Что дает «расширение» шестого WiFi

Многие компании сегодня уже перевели свои беспроводные сети на утвержденный в 2018 г. стандарт WiFi 6 (802.11ax), постепенно он внедряется и в потребительском секторе, хотя и не так быстро, как в корпоративном. Переход на WiFi 6 c предыдущего поколения WiFi 5 (802.11ac) увеличивает максимальную скорость беспроводной сети с 6,4 до 9,6 Гбит/с за счет усовершенствованной модуляции сигнала, в четыре раза увеличивает ее пропускную способность и позволяет задействовать функцию «целевого времени пробуждения» (Target Wake Time, TWT) и «цветную» кодировку каналов (BSS) для уменьшения их наложения. С помощью TWT мобильные устройства могут определять, когда и как часто они должны пробуждаться, чтобы отправить или принять данные, это эффективно увеличивает время их «сна» и значительно экономит ресурс батареи.

В нынешнем году уже вышли первые маршрутизаторы и точки доступа на базе следующего поколения беспроводных технологий WiFi 7 (802.11be), который обеспечит увеличение скорости беспроводной сети до 46 Гбит/с, однако его широкое применение начнется не ранее 2025 г. По-видимому, в ближайшие три года основным способом повышения пропускной способности беспроводной сети выше уровня, обеспечиваемого WiFi 6, будет использование WiFi 6E – появившейся в 2020 г. усовершенствованной версии стандарта 802.11ax, известной как «расширенный» (extended) WiFi 6.

WiFi 6E расширяет полосу пропускания обычного WiFi 6 за счет задействования частотного диапазона 6 ГГц в дополнение к диапазонам 2,4 и 5 ГГц, которые используются в WiFi 6. Третий частотный диапазон позволяет увеличить емкость беспроводного соединения до 2,5 раз, передавать трафик «тяжелых» приложений по семи дополнительным каналам шириной 160 МГц в диапазоне 6 ГГц, каждый из которых обеспечивает скорость до 1,2 Гбит/с (в WiFi 6 таких сверхшироких каналов только два) плюс по 14 дополнительным каналам шириной 80 МГц. Использование 6-ГГц диапазона имеет еще одно важное преимущество: дело в том, что он намного меньше загружен, чем диапазоны 2,4 и 5 ГГц, которые использует оборудование WiFi предыдущих поколений, поэтому передаче данных в этом диапазоне не будут мешать установленные в соседних помещениях беспроводные маршрутизаторы или точки доступа WiFi 6 и более ранних версий стандарта WiFi, а также микроволновые печки. (Правда, у диапазона 6 ГГц дальность связи меньше, чем у 5 ГГц, а это означает, что если перевести сеть WiFi 6 на WiFi 6E, чтобы использовать менее загруженный 6-ГГц диапазон, то может понадобиться больше точек доступа.) Кроме того, при передаче данных в диапазоне 6 ГГц задержки сокращаются до величины ниже 1 мс. Наконец, переход на WiFi 6E улучшает безопасность беспроводной сети за счет использования в качестве стандартного средства защиты механизма Wi-Fi Protected Access 3 (WPA3).

Применение WiFi 6E будет особенно эффективно в беспроводных сетях на объектах с большой плотностью клиентских устройств (например, в концерт-залах, стадионах или университетах), при внедрении приложений с максимальными требованиями к скорости беспроводного соединения/отсутствию задержки при передаче данных или к отсутствию влияния помех (в двух последних сценариях трафик приложений передается в диапазоне 6 ГГц).

Первые продукты, использующие WiFi 6E, вышли на рынок в январе 2021 г. По прогнозам аналитиков, к концу текущего года 20% всех продаваемых устройств WiFi 6 будут поддерживать 6E (т.е. могут работать в диапазоне 6 ГГц), а всего за 2022 г. будет продано более 338 млн устройств с поддержкой WiFi 6E. Правда, пока беспроводные маршутизаторы и точки доступа WiFi 6E значительно дороже, чем аналогичное оборудование на базе обычного WiFi 6. Чтобы сделать расширенный шестой WiFi более доступным по цене, некоторые вендоры выпускают бюджетные двухдиапазонные точки доступа WiFi 6E, которые работают только в диапазонах 5 и 6 ГГц, т.е. не могут использовать для передачи данных диапазон 2,4 ГГц. Это снижает стоимость устройства за счет «облегчения» конфигурации его радиомодулей при относительно небольшом сокращении максимальной скорости по сравнению с трехдиазонными точками доступа WiFi 6E.

Внедрение WiFi 6E сдерживается необходимостью официального разрешения государственных органов на использование частоты в диапазоне 6 ГГц для беспроводной связи по WiFi. К настоящему времени такое разрешение уже выдали или готовятся выдать регулирующие органы 76 стран, включая США и страны ЕС, однако пока неизвестно, когда можно ожидать такого разрешения для России, поскольку в нашей стране частота 6 ГГц сейчас отдана фиксированным средствам связи.