарт был ратифицирован в 2009 году. Предварительно стандартное оборудование имеется в продаже и не совместимо с PittNet Wi-Fi.

Режим инфраструктуры

Режим работы для беспроводных сетей, в котором каждое устройство конечного пользователя настроено на связь с точкой доступа к беспроводной сети, через которую осуществляется доступ к сетевым службам.

Специализированный режим

Рабочий режим для службы беспроводной связи, в котором устройства конечных пользователей взаимодействуют друг с другом в конфигурации «одноранговый». Режим Ad hoc не требует использования точки доступа к беспроводной сети.

Использование

Перед установкой любых беспроводных устройств ИТ-отдел Pitt рассмотрит требования к использованию для рассматриваемой области, чтобы определить оптимальное количество точек беспроводного доступа, необходимых для эффективной одновременной поддержки всех пользователей в этой области.При проведении обследования площадки будут учитываться конфигурация помещения, строительные материалы, предполагаемое количество обслуживаемых устройств конечных пользователей и потенциальные источники радиочастотных помех.

Pitt IT предоставит поддержку только для установок в режиме инфраструктуры. Для этих установок требуется как минимум одна точка беспроводного доступа. Беспроводной режим Ad Hoc не будет поддерживаться.

В целях предотвращения проблем, вызванных радиопомехами, обеспечения целостности ресурсов Университета и максимально широкой доступности надежных беспроводных сетевых услуг, Университет остается единоличным владельцем всех нелицензируемых спектров радиочастот, доступных для использования на любом его кампусов и связанных с ними свойств.

Пропускная способность сети

Максимальная пропускная способность сети, доступная через одну беспроводную точку доступа в соответствии со стандартом 802.11b/g, составляет 54 Мбит/с и используется всеми пользователями, подключенными к этой точке доступа. Стандартный проводной сетевой порт обеспечивает коммутируемую выделенную полосу пропускания 100 Мбит/с.

В проводной сети пропускная способность на пользователя выше, поскольку прямая конкуренция за полосу пропускания устраняется для пользователей коммутируемых портов, и каждому пользователю выделяется выделенная скорость 100 Мбит/с. Поскольку пользователи доступа к беспроводной сети совместно используют доступную полосу пропускания, производительность сети может снизиться, поскольку к точке доступа подключаются дополнительные пользователи беспроводной сети.Приложения, интенсивно использующие полосу пропускания, уменьшат доступную общую полосу пропускания для всех пользователей в зоне покрытия. Фактическая пропускная способность в зонах покрытия беспроводной сети зависит от количества пользователей и типов приложений, используемых на клиентских компьютерах. Клиентские компьютеры, использующие только адаптеры 802.11b, значительно снизят доступную полосу пропускания из-за того, что стандарт 802.11b/g был разработан для поддержки обратной совместимости. Поэтому ИТ-отдел Pitt рекомендует, чтобы клиентские адаптеры поддерживали 802.11b/g в качестве предпочтительного метода доступа. Установка беспроводной сети хорошо подходит для операций с низкой пропускной способностью, таких как просмотр веб-страниц и электронная почта. Действия с высокой пропускной способностью, включая потоковое видео, совместное использование MP3 и видеоконференции, скорее всего, приведут к снижению производительности и не должны поощряться университетскими подразделениями до тех пор, пока не появятся отраслевые стандарты и оборудование для поддержки этих действий. Современная технология беспроводной сети позволяет 15-25 пользователям эффективно использовать одну точку беспроводного доступа, несмотря на заявления поставщиков о том, что гораздо большее количество пользователей может ассоциироваться с одной точкой беспроводного доступа.Дополнительную информацию см. в разделе «Руководство по использованию полосы пропускания».

Руководство по беспроводной сети

Оборудование

Интеграция точек доступа к беспроводной сети или другого оборудования беспроводной связи в сеть Университета Питтсбурга будет выполняться только ИТ-отделом Pitt.

Студенты, преподаватели, сотрудники и подразделения университета могут приобрести сертифицированные Wi-Fi адаптеры интерфейса беспроводной сети по своему выбору для подключения устройств конечных пользователей к беспроводным сетям университета.

университетских подразделения должны будут удалить любое оборудование инфраструктуры беспроводной сети (маршрутизаторы и мосты Wi-Fi), не установленное ИТ-отделом Pitt.

Точки доступа к беспроводной сети будут подключены к проводной сети университета с помощью специально выделенного беспроводного порта, который будет установлен специально для этой цели. Университетские подразделения и отдельные лица не могут отключать беспроводную точку доступа от связанного с ней беспроводного порта или создавать помехи для каких-либо компонентов узла беспроводной точки доступа, включая антенны, антенные кабели или кабели управления.Беспроводные порты специально настроены для подачи электроэнергии на беспроводную точку доступа и могут привести к необратимому повреждению неправильно подключенного устройства конечного пользователя.

Установки беспроводной сети в университетах состоят из необходимых беспроводных точек доступа с сертификацией Wi-Fi. Требуемое количество точек доступа будет определяться первоначальными оценками спроса на пользователей и размером зоны покрытия. Если количество обслуживаемых пользователей превышает практическое количество пользователей, которые могут подключиться к одной точке доступа с достаточной пропускной способностью, доступной каждому пользователю, могут быть установлены дополнительные точки доступа.В местах с высокой плотностью пользователей, таких как классы и лекционные залы, будут установлены дополнительные точки доступа для удовлетворения требований к использованию. Все устройства точек беспроводного доступа будут установлены и обслуживаться ИТ-отделом Pitt.

Надежность сети

Чтобы обеспечить надежную работу университетской сети, ИТ-подразделение Pitt будет расследовать сообщения о конкретных беспроводных устройствах, которые, как предполагается, вызывают помехи и проблемы с производительностью, таким же образом, как ИТ-подразделение Pitt расследует сообщения о конкретных устройствах, подключенных к проводным портам, которые подозревается в нарушении правил.Хотя Pitt IT не будет активно отслеживать контент, передаваемый по радиочастотам беспроводной сети Университета, при расследовании сообщений о потенциально мешающих устройствах, оборудование для обнаружения беспроводной сети будет использоваться для обнаружения несанкционированного сетевого оборудования. Подразделения должны будут удалить любое такое оборудование, обнаруженное в контролируемом подразделением пространстве Университета.

Услуга беспроводного доступа предоставляется на основе данных об ожидаемом использовании, собранных в ходе первоначальных обследований объектов, проведенных ИТ-отделом Pitt.По мере увеличения числа пользователей эффективная производительность беспроводной сети может снижаться.

Текущие отраслевые стандарты службы беспроводной сети не обеспечивают достаточную пропускную способность для эффективной поддержки приложений и сетевых служб, интенсивно использующих полосу пропускания. Pitt IT запрещает использование обслуживающих приложений (файловые, веб-серверы, медиа-серверы) в сети PittNet Wi-Fi.

Pitt IT будет решать проблемы, возникающие при использовании услуг беспроводной сети, в соответствии со следующим списком приоритетов: общедоступный, академический, исследовательский, административный и использование персоналом.

Безопасность

Доступ к беспроводным сетям университета потребует от всех авторизованных пользователей во всех областях пройти аутентификацию в сети, используя назначенное им имя пользователя и пароль для университетской вычислительной учетной записи, с помощью предоставленного университетом программного обеспечения беспроводного клиента или запрашивающего устройства 802.1x. Журналы доступа к сети будут вестись с указанием имени пользователя, времени доступа и продолжительности использования для всех пользователей, которые получают доступ к сети с помощью беспроводных подключений. Эта информация будет предоставлена ​​уполномоченным государственным органам, если Университет будет обязан раскрыть такую ​​информацию.

Беспроводная технология, развернутая в Университете Питтсбурга, включает использование WPA (Wi-Fi Protected Access), который обеспечивает улучшенное шифрование данных с помощью протокола целостности временного ключа (TKIP) и аутентификацию пользователя с помощью расширяемого протокола аутентификации (EAP). Для обеспечения дополнительной безопасности все беспроводные сети Университета будут требовать аутентификации конечных пользователей в сети при подключении любого беспроводного устройства конечного пользователя с помощью запрашивающего устройства 802.1x или предоставленного программного обеспечения беспроводного клиента.Каждый пользователь должен будет пройти аутентификацию в сети, используя свою учетную запись University Computing и пароль. Центральная служба каталогов Университета будет использоваться в качестве основы для аутентификации служб, включая доступ к беспроводной сети.

Использование WPA и 802.1x для аутентификации пользователей обеспечит повышенный уровень безопасности действий пользователей беспроводной сети Университета. Теперь, когда протокол Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) и даже Advanced Encryption Standard (AES) могут быть практически развернуты, ИТ-отдел Pitt в какой-то момент в будущем прекратит поддержку старых и менее безопасных методов безопасности.Были опубликованы отчеты, демонстрирующие недостатки протокола WEP и утверждающие, что его не следует использовать для защиты конфиденциальных данных, таких как идентифицируемая информация о пациенте, платежная ведомость и данные учащихся. Благодаря использованию более новых и усовершенствованных механизмов шифрования и протоколов аутентификации пользователей эти недостатки устраняются. Хотя безопасность беспроводной сети теперь так же надежна, как и проводная сеть, университет будет предотвращать беспроводной доступ к такого рода данным, если такие данные хранятся в защищенных центральных службах.Устройствам, использующим беспроводную сеть в своей области для повседневных операций, не будут предоставляться исключения через брандмауэры Pitt IT для получения собственного доступа к конфиденциальной информации через PittNet Wi-Fi без использования VPN (Pitt VPN или IPSec).

Студенты, преподаватели, сотрудники и подразделения университета должны соблюдать условия всех применимых политик приемлемого использования университета, руководств по использованию сети и всех применимых местных, государственных и федеральных правил при использовании оборудования, подключенного к сети университета, независимо от того, с помощью беспроводных или проводных сетевых подключений.Информация о нарушениях таких правил будет доведена до сведения группы реагирования Университета на компьютерные инциденты и может быть направлена ​​в соответствующий университет или государственные органы.

Студенты, преподаватели, сотрудники и подразделения университетов должны знать, что использование беспроводных сетевых подключений может увеличить риск того, что конфиденциальная информация может быть перехвачена неавторизованными или непреднамеренными сторонами. Этот риск присущ технологии беспроводной сети, независимо от мер безопасности, которые могут быть реализованы Университетом.Пользователи должны избегать отправки или получения конфиденциальных или других конфиденциальных данных через беспроводные соединения, когда это возможно.

Беспроводное использование

Некоторые службы могут оказывать негативное влияние на беспроводную сеть, поскольку они вызывают высокий уровень активности в сети. Такие услуги могут негативно повлиять на производительность вашей беспроводной сети и на производительность сети других пользователей беспроводной сети. Беспроводная сеть является общим ресурсом, что означает, что полоса пропускания, доступная каждому пользователю точки доступа, будет снижаться по мере использования услуг с высокой пропускной способностью.Если студенту, преподавателю или сотруднику требуется услуга, требующая высокой пропускной способности, следует использовать проводное сетевое соединение.

В следующем списке приведены примеры использования высокой пропускной способности. Обратите внимание, что этот список не является исчерпывающим.

Вы не можете использовать компьютер, который вы подключили к беспроводной сети, в качестве сервера любого типа, например:

  • Веб-серверы
  • Одноранговые серверы для обмена файлами
  • FTP-серверы
  • Многопользовательские игровые серверы

На незащищенном компьютере могут возникнуть проблемы, которые также приведут к чрезмерному использованию полосы пропускания.Ниже приведены примеры возможных проблем:

  • Заражение червями или вирусами
  • Скомпрометированные системы, на которых запущены ftp, IRC или другие службы или вредоносные программы-шпионы

Некоторые действия могут также использовать чрезмерную пропускную способность беспроводной сети. Ниже приведены некоторые примеры действий пользователей, которые потребляют большое количество полосы пропускания:

  • Переустановка операционной системы
  • Загрузка и установка приложений
  • Выполнение резервного копирования системы
  • Передача больших файлов (изображений, видео, музыки, баз данных) в другие системы

Воздушное пространство

Могут возникнуть проблемы, если другие устройства используют тот же диапазон радиочастот (2.4 ГГц) в качестве беспроводной сети. Из-за возможности конфликтов всем пользователям важно понимать, какие технологии разрешены в нашей среде, а какие запрещены.

Для предоставления услуг беспроводной сети на самом высоком уровне качества все неклиентские устройства, использующие диапазон 2,4 ГГц, должны быть выведены из эксплуатации в любом здании Университета. Только устройства, входящие в сеть Wi-Fi PittNet, смогут использовать диапазон 2,4 ГГц.

Сюда входят любые устройства, которые используются в качестве беспроводной базовой станции или маршрутизатора, например, базовая станция Apple Airport или любой другой беспроводной маршрутизатор.Беспроводные телефоны, камеры и аудиодинамики, использующие частотный диапазон 2,4 ГГц или 5 ГГц, также не следует использовать в зонах с беспроводным покрытием.

Если вы считаете, что у вас есть существующая система, которая может использовать радиочастоты 2,4 ГГц для передачи, обратитесь в круглосуточную службу ИТ-поддержки по телефону 412-624-HELP (4357), чтобы определить, будут ли такие устройства мешать работе беспроводной сети в вашем регионе. .

Питт Обязанности ИТ

  1. Разработка и поддержка стандарта беспроводной связи и руководств по беспроводной связи.
  2. Установка и техническое обслуживание всего оборудования, поддерживающего услуги беспроводной сети в Университете Питтсбурга.
  3. Исследование и решение проблем помех беспроводной связи.
  4. Развертывание, управление и настройка доступа к беспроводной сети в общественных местах, классах и офисных помещениях.
  5. Разработка и внедрение протоколов и методов безопасности беспроводной сети.
  6. Обеспечение обучения пользователей вопросам безопасности беспроводной сети и допустимому использованию услуг беспроводной сети.
  7. Мониторинг производительности и безопасности для всех установленных беспроводных точек доступа и предоставление статистических данных о производительности подразделениям Университета по запросу.
  8. Мониторинг развития технологий беспроводных сетей и оценка их потенциального использования в беспроводной инфраструктуре университета.
  9. Реагирование на проблемы, о которых сообщается в круглосуточную службу поддержки ИТ, в соответствии со стандартными процедурами и уровнями обслуживания.

Обязанности пользователя беспроводной сети

  1. Соблюдение стандарта беспроводной сети и соответствующих правил и политик, установленных Университетом Питтсбурга.
  2. Внедрение рекомендуемого программного обеспечения безопасности, настроек оборудования, исправлений и протоколов на оборудовании конечного пользователя, используемом для доступа к беспроводным сетям Университета.
  3. Соблюдение всех соответствующих политик и процедур Университета, а также федеральных, государственных и местных законов, касающихся безопасности важных и конфиденциальных данных при работе с такими данными в беспроводных сетях Университета.
  4. Установка адаптеров беспроводного сетевого интерфейса в соответствии с опубликованными инструкциями.
  5. Принятие на себя ответственности за поддержку и устранение неполадок при использовании адаптеров беспроводного сетевого интерфейса, не поддерживаемых ИТ-подразделением Pitt.
  6. Немедленно сообщите об известном неправомерном использовании беспроводной сети или связанного с ней оборудования в круглосуточную справочную службу ИТ.

Производительность беспроводных сетей: WiFi Сеть (O’Reilly)

Введение

WiFi работает в нелицензируемом диапазоне ISM; это тривиально для развертывания кем угодно и где угодно; и необходимое оборудование простое и дешевое.Нет удивительно, но он стал одним из самых широко используемых и популярных беспроводные стандарты.

Само название является товарным знаком WiFi Alliance, который является торговым ассоциация, созданная для продвижения технологий беспроводных локальных сетей, а также для обеспечения стандартов совместимости и тестирования. Технически, устройство должны быть представлены и сертифицированы WiFi Alliance для переноса WiFi название и логотип, но на практике название используется для обозначения любого продукта на базе IEEE 802.11 стандартов.

Первый протокол 802.11 был разработан в 1997 году более или менее как прямая адаптация стандарта Ethernet (IEEE 802.3) к миру беспроводная связь. Однако только в 1999 году, когда стандарт 802.11b стандарт был введен, что рынок устройств WiFi взлетел. То относительная простота технологии, простота развертывания, удобство и тот факт, что он работал в нелицензированном диапазоне ISM 2,4 ГГц, позволил любой, кто может легко предоставить «беспроводное расширение» для своего существующего локального районная сеть.Сегодня почти каждый новый настольный компьютер, ноутбук, планшет, смартфон, и почти каждое другое устройство форм-фактора поддерживает WiFi.

§Из Ethernet в Беспроводная локальная сеть

Беспроводные стандарты 802.11 изначально разрабатывались как адаптация и расширение существующего стандарта Ethernet (802.3). Следовательно, в то время как Ethernet обычно называют стандартом LAN, семейством 802.11. (Рис. 6-1) соответственно широко известный как беспроводная локальная сеть (WLAN).Однако для фанаты истории, технически большая часть протокола Ethernet была вдохновлена протоколом ALOHAnet, который стал первой публичной демонстрацией беспроводная сеть, разработанная в 1971 году в Гавайском университете. В других слова, мы прошли полный круг. Рисунок 6-1. 802.3 (Ethernet) и 802.11 (WiFi) данные и физические уровни

Причина, по которой это различие важно, связана с механикой того, как ALOHAnet и, следовательно, протоколы Ethernet и WiFi, запланировать все общение.А именно, все они относятся к общей среде, независимо от того, провод это или радиоволны, как «случайный канал доступа», что означает отсутствие центрального процесса или планировщик, который контролирует, кому или какому устройству разрешено передавать данные в любой момент времени. Вместо этого каждое устройство решает самостоятельно, и все устройства должны работать вместе, чтобы гарантировать хорошую производительность совместно используемого канала.

Стандарт Ethernet исторически основывался на вероятностном протокол множественного доступа с контролем несущей (CSMA), который является сложным имя для простого алгоритма «послушай, прежде чем говорить».Короче говоря, если вы есть данные для отправки:

  • Проверьте, не передает ли кто-нибудь еще.

  • Если канал занят, слушайте, пока он не освободится.

  • Когда канал свободен, немедленно передавать данные.

Конечно, для распространения любого сигнала требуется время; следовательно, столкновения могут еще происходят. По этой причине стандарт Ethernet также добавил обнаружение (CSMA/CD): если обнаружено столкновение, обе стороны останавливаются немедленная передача и сон в течение случайного интервала (с экспоненциальный откат).Таким образом, несколько конкурирующих отправителей не будут синхронизируют и перезапускают свои передачи одновременно.

Wi-Fi следует очень похожей, но немного отличающейся модели: из-за аппаратные ограничения радио, оно не может обнаруживать коллизии во время отправка данных. Следовательно, Wi-Fi основан на предотвращении столкновений (CSMA/CA), где каждый отправитель пытается избежать коллизий, передавая только тогда, когда обнаруживает, что канал свободен, и затем отправляет полный кадр сообщения в его целостность.После отправки кадра Wi-Fi отправитель ожидает явное подтверждение от получателя перед переходом к следующему коробка передач.

Есть еще несколько деталей, но вкратце это все, что нужно это: сочетание этих методов позволяет использовать как Ethernet, так и WiFi регулировать доступ к общей среде. В случае Ethernet среда это физический провод, а в случае WiFi это общий радиоканал канал.

На практике вероятностная модель доступа очень хорошо работает для малонагруженные сети.На самом деле, мы не будем показывать здесь математику, но мы можем доказать, что для хорошего использования канала (минимизировать количество коллизий), загрузка канала должна поддерживаться ниже 10%. Если нагрузка держится низкая, мы можем получить хорошую пропускную способность без какой-либо явной координации или планирование. Однако если нагрузка увеличивается, то количество столкновений будет быстро возрастать, что приведет к нестабильной работе всей сети.

Если вы когда-либо пытались использовать высоконагруженную сеть WiFi, с множество пиров, конкурирующих за доступ — скажем, на крупном публичном мероприятии, таком как конференц-зал — тогда, скорее всего, у вас есть непосредственный опыт работы с «нестабильная работа WiFi.«Конечно, вероятностное планирование не единственный фактор, но он, безусловно, играет роль.

§Стандарты WiFi и Особенности

Стандарт 802.11b ввел WiFi в повседневное использование, но, как и в любом популярная технология, комитет по стандартизации IEEE 802 не бездействовал и активно продолжает выпускать новые протоколы (Таблица 6-1) с более высокой пропускной способностью, лучше методы модуляции, многопоточность и многие другие новые функции.

Протокол 802.11 Выпуск Частота (ГГц) Полоса пропускания (МГц) Скорость передачи данных на поток (Мбит/с) Максимальное количество потоков MIMO
б сентябрь 1999 г. 2,4 20 1, 2, 5,5, 11 1
г июнь 2003 г. 2.4 20 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 1
нет Октябрь 2009 г. 2,4 20 7.2, 14.4, 21.7, 28.9, 43.3, 57.8, 65, 72.2 4
нет Октябрь 2009 г. 5 40 15, 30, 45, 60, 90, 120, 135, 150 4
ак ~2014 5 20, 40, 80, 160 до 866.7 8
Таблица 6-1. История выпуска WiFi и дорожная карта

В настоящее время стандарты «b» и «g» являются наиболее широко применяемыми и поддерживается. Оба используют нелицензированный диапазон ISM 2,4 ГГц, используют 20 МГц полоса пропускания и поддержка не более одного потока радиоданных. В зависимости от вашего местные правила, мощность передачи также, вероятно, установлена ​​на максимальном уровне 200 мВт. Некоторые маршрутизаторы позволят вам настроить это значение, но скорее всего, переопределит его с региональным максимумом.

Так как же повысить производительность наших будущих сетей Wi-Fi? Потом» а будущие стандарты «ac» удваивают полосу пропускания с 20 до 40 МГц. на канал, используя модуляцию более высокого порядка и добавляя несколько радиостанций к передавать несколько потоков параллельно — с несколькими входами и несколькими выходами (МИМО). Все вместе и в идеальных условиях это должно позволить гигабитная пропускная способность с новым стандартом беспроводной связи «ac».

§Измерение и оптимизация производительности WiFi

К этому моменту вы должны скептически относиться к понятию «идеальный условия», и не зря.Широкое распространение и популярность Сети Wi-Fi также создали одну из самых больших проблем с производительностью: меж- и внутриклеточные помехи. Стандарт WiFi не имеет центральный планировщик, что также означает отсутствие гарантий на пропускная способность или задержка для любого клиента.

Новое расширение WiFi Multimedia (WMM) обеспечивает базовое качество Служба (QoS) в радиоинтерфейсе для чувствительных к задержке приложения (например, голос, видео, лучшие усилия), но несколько маршрутизаторов и даже меньше развернутых клиентов знают об этом.При этом весь трафик как в собственной сети, так и в близлежащих сетях WiFi должны конкурировать для доступа к одному и тому же совместно используемому радиоресурсу.

Ваш маршрутизатор может позволить вам установить некоторые политики качества обслуживания (QoS) для клиентов в вашей собственной сети (например, максимальная общая скорость передачи данных на клиента или по типу трафика), но вы, тем не менее, не можете контролировать трафик, генерируемый другими близлежащими сетями Wi-Fi. Тот факт, что Wi-Fi сети настолько просты в развертывании, что сделало их повсеместными, но широкое распространение также создало множество проблем с производительностью: в практике сейчас нередко можно найти несколько десятков различных и перекрывающиеся сети Wi-Fi (рис. 6-2) в любом городском или офисном районе с высокой плотностью окружающая обстановка.Рисунок 6-2. inSSIDer визуализация перекрывающиеся сети WiFi (диапазоны 2,4 и 5 ГГц)

Наиболее широко используемый диапазон 2,4 ГГц обеспечивает три непересекающихся 20 Радиоканалы МГц: 1, 6 и 11 (Рисунок 6-3). Хотя даже это задание неодинаково во всех странах. В некоторых случаях вам может быть разрешено использовать более высокие каналы (13, 14), а в других вы можете быть фактически ограничены еще меньшее подмножество. Однако, независимо от местных правил, что это фактически означает, что в тот момент, когда у вас есть более двух или трех близлежащие сети Wi-Fi, некоторые из них должны перекрываться и, следовательно, конкурировать за одно и то же общую полосу пропускания в одних и тех же частотных диапазонах.Рисунок 6-3. Иллюстрация Wi-Fi в Википедии каналы в диапазоне 2,4 ГГц

Ваш клиент и маршрутизатор 802.11g могут достигать скорости 54 Мбит/с, но момент, когда ваш сосед, занимающий тот же канал Wi-Fi, начинает при потоковой передаче HD-видео через Wi-Fi пропускная способность сокращается вдвое, а то и хуже. Ваша точка доступа не имеет права голоса в этом соглашении, и это функция, не ошибка!

К сожалению, показатели задержки не лучше.Нет гарантирует задержку первого перехода между вашим клиентом и точка доступа Wi-Fi. В средах со многими перекрывающимися сетями вы не следует удивляться высокой изменчивости, измеряемой десятками и даже сотни миллисекунд для первого беспроводного перехода. Ты конкурируя за доступ к общему каналу с каждым другим беспроводным узлом.

Хорошей новостью является то, что если вы являетесь первопроходцем, то есть хорошая шанс, что вы сможете значительно повысить производительность собственного WiFi сеть.Диапазон 5 ГГц, используемый новыми стандартами 802.11n и 802.11ac, предлагает как гораздо более широкий диапазон частот, так и по-прежнему в значительной степени без помех в большинстве сред. То есть, по крайней мере, на данный момент, и предполагая, что у вас не слишком много технически подкованных друзей, таких как себя! Двухдиапазонный маршрутизатор, способный передавать как на диапазоны 2,4 ГГц и 5 ГГц, вероятно, предложат лучшее из обоих миры: совместимость со старыми клиентами, ограниченная частотой 2,4 ГГц, и многие лучшая производительность для любого клиента в диапазоне 5 ГГц.

§Измерение Ваша задержка первого перехода WiFi

Проверка связи с беспроводным шлюзом — это простой способ оценить задержка вашего первого беспроводного перехода. Ваши результаты будут другой, но просто в качестве примера, выполняя этот тест в моем собственном доме среда с двухдиапазонным маршрутизатором 802.11n дает следующее Результаты.

Частота (ГГц) Медиана (мс) 95% (мс) 99% (мс)
2.4 6,22 34,87 58,91
5 0,90 1,58 7,89
Таблица 6-2. Разница в задержке между Диапазоны Wi-Fi 2,4 ГГц и 5 ГГц

Существенная разница в производительности между перегруженным 2,4 ГГц диапазон и в основном открытый диапазон 5 ГГц (рис. 6-2): более дюжины перекрывающихся сетей в 2.Полоса 4 ГГц приводит к задержке в 35 мс (для 95-го процентиль) для первого перехода от моего ноутбука к моему беспроводному маршрутизатору, который находится менее чем в 20 метрах!

Если сложить все вместе, что это говорит нам о производительности Wi-Fi?

  • Wi-Fi не предоставляет никаких гарантий пропускной способности или задержки или присвоения его пользователи.

  • Wi-Fi обеспечивает переменную полосу пропускания в зависимости от отношения сигнал-шум. окружающая обстановка.

  • Мощность передачи WiFi

    ограничена 200 мВт, а в вашем область.

  • Wi-Fi имеет ограниченный спектр в диапазоне 2,4 ГГц, а более новые 5 Диапазоны ГГц.

  • точки доступа Wi-Fi перекрываются в назначении каналов.

  • точки доступа Wi-Fi и одноранговые узлы конкурируют за доступ к одному и тому же радио канал.

Не существует такого понятия, как «типичная» производительность WiFi. Операционная диапазон будет варьироваться в зависимости от стандарта, местонахождения пользователя, используемого устройств и местной радиосреды. Если вам повезло, и вы единственным пользователем WiFi, то вы можете ожидать высокую пропускную способность, низкую задержку и низкая изменчивость в обоих случаях. Но как только вы конкурируете за доступ с другими одноранговыми узлами или близлежащими сетями Wi-Fi, тогда все ставки сняты — ожидайте высоких изменчивость задержки и пропускной способности.

§Потеря пакетов в WiFi Сети

Вероятностное планирование передач WiFi может привести к большое количество коллизий между несколькими беспроводными одноранговыми узлами в области. Однако, даже если это так, это не обязательно означает перевод к большему количеству наблюдаемых потерь TCP-пакетов. Данные и физические Уровневые реализации всех протоколов WiFi имеют свои собственные механизмы повторной передачи и исправления ошибок, которые скрывают эти беспроводные коллизии от более высоких уровней сетевого стека.

Другими словами, несмотря на то, что потеря пакетов TCP данные доставляются через WiFi, абсолютная скорость, наблюдаемая TCP, часто не выше, чем у большинства проводных сетей. Вместо прямого пакета TCP потеря, вы, скорее всего, увидите более высокую изменчивость в пакете время прибытия из-за лежащих в основе коллизий и повторных передач осуществляется нижним звеном и физическими уровнями.

До 802.11n, протокол WiFi разрешал не более одного полета кадр в любой момент времени, который должен быть подтвержден канальным уровнем перед отправкой следующего кадра. С 802.11n новый «кадр была введена функция агрегации, которая позволяет использовать несколько WiFi кадры, которые должны быть отправлены и подтверждены одновременно.

§Оптимизация для WiFi Сети

Приведенные выше характеристики производительности WiFi могут быть чрезмерно завышены. суровая картина против него.На практике, кажется, работает «достаточно хорошо» в большинстве случаев, и простое удобство, которое обеспечивает Wi-Fi, трудно превзойти. На самом деле, теперь у вас больше шансов иметь устройство, которое требует дополнительного периферийное устройство, чтобы получить гнездо Ethernet для проводного соединения, чем найти компьютер, смартфон или планшет без WiFi.

Имея это в виду, стоит подумать, будет ли ваше приложение может извлечь выгоду из знаний о сетях Wi-Fi и их оптимизации.

§Неограниченное кредитное плечо Пропускная способность

На практике сеть Wi-Fi обычно является расширением проводной локальной сети, который, в свою очередь, подключен через DSL, кабель или оптоволокно к глобальной сети сеть. Для среднего пользователя в США это составляет 8,6 Мбит/с. пропускной способности на периферии и в среднем по миру 3,1 Мбит/с (таблица 1-2). Другими словами, большинство WiFi-клиентов, скорее всего, будут ограничены доступной пропускной способности WAN, а не самой WiFi. То есть, когда «радио сетевая погода» это хорошо!

Однако, помимо узких мест в пропускной способности, это также часто означает что типичное развертывание WiFi поддерживается безлимитной глобальной сетью соединение — или, по крайней мере, соединение с гораздо более высокими данными крышки и максимальная пропускная способность.Хотя многие пользователи могут быть чувствительны к большим загрузки через свои соединения 3G или 4G из-за связанных с этим затрат и ограничения пропускной способности, часто это не так важно, когда Вай-фай.

Конечно, неизмеренное предположение верно не во всех случаях (например, устройство, привязанное к Wi-Fi, с поддержкой соединения 3G или 4G), но в на практике это верно чаще, чем нет. Следовательно, большие загрузки, обновления и потоковые варианты использования лучше всего выполнять через Wi-Fi когда возможно.Не бойтесь предлагать пользователю включить Wi-Fi. такие случаи!

Многие операторы мобильной связи рекомендуют «разгрузку Wi-Fi» в качестве явного стратегия для приложений, интенсивно использующих данные: предложите пользователю переключиться к WiFi или использовать подключение WiFi, когда это возможно, для выполнения фоновая синхронизация и передача больших объемов данных.

§Адаптировать к переменной Пропускная способность

Как мы видели, Wi-Fi не гарантирует пропускную способность или задержку.То маршрутизатор пользователя может иметь некоторые политики QoS на уровне приложений, которые могут обеспечить степень справедливости для нескольких одноранговых узлов в одной и той же беспроводной сети сеть. Однако сам радиоинтерфейс WiFi имеет очень ограниченные возможности. поддержка QoS. Хуже того, между несколькими, перекрывающиеся сети Wi-Fi.

В результате доступное распределение пропускной способности может измениться резко, ежесекундно, на основе небольших изменений в местоположение, активность ближайших беспроводных пиров и общий радиоканал. окружающая обстановка.

Например, для видеопотока HD может потребоваться несколько мегабит на секунды пропускной способности (таблица 6-3), и хотя большинство стандартов Wi-Fi достаточны в идеальных условиях, на практике не должно быть удивлен, увидев, и должен предвидеть периодические падения в пропускная способность. Фактически, из-за динамического характера доступной полосы пропускания, вы не можете и не должны экстраполировать прошлый битрейт загрузки слишком далеко в будущее. Тестирование пропускной способности только в начале видео, скорее всего, приведет к периодическим паузам буферизации, поскольку условия радио меняются во время воспроизведения.

Контейнер Разрешение видео Кодирование Битрейт видео (Мбит/с)
MP4 360p H.264 0,5
mp4 480p H.264 1–1.5
mp4 720p H.264 2–2,9
mp4 1080p H.264 3–4,3
Таблица 6-3. Пример битрейта видео на YouTube для видеокодека H.264

Вместо этого, хотя мы не можем предсказать доступную полосу пропускания, мы можем и должны адаптироваться на основе непрерывных измерений с помощью таких методов, как потоковая передача с адаптивным битрейтом.

§Адаптивный битрейт потоковое

Хотя потоковая передача с адаптивным битрейтом применима не ко всем ресурсам типы, он идеально подходит для долгоживущих потоков, таких как видео и аудиоконтент.

В случае видео ресурс может быть закодирован и сохранен в несколько битрейтов, а затем сегментированы на множество частей (например, 5–10 вторые фрагменты для видео на YouTube). Затем, пока клиент потоковой передачи данных, либо клиент, либо сервер могут отслеживать скорость загрузки каждого сегмента и динамически переключать битрейт следующий сегмент для настройки на изменяющуюся полосу пропускания.Фактически, в на практике многие сервисы потокового видео начинают поток с низкой сегмент битрейта, чтобы получить быстрый запуск воспроизведения, а затем непрерывно настроить битрейт следующих сегментов на основе доступного пропускная способность.

Сколько различных уровней битрейта вам нужно? Ответ зависит по вашей заявке! Но, например, Netflix кодирует каждый и каждый поток в более чем 120 различных версиях, чтобы приспособиться к различным размеры экрана и доступные скорости передачи данных.Обеспечение плавного, работа с видео по запросу — нетривиальное упражнение.

§Адаптировать к переменной задержке

Точно так же, как нет гарантии пропускной способности при подключении к Wi-Fi, аналогично, нет никаких гарантий относительно задержки первого беспроводного перехода. Кроме того, все становится еще более непредсказуемым, если несколько беспроводных переходов необходимы, например, в случае беспроводного мостового (релейного) доступа используется точка.

В идеальном случае, когда помехи минимальны и сеть не загружена, переход по беспроводной сети может занять менее одного миллисекунды с очень низкой изменчивостью.Однако на практике в городской и офисной среде с высокой плотностью населения наличие десятков конкурирующие точки доступа Wi-Fi и одноранговые узлы создают много конфликтов за одни и те же радиочастоты. В результате не стоит удивляться увидеть медиану 1–10 миллисекунд для первого беспроводного прыжка с длинным хвост задержки: ожидайте периодическую задержку в 10–50 миллисекунд, а в в худшем случае, даже до сотен миллисекунд.

Если ваше приложение чувствительно к задержкам, возможно, вам следует подумать тщательно адаптируйте свое поведение при работе в сети Wi-Fi.На самом деле, это может быть хорошей причиной для рассмотрения WebRTC, который предлагает вариант ненадежного транспорта UDP. Конечно, смена транспорта не исправит радиосеть, но может помочь снизить протокол и задержки, вызванные приложением.

Почему 802.11ax (Wi-Fi 6) — это следующий большой шаг в Wi-Fi

Знаю, знаю, слышал раньше. Появляется новая технология, и она обещает стать следующей большой вещью.Потребители и предприятия покупают его, и что происходит? Это не соответствует шумихе. На мой взгляд, почти каждый выпуск iPhone за последние пять лет был таким. Конечно, было несколько интересных новых функций, но в целом я бы не сказал, что это меняет игру.

Одной из технологий, которая обещает оправдать шумиху, является 802.11ax, следующий стандарт для беспроводных локальных сетей. Я говорю это потому, что это следующее поколение Wi-Fi было разработано для мира, в котором мы живем, где все подключено, и предполагается, что трафик загрузки и загрузки будет эквивалентен.Предыдущие поколения Wi-Fi предполагали более повседневное использование и гораздо больше загрузки информации, чем загрузки.

Я согласен с тем, что 802.11ac несколько ускорил работу, но это была более быстрая версия того, что было разработано с учетом предположений старой школы. Я уверен, что каждый, кто читает это, был в ситуации, когда вы были в конференц-центре, на стадионе или в другом общественном месте, и все было отлично. Затем начинается лейтмотив, или концерт, или что-то еще, что заставляет десятки тысяч людей общаться в SnapChat, твитах, Facebook (или SnapFacing, если ваш тренер New England Patriots Билл Беличик), и дело доходит до ползания мурашек.

Новые имена: Wi-Fi 6 и Wi-Fi 5

Прежде чем мы двинемся дальше, следует отметить, что Wi-Fi Alliance присвоил новые имена для 802.11ac и 802.11ax, которые призваны упростить средний человек, чтобы понять, о какой спецификации идет речь. Альянс называет 802.11ac Wi-Fi 5 и называет 802.11ax Wi-Fi 6.

IEEE, придумавший схему 802.11, не принял новые условия.

Проблема с Wi-Fi не всегда связана со скоростью системы.802.11ac волна 2 приближает нас к гигабитному барьеру или преодолевает его, чего должно быть достаточно для большинства людей. Большая проблема с Wi-Fi — это перегруженность и то, как современный Wi-Fi справляется с большим количеством людей, пытающихся использовать беспроводные технологии, и с перегрузкой сети. Стандарт axe решает эти и другие проблемы, полностью изменяя принцип работы Wi-Fi и используя передовой опыт LTE.

802.11ax значительно быстрее

Ax будет в 4-10 раз быстрее, чем существующий Wi-Fi, но более широкие и множественные каналы значительно увеличивают пропускную способность.Например, если предположить, что скорость увеличивается в 4 раза с каналами 160 МГц, скорость одного потока 802.11ax будет составлять 3,5 Гбит/с. Эквивалентное соединение 802.11ac будет иметь скорость 866 Мбит/с. В среде 4×4 MIMO общая пропускная способность составит около 14 Гбит/с. Клиентское устройство, поддерживающее два или три потока, легко превысит 1 Гбит/с или даже больше.

Если уменьшить ширину канала до 40 МГц, что может произойти в многолюдных местах, таких как стадионы или общежития колледжей, один поток .11ax будет иметь скорость около 800 Мбит/с при общей емкости 3.2 Гбит/с. Независимо от размера канала, 802.11ax обеспечит значительный прирост скорости и общей пропускной способности.

802.11ax будет менее перегруженным

Одним из больших достижений в LTE является то, что называется многостанционным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (ODMFA), что означает мультиплексирование с частотным разделением. В предыдущих версиях Wi-Fi каналы оставались открытыми до завершения передачи данных. Подумайте об очереди в банке, где есть только один кассир, где люди должны стоять в очереди.MU-MIMO означает, что может быть четыре кассира и четыре линии, но людям все равно нужно дождаться завершения транзакции перед ними.

При использовании OFDMA каждый канал разбивается на сотни более мелких подканалов, каждый из которых имеет свою частоту. Затем сигналы поворачиваются ортогонально (под прямым углом), чтобы их можно было наложить друг на друга и демультиплексировать. Используя аналогию с банком, представьте себе, что кассир может обслуживать нескольких клиентов, когда они свободны. Таким образом, первый клиент передает кассиру чек, и пока этот человек подписывает чек, кассир имеет дело со следующим покупателем и т. д.Использование OFDMA означает, что до 30 клиентов могут совместно использовать каждый канал вместо того, чтобы по очереди транслировать и слушать каждый.

С точки зрения пользователя сеть будет казаться гораздо менее перегруженной, чем при использовании 802.11ac. Еще одно преимущество заключается в том, что диапазоны 2,4 ГГц и 5 ГГц можно комбинировать, создавая еще больше каналов для данных. Спецификация axe также включает кодирование под названием QAM (квадратурная амплитудная модуляция), которое позволяет передавать больше данных в одном пакете.

802.11ax продлевает срок службы батареи

Любой новый стандарт Wi-Fi продлит срок службы батареи, поскольку радиус действия обычно больше, а данные передаются быстрее, поэтому клиенту не нужно так усердно работать. Однако у axe есть новая функция, называемая планированием времени пробуждения. Это позволяет точкам доступа сообщать клиентам, когда переходить в спящий режим, и обеспечивает график пробуждения. Это очень короткие промежутки времени, но возможность спать несколько коротких промежутков времени будет иметь большое значение для времени автономной работы.

Я разговаривал с производителями чипов, точек доступа и клиентских устройств о том, когда ожидать 802.11ax, и мы должны увидеть первые потребительские Wi-Fi-маршрутизаторы в начале 2018 года, а внешний вид — в конце 2017 года. После этого последуют точки доступа и клиенты бизнес-класса. Мы, безусловно, достаточно близки к тому, чтобы сетевые менеджеры уже сейчас начали процесс обучения и планирования.

Если вы не уверены, что это означает для вашего бизнеса, поговорите со своим поставщиком Wi-Fi, так как все основные поставщики беспроводных локальных сетей планируют поддерживать 802.11ax. И последнее замечание: если вам нужно обновиться сейчас, я бы, конечно, не стал откладывать это и ждать акселератора.Wi-Fi чрезвычайно важен для предприятий любого размера и будет приобретать все большее значение по мере более широкого распространения Интернета вещей (IoT).

Эволюция клиентских устройств «меняет правила игры», поскольку мы почти ничего не делаем, что бы не касалось их. Спецификация 802.11ax, наконец, привносит в сеть стандарт Wi-Fi, который может поддерживать все, что мы хотим делать с нашими беспроводными локальными сетями.

Эта история «Почему 802.11ax (Wi-Fi 6) — следующая большая вещь в Wi-Fi», первоначально опубликованная Сетевой мир.

Объяснение домашнего Wi-Fi: 6+ поколений беспроводных новинок

Wi-Fi — знакомое название сетевых стандартов 802.11x — является важным изобретением, позволяющим перерезать провода. Только представьте, каким был бы ваш смартфон или планшет без домашнего Wi-Fi.

Итак, в двух словах, Wi-Fi — это альтернатива сетевым кабелям , позволяющая устройствам подключаться к сети без проводов.Но мир Wi-Fi может сбивать с толку из-за множества стандартов скорости, частотных диапазонов, функций и прочего.

Этот пост поможет вам, по крайней мере, понять Wi-Fi и следующего парня, не запутавшись в сетевом жаргоне. Беспроводное сетевое подключение, конечно, сложная тема, но уделите ей немного внимания, и вы получите удовольствие.

Примечание Донга:   Первоначально я опубликовал эту статью 6 мая 2018 г. Это одна из моих первых публикаций на DKT.Я написал это, когда Wi-Fi 6 даже не был доступен, а сегодня есть Wi-Fi 6E. Это последнее обновление, опубликованное 24 мая 2021 года, направлено на то, чтобы нарисовать актуальную обзорную картину домашнего Wi-Fi.

Маршрутизатор TP-Link Archer AX90 Wi-Fi 6 против Netgear RAX200

Как работает Wi-Fi?

Wi-Fi использует радиочастоты для передачи данных. Он использует тот же принцип, что и любые другие технологии, использующие радиоволны, включая само радио.

Радиовещательные станции

AM и FM используют частоты, измеряемые в мегагерцах (МГц), килогерцах (кГц) или даже ниже.Wi-Fi, с другой стороны, использует гораздо более высокие скорости, измеряемые в гигагерцах (ГГц).

В частности, Wi-Fi использует диапазоны частот 2,4 ГГц, 5 ГГц, 6 ГГц и (редко используемый) диапазон частот 60 ГГц . Вы найдете больше информации об этом ниже. Однако, чтобы понять частоты, нам нужно знать, что такое герц , в частности, что составляет один герц .

Что такое Герц?

Генрих Герц — немецкий физик, убедительно доказавший существование электромагнитных волн в конце 19 века, так что теперь мы можем считать их само собой разумеющимся.

Проще говоря, Герц — это количество гребней радиоволн — или волновых циклов — за 1 секунду.

Волновые частоты

Наполните ванну водой. Подождите, пока поверхность не станет полностью неподвижной. Теперь добавьте маленькую резиновую уточку. Обратите внимание, что волны распространяются наружу. Выбери один. Подсчитайте, сколько раз волна достигает высшей точки за секунду. Если это один раз, вы получите один герц; дважды означает, что у вас есть два герца и так далее.

Хорошо, я знаю, что трудно быть точным в подсчете, так что не старайтесь слишком сильно, но вы поняли идею.И становится намного тяжелее.

Это потому, что Wi-Fi использует частоты в ГГц . Например, 5 ГГц означает, что в секунду происходит 5 000 000 000 гребней волны. Это слишком много гребней в секунду, чтобы подсчитать, так что поверьте мне на слово!

В двух словах, чем выше частота, тем ближе расстояние между двумя последовательными гребнями волны, что означает меньшую длину, которую может пройти сама волна. Тем не менее, это также означает, что больше информации вы можете разместить на нем.

И эта информация перемещается между частями оборудования Wi-Fi.Давайте узнаем, что они из себя представляют.


Вот вид типичного маршрутизатора Wi-Fi сзади. Обратите внимание на антенны.

Оборудование Wi-Fi

Для использования Wi-Fi нам нужен сигнал , передатчик и приемник . Это два конца сетевого соединения. В частности, первые излучают сигналы Wi-Fi, чтобы вторые улавливали их и формировали беспроводную связь.

Чтобы это произошло, вещательная компания может сделать Wi-Fi открытой сетью , к которой могут подключаться любые клиенты, или защищенной сетью , к которой только авторизованные клиенты могут подключаться с помощью пароля.(Подробнее об этом в разделе WPA каждого стандарта Wi-Fi ниже.)

Хотя в основном подразумевается, это называется режимом «инфраструктура». В этом режиме, который является основным способом использования Wi-Fi, один вещатель может размещать несколько приемников, но приемник может одновременно подключаться только к одному вещателю.

(Технически можно настроить два приемника для подключения в режиме «ad-hoc». Но этот режим имеет мало практического практического применения.)

Как правило, вещатель Wi-Fi всегда называют беспроводной точкой доступа (WAP) или точкой доступа (AP) для краткости.Однако чаще вы сталкиваетесь с Wi-Fi роутерами . Это стандартные маршрутизаторы со встроенными точками доступа. Все домашние маршрутизаторы в настоящее время являются возобновленными маршрутизаторами Wi-Fi.

Приемник всегда является адаптером Wi-Fi . В большинстве случаев вы не видите реального адаптера, поскольку он находится внутри устройства (ноутбука или смартфона), которое вы используете. Но если у вас есть компьютер без встроенного Wi-Fi (или Wi-Fi нужного вам стандарта), вы можете довольно легко обновить или заменить его.

Устройство — компьютер или мобильный телефон — со встроенной функцией Wi-Fi называется клиентом Wi-Fi или просто устройством Wi-Fi.

Все передатчики и приемники Wi-Fi имеют антенны. Если вы их не видите, значит, они спрятаны внутри или смешаны с другими (металлическими) частями устройства.

Адаптер Wi-Fi 6 (установлен) рядом с незакрепленным адаптером Wi-Fi 5 внутри ноутбука. Обратите внимание на антенные провода.

Когда у нас есть вещатель и приемник, скорость соединения Wi-Fi зависит от используемого стандарта Wi-Fi.


Описание домашнего Wi-Fi и его стандартов

Стандарты Wi-Fi

— это то, как мы манипулируем упомянутыми выше частотами. Они необходимы отчасти потому, что мы не можем использовать только любых частот. Они регулируются — оборудование, которое вы покупаете, ограничено определенным спектром.

Регулирование — это хорошо, потому что устройства должны согласовать многие стандартные процедуры для успешной связи по радио.

(Конечно, вы можете купить собственное радиолюбительское радио и заставить его использовать любые частоты, но в наше время это незаконно.Кроме того, ваше устройство может оказаться бесполезным, поскольку никто не использует для связи с вами те же частоты.)

Итак, стандарты Wi-Fi — это определенные спектры, определенные Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Каждый раз, когда спектр доступен для использования Wi-Fi, у нас появляется новый стандарт.

С 1999 года существует шесть основных стандартов Wi-Fi: 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac и 802.11ax. (Последний имеет расширение под названием 802.11axe).

Новые стандарты всегда быстрее старых, но также обратно совместимы, если они используют ту же частоту .Следовательно, по большей части вы можете использовать Wi-Fi устройства разных поколений вместе.

(Имейте в виду, что беспроводные устройства подключаются с использованием стандарта, который они поддерживают, и вы не можете сказать, какой из них используется, если вы не протестируете скорость, не используете определенное оборудование или не просматриваете его состояние через приложение. Сигналы Wi-Fi невидимы. Буквально, вы не можете отличить их друг от друга, глядя на воздух.)

Если вы находите приведенное выше название стандарта Wi-Fi странным и труднопроизносимым, вы не одиноки.В том виде, в котором они есть, трудно сказать, что есть что, и все они полны рта, чтобы сказать.

Вот где в игру вступает относительно новое соглашение об именах.

Соглашение об именах сетей Wi-Fi

3 октября 2018 г. Wi-Fi Alliance ввел новое соглашение об именах сетей Wi-Fi с использованием простых чисел.

Конкретно 802.11ax называется Wi-Fi 6 — это 6-е поколение, 802.11ac теперь Wi-Fi 5 и т. д. (расширение 802.11ax называется Wi-Fi 6E — все о них вы узнаете ниже).

Это новое соглашение об именах является долгожданным изменением. Вам больше не нужно задаваться вопросом, что лучше между ac, n, или или . И вполне логично, что большее количество Wi-Fi означает более новый и быстрый стандарт.

Некоторые клиенты Wi-Fi даже показывают свое подключение к этому новому соглашению, Wi-Fi 6, Wi-Fi 6E, Wi-Fi 5 или Wi-Fi 4. В частности, вы можете увидеть крошечное число (будь то 4, 5 , 6 или 6E) рядом со значком Wi-Fi на ваших устройствах.

Вот скриншот неполной страницы Wi-Fi смартфона. Обратите внимание на маленькие цифры рядом с символами Wi-Fi, которые указывают стандарты Wi-Fi каждой сети, включая Wi-Fi 6 и Wi-Fi 6E в данном конкретном случае.

Следовательно, когда в определенном месте доступно несколько сетей Wi-Fi с разными стандартами Wi-Fi, вы можете выбрать ту, которая лучше всего подходит для вашего устройства.

(Имейте в виду, что это не означает, что вы обязательно получите более быстрый Интернет, потому что Wi-Fi и Интернет — это две разные вещи.)

Кстати, первые три стандарта (802.11b, 802.11a и 802.11g) уже устарели. И это здорово, потому что вам нужно заботиться только о Wi-Fi 4 (802.11n) и более поздних версиях.

Коротко о стандартах Wi-Fi

В таблице ниже представлены все стандарты Wi-Fi и их краткие характеристики.

Обратите внимание, что все указанные здесь скорости Wi-Fi являются теоретическими. Реальные скорости в реальном мире сильно различаются и всегда намного ниже из-за помех, расстояния, совместимости устройств и накладных расходов.

По моему опыту, при реальном использовании вы обычно получаете около двух третей теоретической скорости, , самое большее . И это также общая пропускная способность диапазона Wi-Fi, разделяемая между подключенными устройствами.

Общие названия 7 Лучшая скорость на поток
каналов
Протокол безопасности полосы частот статус
Н/Д 802.11b 1 999 11Мб 20МГц Открыть
WEP
2,4 Устаревшие
N / A 802.11a 2000 54Mbps 20МГц
Открыть WEP
5 ГГц Устаревшие
N / A 802.11G 2003 54 Мбит / с 20 MHZ Открыты
WEP
2,4 ГГц 2.4 ГГц 9
Wi-Fi 4 802.11n
или Wireless N
2009 150 Мбит / с
20mhz
40 МГц
Open
WEP
WPA 911GH7
2,4 ГГц
5 ГГц
Legacy
Wi-Fi 5 802.11Ac 2012 433mb 20 МГц
40 МГц
80 МГц
Open
WPA
WPA2
5 ГГц Mainstream
N / A 802.11AD 2015 Multi-Gig 2.16GHz
Открыть WPA
WPA2
60 ГГц Limited Использование
Устаревшие
Wi-Fi 6 802.11ax 2019 1200Mbps 20МГц
40МГц
80МГц
160 МГц Открыть
WPA
WPA2
WPA3
2,4
5GHz Mainstream
Wi-Fi 6E
802.11axe на 6ГГц
2021 1200Mbps 20МГц
40МГц
80МГц
160 МГц OWE
WPA3
6 ГГц Последняя версия
Кратко о стандартах Wi-Fi

Кроме того, имейте в виду, что скорость соединения Wi-Fi между двумя сторонами подчиняется тому же принципу, что и сетевое соединение — это всегда скорость самой медленной стороны.Например, если вы используете клиент Wi-Fi 6 с маршрутизатором Wi-Fi 5, скорость соединения будет такой же, как у последнего.

Как видно из приведенной выше таблицы, каждый стандарт Wi-Fi использует свой диапазон или диапазоны Wi-Fi по-разному. Таким образом, чтобы понять значение каждого стандарта, нам нужно знать, как работает каждый диапазон Wi-Fi.


Диапазоны Wi-Fi и их тонкости (диапазон, каналы и потоки)

Диапазоны Wi-Fi

— это радиочастоты, на которых сигналы Wi-Fi проходят между точкой доступа и клиентом.Когда дело доходит до Wi-Fi, нам нужно знать следующие диапазоны: 2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц.

(Опять же, есть полоса 60 ГГц, но она вряд ли полезна или вообще не используется — подробнее о стандарте 802.11ad ниже.)

Помимо базовых скоростей, упомянутых в таблице выше, наиболее важными и общими атрибутами каждого из этих диапазонов являются их диапазоны. Давайте разберемся!

диапазон Wi-Fi в теории

Принцип работы радиоволн заключается в том, что вещатель излучает сигналы наружу в виде сферы вокруг себя.

Чем ниже частота, тем дольше может распространяться волна. Радиоприемники AM и FM используют частоту, измеряемую в мегагерцах — вы можете слушать одну и ту же станцию ​​на обширной территории, например, в целом регионе или городе.

Wi-Fi использует частоты 2,4 ГГц, 5 ГГц, 6 ГГц — все они невероятно высокие. В результате у них дальность гораздо меньше по сравнению с рациями. Это не говоря уже о том, что домашняя Wi-Fi-станция имеет ограниченную мощность.

Но у этих диапазонов есть следующее общее: Чем выше частота (в Гц), тем выше полоса пропускания (скорость) и тем короче радиус действия.Невозможно точно определить фактический диапазон каждого из них, потому что он сильно колеблется и сильно зависит от окружающей среды.

Тем не менее, ниже приведены мои оценки дальности действия домашних вещателей Wi-Fi, основанные на личном опыте, в лучшем случае, т. е. на открытом воздухе в солнечный день .

Примечание. Диапазоны Wi-Fi не исчезают внезапно. Они постепенно ухудшаются по мере удаления от вещателя. Расстояния, упомянутые ниже, указаны, когда у клиента все еще есть сигнал, достаточно сильный для значимого соединения.

  • 2,4 ГГц : Этот диапазон имеет наибольшую дальность до 175 футов (55 м). Однако это самый популярный диапазон, который также используется устройствами без Wi-Fi, такими как беспроводные телефоны или пульты от телевизора. Его реальная скорость сильно страдает от помех и других вещей. В результате эта полоса сейчас работает в основном как резервная, где дальность важнее скорости.
  • 5 ГГц : Этот диапазон имеет гораздо более высокие скорости, чем диапазон 2,4 ГГц, но более короткие диапазоны, максимальное значение которых составляет около 150 футов (46 м).
  • 6 ГГц : это новейший диапазон, доступный с Wi-Fi 6E. Он имеет ту же максимальную скорость, что и диапазон 5 ГГц, но с меньшими помехами и накладными расходами. В результате его фактическая скорость в реальном мире выше. В свою очередь, из-за более высокой частоты он имеет около 70% диапазона, который достигает максимума около 115 футов (35 м).

Некоторые могут счесть эти цифры завышенными, другие будут утверждать, что их маршрутизатор может делать больше, но вы можете использовать их в качестве основы для расчета покрытия для вашей ситуации.

Дальность действия Wi-Fi в реальной жизни

В реальных условиях, скорее всего, диапазон Wi-Fi вашего маршрутизатора намного короче, чем вам хотелось бы. Это связано с тем, что сигналы Wi-Fi чувствительны к помехам и препятствиям.

В то время как новый диапазон 6 ГГц обычно не страдает от помех, за исключением случаев, когда вы используете несколько вещательных компаний поблизости, в двух других диапазонах есть множество вещей, которые могут повредить их диапазонам.

Кроме того, обратите внимание, что диапазоны Wi-Fi (и проникновение сигнала), как правило, одинаковы у вещательных компаний с аналогичными характеристиками, а различаются (от модели к модели) только устойчивыми скоростями и стабильностью сигнала.

Распространенные источники помех на частоте 2,4 ГГц
  • Другие передатчики Wi-Fi на частоте 2,4 ГГц поблизости
  • Беспроводные телефоны на частоте 2,4 ГГц
  • Люминесцентные лампы
  • Bluetooth-радиостанции
    • Другие близлежащие вещатели Wi-Fi 5 ГГц
    • Беспроводные телефоны 5 ГГц
    • Радары
    • Цифровые спутники
    Препятствия и блокировка сигнала

    Что касается препятствий, стены представляют собой наибольшую проблему, поскольку они повсюду.Различные типы стен по-разному блокируют сигналы Wi-Fi, но ни одна стена не подходит для Wi-Fi. Крупные объекты, такие как крупная бытовая техника или лифты, тоже плохи.

    Вот мои приблизительные оценки того, насколько стена блокирует сигналы Wi-Fi — обычно используйте меньшее число для 2,4 ГГц и высокое для 5 ГГц, добавьте еще 10%-15% к 5 ГГц, если вы используете диапазон 6 ГГц. :

    • Тонкая пористая (дерево, гипсокартон, гипсокартон и т. д.) стена: блокирует от 10% до 30% сигналов Wi-Fi — радиус действия маршрутизатора будет намного меньше, если вы разместите его рядом со стеной.
    • Толстая пористая стена: от 20 % до 40 %
    • Тонкая непористая стена (бетон, металл, керамическая плитка, кирпич с раствором и т. д.) стена: от 30 % до 50 %
    • Толстая непористая стена: от 50 % до 90 %.

    Опять же, эти цифры приблизительны, но вы можете использовать их, чтобы получить представление о том, как далеко будет достигаться сигнал, когда вы размещаете вещательную сеть Wi-Fi в определенном месте вашего дома. Простое правило: чем больше стен, тем хуже покрытие.

    каналов Wi-Fi
    В двух словах,

    канала Wi-Fi — это небольшая часть каждого диапазона Wi-Fi.Они как полосы на дороге.

    Соединение Wi-Fi должно использовать определенный канал в данный момент времени. Ширина канала (или пропускная способность) определяет скорость соединения. Это как велосипедная дорожка медленнее, чем автомобильная, но быстрее, чем тротуар для пешеходов.

    Как работают каналы в разных диапазонах Wi-Fi.

    Каналы измеряются в мегагерцах (МГц). Существует четыре уровня ширины, включая 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц, 160 МГц.

    Нам нужно несколько смежных каналов, чтобы создать более широкий канал.Таким образом, канал 40 ГГц включает в себя два последовательных канала 20 ГГц, канал 80 МГц требует двух смежных каналов 40 ГГц (или четырех каналов 20 МГц) и т. д.

    В результате диапазон Wi-Fi может включать или каналов с низким уровнем сигнала больше или на каналов меньше с высоким уровнем сигнала. Ширина канала 160 МГц настолько широка, что у нас может быть только два из диапазона 5 ГГц. Самое главное, что оба требуют использования каналов DFS.

    Что такое DFS?

    Каналы динамического выбора частоты (DFS)

    Каналы DFS доступны только в диапазоне 5 ГГц. Это специальные каналы, которые делят воздушное пространство с радарными сигналами, имеющими преимущественное право проезда.Таким образом, канал DFS похож на велосипедную дорожку, по которой вы можете вести машину, но только тогда, когда поблизости нет велосипедистов.

    Обычно эти каналы работают так же, как и любые другие каналы. Однако при наличии сигналов радара, что часто случается, если вы живете в десятках миль от аэропорта или метеостанции, маршрутизатор переместит свои сигналы на следующий незанятый канал DFS.

    Во время этого процесса переключения каналов ваше устройство может ненадолго отключиться. Тем не менее, использование 160 МГц, для которого требуется DFS, не всегда хорошо.

    Не все клиенты поддерживают DFS, поэтому большинство маршрутизаторов не используют эти каналы по умолчанию из соображений совместимости.

    160 МГц против 160 МГц (80+80) каналов

    Во избежание DFS некоторые чипы Wi-Fi имеют режим 160 МГц (80+80) , объединяющий два несмежных канала 80 МГц в один — как в случае с Netgear RAX120.

    Подход 160 МГц (80 + 80) является своего рода хаком и не обеспечивает такой же производительности, как реальный канал 160 МГц.

    Перекрывающиеся каналы

    Перекрывающиеся каналы — это каналы, которые могут использоваться несколькими типами трафика — это похоже на то, как велосипед может двигаться по полосе, предназначенной для автомобилей, — и, как правило, более восприимчивы к помехам.

    С другой стороны, неперекрывающиеся каналы подобны полосам, явно предназначенным для определенного типа движения, например, для железной дороги или полосы для автомобильного пула.

    потоков Wi-Fi
    Потоки

    Wi-Fi, часто называемые пространственными потоками или потоками данных, — это то, как распространяется сигнал Wi-Fi. Поток определяет базовую скорость полосы частот в стандарте Wi-Fi. Чем больше потоков может обрабатывать группа, тем выше ее скорость.

    Вы можете думать о ручьях как о транспортном средстве, которое использует дорогу.В зависимости от размера грузового отсека (или количества прицепов, которые он может тянуть), транспортное средство может перевозить больше или меньше товаров за одну поездку.

    В зависимости от характеристик оборудования соединение Wi-Fi использует один поток, два потока (2×2), три потока (3×3) или четыре потока (4×4). Прямо сейчас 4×4 является самым высоким, хотя в будущем их может быть еще больше.

    (Обратите внимание, что здесь мы говорим о количестве потоков в одном диапазоне . Начиная с Wi-Fi 6 — подробнее ниже — многие сетевые поставщики объединяют потоки всех диапазонов в вещателе в большее число, например 8 потоков или 12 потоков.Это вводит в заблуждение, так как соединение Wi-Fi происходит в по одной полосе за раз , аналогично тому факту, что транспортное средство может использовать только одну полосу дороги за раз .)

    Как видно из приведенной выше таблицы, каждый диапазон и стандарт Wi-Fi имеют разную базовую скорость одиночного потока. Но во всех случаях концепция множественных потоков остается неизменной.

    (Это как, хотя и автомобиль, и мотоцикл могут буксировать прицеп по своей дороге, размеры их прицепов разные.)

    Важное примечание: В конкретном соединении Wi-Fi количество используемых потоков тем меньше, чем меньше вовлеченных сторон. Например, если вы используете маршрутизатор 4×4 с клиентом 2×2, у вас будет соединение 2×2.

    Диапазоны, каналы и потоки

    Диапазоны, каналы и потоки — это элементы, которые сбивают с толку Wi-Fi. Итак, снова моя грубая аналогия:

    .

    Полоса Wi-Fi похожа на дорогу , где каналов — это полос движения , а потоков — это транспортных средств. На той же дороге более широкие полосы предназначены для более крупных транспортных средств. Транспортные средства с большим грузовым пространством (2×2, 3×3 и т. д.) могут перевозить больше грузов (данных) за одну поездку (соединение).

    Соединение Wi-Fi происходит на одном канале (полосе) одной полосы (дороги) за раз, но чем больше каналов и полос, тем больше вариантов и больше аппаратных устройств вы можете использовать одновременно для обеспечить более высокие скорости.

    Фактическая передача данных всегда имеет наименьший знаменатель. Это похоже на то, как велосипед может перевозить только одного человека на относительно небольшой скорости, даже если вы едете на нем по открытой автомагистрали.


    Эволюция Wi-Fi

    Теперь, когда вы знаете, как работает Wi-Fi, давайте выясним, как он работает с разными стандартами. Помимо более высоких скоростей, каждая новая версия Wi-Fi получает больше функций и лучшую безопасность.

    Опять же, поскольку старые стандарты уже устарели, мы начнем с Wi-Fi 4.

    Wi-Fi 4 (802.11n)

    Wi-Fi 4, также известный как Wireless-N, использует ширину канала 20 МГц и 40 МГц и до трех потоков (3×3). Один поток обеспечивает скорость 150 Мбит/с (40 МГц).

    Wi-Fi 4 это когда у нас тоже есть:

    • Двухдиапазонный
    • Обозначения комбинированных скоростей
    • MIMO
    • Популярный метод обеспечения безопасности WPS и Wi-Fi Protected Access (WPA).
    Двухдиапазонный

    Это когда вещатель Wi-Fi работает на частоте 2,4 ГГц и/или 5 ГГц одновременно.

    Двухдиапазонный режим необходим для обеспечения совместимости. Некоторые устройства Wi-Fi используют только диапазон 2,4 ГГц, а другие — 5 ГГц. Таким образом, для взаимозаменяемости устройств, независимо от их стандарта, необходима двухдиапазонная поддержка.

    Двухдиапазонный вещатель имеет две точки доступа, по одной на каждый диапазон. Аналогичным образом двухдиапазонный клиент имеет два беспроводных приемника.

    Имейте в виду, что «двойной» не означает, что вы увидите два аппаратных блока. Вместо этого одна физическая точка доступа (или маршрутизатор, или адаптер) имеет внутри два аппаратных компонента.

    Двухдиапазонные вещатели (маршрутизаторы, точки доступа), как правило, являются двухдиапазонными параллельными (или настоящими), что означает, что они могут работать на обоих диапазонах одновременно. Когда-то было выбираемых двухдиапазонных вещателей , поддерживающих устаревший 802.11a и 802.11b/g, которые работают на одном диапазоне одновременно.

    Все приемники (адаптеры/клиенты), двухдиапазонные или нет, могут подключаться к вещательной станции, использующей только один диапазон за раз . Это похоже на то, что автомобиль может использовать только одну полосу дороги в данный момент времени.

    Обозначение комбинированной скорости

    В Wi-Fi 4 поставщики сетевых услуг используют обозначения N, где N — сокращение от 802.11n.

    Например, двухдиапазонный двухпоточный (2×2) маршрутизатор Wi-Fi 4 они назвали маршрутизатором N600 .Число, следующее за N, представляет собой суммарную максимальную скорость обоих диапазонов (300 Мбит/с на 2,4 ГГц и 300 Мбит/с на 5 ГГц). Точно так же маршрутизаторы с тремя потоками (3×3) теперь классифицируются как N900.

    Этот тип именования используется в более новых стандартах Wi-Fi.

    МИМО

    MIMO означает множественный вход и множественный выход. Это позволяет паре передатчика и приемника обрабатывать несколько потоков данных одновременно . Чем больше потоков, тем быстрее соединение.

    Опять же, MIMO началось с Wi-Fi 4 (802.11n) и работает как в диапазоне частот 2,4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц. Позже MIMO часто называют однопользовательским MIMO или SU-MIMO благодаря внедрению MU-MIMO или многопользовательского множественного ввода и множественного вывода в Wi-Fi 5.

    Защищенная настройка Wi-Fi (WPS)

    Впервые представленный Cisco в 2006 году, WPS стал популярным в Wi-Fi 4. Это быстрый способ позволить клиенту подключиться к сети Wi-Fi, нажав кнопку на маршрутизаторе, а затем на клиенте.

    WPS избавляет вас от необходимости вручную вводить пароль Wi-Fi, но в некоторых случаях это может представлять угрозу безопасности.Тем не менее, он остается в более поздних стандартах.

    Защищенный доступ Wi-Fi (WPA)

    Wi-Fi 4 — это также время, когда новая защищенная настройка Wi-Fi Wi-Fi Protected Access (WPA) получила широкое распространение.

    Официально доступный в 2003 году, WPA заменил метод безопасности Wired Equivalent Privacy (WEP), нагруженный уязвимостями.

    WPA использует общую конфигурацию, называемую WPA-PSK (Pre-Shared Key). Ключи безопасности, используемые в этом методе, имеют длину 256 бит, что намного лучше, чем 64-битные и 128-битные ключи WEP.

    Первоначально для шифрования WPA использует протокол целостности временного ключа (TKIP), который использует динамическую систему ключей для каждого пакета, которая более безопасна, чем система фиксированных ключей WEP. Позже WPA получает еще более совершенный стандарт шифрования под названием Advanced Encryption Standard (AES).

    В течение всего срока службы WPA позволяет пользователям выбирать между TKIP и AES. Помимо WPA, оборудование Wi-Fi 4 также поддерживает WEP для обратной совместимости, поскольку некоторые устаревшие клиенты не поддерживают WPA.

    Несмотря на безопасность, WPA уязвим для взлома, особенно с помощью упомянутой выше защищенной настройки Wi-Fi (WPS).

    Asus RT-AC88U — один из лучших маршрутизаторов Wi-Fi 5 на рынке.
    Wi-Fi 5 (802.11ac)

    Этот стандарт работает только в диапазоне 5 ГГц и имеет базовую скорость одного потока около 433 Мбит/с (80 МГц) и может доставлять до четырех потоков одновременно (4×4), следовательно, скорость составляет около 1733 Мбит/с (4 x 433 Мбит/с).

    Некоторые вещатели Wi-Fi 5 поддерживают новую частоту 160 МГц, чтобы обеспечить еще более высокую скорость. Однако очень немногие клиенты Wi-Fi 5 поддерживают эту ширину канала.

    В диапазоне 5 ГГц стандарт обратно совместим с Wi-Fi 4.Кроме того, маршрутизатор/точка доступа Wi-Fi 5 всегда включает точку доступа Wi-Fi 4 в диапазоне 2,4 ГГц. По этой причине любой вещатель Wi-Fi 5 будет поддерживать всех существующих клиентов Wi-Fi.

    С Wi-Fi 5 добавлено:

    • Традиционный трехдиапазонный
    • MU-MIMO
    • Формирование луча
    • Принятие метода безопасности WPA2
    • Сетчатая система Wi-Fi
    Традиционная трехдиапазонная

    Обычно это означает, что у вещательной компании есть три точки доступа в разных диапазонах.

    Традиционно это означает, что он имеет один диапазон 2,4 ГГц и два диапазона 5 ГГц, и все они работают одновременно. Трехдиапазонный вещатель может одновременно обслуживать больше клиентов с частотой 5 ГГц, чем двухдиапазонный маршрутизатор, прежде чем замедлится.

    С появлением Wi-Fi 6E появился новый тип трехдиапазонного подключения — подробнее ниже.

    Обозначения переменного тока Wi-Fi 5

    Подобно обозначению N выше, сетевые поставщики теперь объединяют скорости всех диапазонов в новые имена для маршрутизаторов Wi-Fi 5.Эти имена начинаются с AC, где AC является сокращением от 802.11ac.

    В результате вы найдете множество переменных, таких как AC3100 (например, Asus RT-AX88U), AC5400 (TP-Link C54X), AC2200 (Synology MR2200ac) и многие другие.

    Различные поставщики могут использовать разные числа в зависимости от того, как они решили округлить общую пропускную способность в большую или меньшую сторону, в основном в маркетинговых целях. Таким образом, они не последовательны во всей отрасли.

    Имейте в виду, что числа, следующие за AC, представляют собой не максимальную скорость отдельного соединения, а общую пропускную способность всех диапазонов.

    Это все равно, что назвать свой летающий автомобиль (если он у вас есть!), который может двигаться со скоростью 60 миль в час и летать со скоростью 120 миль в час, 180 миль в час . Это вводит в заблуждение, так как машина может летать только или одновременно. Но поставщики сетевых услуг любят использовать это как маркетинговый ход.

    Формирование луча

    Beamforming — это функция, при которой вещатель автоматически фокусирует свои сигналы в определенном направлении приемника для повышения эффективности и, следовательно, скорости.

    Beamforming доступен только на стороне вещателя, и обычно трудно оценить его эффективность.

    WPA2

    Коммерчески доступный в 2006 году, WPA2 представляет собой улучшенную версию WPA. Самым большим изменением является обязательное использование метода шифрования AES и введение режима встречного шифрования с протоколом кода аутентификации сообщений с цепочкой блоков (CCMP) в качестве замены TKIP.

    Оборудование

    Wi-Fi 5 по-прежнему поддерживает WPA для обратной совместимости.Поддержка WEP также была доступна изначально, но постепенно прекращалась в более новом оборудовании.

    Хотя WPA2 гораздо более безопасен, чем WPA, он не на 100% защищен от взлома и также подвержен взлому, опять же с использованием WPS. Однако вероятность взлома метода безопасности WPA2 минимальна.

    МУ-МИМО

    Эта функция является частью Wi-Fi 5 Wave 2 — расширенной версии 802.11ac. MU-MIMO позволяет нескольким устройствам одновременно получать различные потоки данных .

    В частности, в сети MIMO вещательная компания одновременно обрабатывает только одного клиента Wi-Fi в порядке очереди. Поэтому, если у вас несколько клиентов, они должны оставаться в очереди и по очереди получать пакеты данных. Это как когда в клубе всего один бармен.

    С другой стороны, в сети MU-MIMO вещатель может одновременно обслуживать до четырех (возможно, больше в будущем) клиентов Wi-Fi. Это как иметь несколько барменов в клубе.

    Тем не менее, важно отметить, что даже в сети MIMO маршрутизатор может переключаться между клиентами довольно быстро, и в большинстве случаев вы вообще не столкнетесь с какой-либо задержкой или замедлением.

    Следовательно, если у вас нет большого количества — дюжины или около того — одновременно активных клиентов, вы не увидите преимущества MU-MIMO. Кроме того, эта функция работает только на нисходящем канале и только в диапазоне 5 ГГц.

    Большинство маршрутизаторов, если не все, новые маршрутизаторы и точки доступа поддерживают MU-MIMO.

    Сетчатая система Wi-Fi
    Ячеистые системы Wi-Fi

    используют несколько вещательных компаний вместе, чтобы сформировать единую сеть для охвата большой территории. Этот тип решения Wi-Fi начинается с Wi-Fi 5, в частности, с eero, впервые представленного в 2016 году.

    Системы

    Mesh бывают разных видов, чтобы обеспечить разные скорости и степени покрытия для удовлетворения различных потребностей. Подробнее о них вы можете прочитать в этом посте.

    Linksys EA9300 — первый и один из немногих маршрутизаторов стандарта 802.11ad на рынке.
    802.11ad

    Впервые представленный в 2009 году как WiGig, этот стандарт изначально был сам по себе и не становился частью экосистемы Wi-Fi до 2013 года.

    802.11ad работает на частоте 60 ГГц и обеспечивает сверхбыструю скорость беспроводной связи до 7 Гбит/с.

    Тем не менее, его краткий диапазон составляет менее 10 футов (3 м). Он также не может проникать через стены или объекты, что делает его непрактичным в качестве стандарта беспроводной сети.

    Итак, 802.11ad некоторое время был доступен как док-станция для ноутбука — быстрый способ подключения устройств на близком расстоянии, в пределах прямой видимости. Из-за этого крайнего недостатка этот стандарт не получил широкого распространения.

    Маршрутизатор 802.11ad, такой как Netgear Nighthawk X10, всегда включает 802.Точки доступа 11ac и 802.11n для работы с существующими клиентами Wi-Fi. Но, как правило, вы, вероятно, можете пропустить этот стандарт.

    Wi-Fi 6 (802.11ax)

    802.11ax — это последнее поколение Wi-Fi, которое стало коммерчески доступным в начале 2019 года.

    Маршрутизатор AmpliFi Alien Wi-Fi 6 рядом с аналогом Dream Machine Wi-Fi 5.

    Этот новый стандарт работает в диапазонах 5 ГГц и 2,4 ГГц. В первом случае он поддерживает канал 160 МГц и имеет базовую скорость одного потока 600 Мбит/с.

    На данный момент со стороны вещательной компании у нас есть маршрутизаторы 4×4, которые могут обеспечить пропускную способность беспроводной сети до 4800 Мбит/с.На стороне приемника у нас есть только адаптеры 2×2.

    Со скоростью Wi-Fi 6 дело сложное, и я написал на эту тему длинный пост. Помимо этого, в этом стандарте есть несколько новых заслуживающих внимания функций, в том числе

    .
    • OFDMA
    • Целевое время пробуждения
    • WPA3
    OFDMA – больше эффективности

    Wi-Fi 6 использует новую технологию, называемую многостанционным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), многословное название мультиплексирования с частотным разделением.

    В частности, этот метод делит каждый канал на множество собственных подканалов с разными частотами. Эти «мини»-частоты накладываются друг на друга для повышения эффективности.

    Вы можете думать об OFDMA как о расширенной версии MU-MIMO. Если MU-MIMO похож на наличие нескольких барменов (а не только одного, как в MIMO), OFDMA поднимает его на значительную ступеньку, используя роботов-барменов; каждый может обслуживать множество клиентов одновременно.

    Целевое время пробуждения — увеличение времени автономной работы

    Wi-Fi 6 еще больше увеличивает срок службы батареи, чем Wi-Fi 5 (802.11ac) отчасти потому, что для передачи того же объема данных требуется меньше времени. Однако наиболее важно то, что у него есть новая функция, называемая , планирование времени пробуждения или Целевое время пробуждения (TWT).

    TWT позволяет адаптеру Wi-Fi быстро переходить в спящий режим при простое (даже на очень короткое время) и автоматически просыпаться при необходимости. Это похоже на автомобиль, который автоматически глушит двигатель на красный свет и автоматически заводится, когда вы нажимаете на газ.

    WPA3

    Это новейший метод безопасности, представленный в 2018 году для отказа от WPA2.Изначально не все устройства Wi-Fi 6 поддерживают WPA3, но все они будут поддерживаться после обновления прошивки. Некоторое новейшее оборудование Wi-Fi 5 также поддерживает этот метод в качестве опции.

    Текущая коллекция всех маршрутизаторов Wi-Fi 6E на рынке.
    Wi-Fi 6E

    Wi-Fi 6E — это новейший стандарт Wi-Fi, коммерчески доступный в 2021 году. На самом деле это не стандарт сам по себе, а скорее расширение Wi-Fi 6.

    Wi-Fi 6E обладает всеми атрибутами Wi-Fi 6, но с одним исключением: он использует совершенно новый частотный диапазон 6 ГГц .В результате он имеет больше места в спектре и может передавать до семи каналов по 160 МГц или четырнадцати по 80 МГц.

    Что касается скорости, Wi-Fi 6E имеет такую ​​же максимальную скорость, как и Wi-Fi 6, но он может легче обеспечить эту скорость. Взамен Wi-Fi 6E имеет меньший радиус действия, чем Wi-Fi 6.

    Как и для перехода на диапазон 5 ГГц в Wi-Fi 4, для Wi-Fi 6E требуется новое оборудование. В результате у нас теперь есть новый тип трехдиапазонной сети, где аппаратные устройства должны включать все три диапазона (2,4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц), чтобы они всегда могли работать друг с другом.

    Обязательный протокол WPA3 и Enhance Open (OWE)

    С точки зрения безопасности, с Wi-Fi 6E WPA3 теперь является обязательным. Все устройства с частотой 6 ГГц должны использовать его и больше не поддерживать WPA2 или какой-либо более ранний метод безопасности.

    Однако для обратной совместимости вещатели Wi-Fi 6E по-прежнему поддерживают WPA2 и даже WPA для своих диапазонов 5 ГГц и 2,4 ГГц.

    Кроме того, для тех, кто не хочет или не хочет защищать паролем свою сеть Wi-Fi, Wi-Fi 6E теперь использует расширенный открытый протокол Wi-Fi Alliance Wi-Fi CERTIFIED, который:

    «[…] обеспечивает защиту в сценариях, когда аутентификация пользователя нежелательна или распространение учетных данных нецелесообразно .

    Примерами таких мест являются гостиницы, кафе или аэропорты.

    Настройка Enhanced Open or Opportunistic Wireless Encryption (OWE) в веб-интерфейсе маршрутизатора Asus GT-AXE11000 Wi-Fi 6E.

    Идея Enhanced Open, которую некоторые поставщики также называют оппортунистическим беспроводным шифрованием (OWE), заключается в том, что каждое подключение к открытой сети Wi-Fi шифруется с помощью известного механизма шифрования.

    В результате стороны, поддерживаемые OWE, получают защиту от взлома. Однако, когда клиент, не являющийся OWE, подключается к вещателю OWE, он будет рассматривать его как обычную открытую сеть.

    Планируется, что

    Wi-Fi 6E будет широко доступен в конце 2021 — начале 2022 года. Более подробно об этом я подробно писал в этом посте.

    Что означает Wi-Fi?

    Wi-Fi стал повсеместной технологией в ноутбуках более десяти лет назад, и эта фраза используется каждый день. Теперь беспроводные сетевые технологии можно найти в наших часах, телефонах, телевизорах и умных колонках. Мы знаем, что это значит, но что означает Wi-Fi?

    Возможно, вы читали или сделали обоснованное предположение, что Wi-Fi означает «беспроводная точность» точно так же, как Hi-Fi означает «высокая точность».Это имело бы смысл, но вы были бы неправы.

    Фил Белэнджер, один из основателей Wi-Fi Alliance, полностью развеял эту идею: «Wi-Fi ничего не означает. Это не аббревиатура. Смысла нет».

    Простая истина заключается в том, что организации нужно было название для своего стандарта, которое было бы легче запомнить, чем «IEEE 802.11b Direct Sequence». Поэтому они наняли маркетинговое агентство Interbrand, чтобы назвать его, и получили на выбор 10 вариантов.

    Беланже признает, что организация на заре существования Wi-Fi использовала слоган «Стандарт беспроводной точности».Это произошло потому, что членам правления было трудно представить себе имя, которое ничего не значило, и они хотели впоследствии объяснить имя, которое было придумано для них, но Беланже говорит, что это было ошибкой, и линия была быстро исключена. .

    Что такое Wi-Fi?

    Для многих термин Wi-Fi теперь является синонимом Интернета. Но если быть точным, это просто стандарт беспроводного соединения. Если вы используете беспроводное устройство, то Wi-Fi может обеспечить вам подключение к Интернету, но это не Интернет.

    Wi-Fi — это, по сути, очень продвинутое цифровое радио, использующее частоты от 2 до 5 гигагерц в электромагнитном спектре, что примерно соответствует частоте микроволновых печей.

    Leave a comment