IT ExpertМир технологийНаука и техника

Wi-Fi 6E: борьба за 6 ГГц

Евгений Курышев | 28.05.2020

Wi-Fi 6E: борьба за 6 ГГц

23 апреля 2020 года Федеральная комиссия по связи США (Federal Communications Commission) одобрила свободное использование диапазона 6 ГГц на территории этого государства. Теперь в США на этой частоте могут легально работать устройства с поддержкой самого последнего поколения Wi-Fi 6E, о котором Wi-Fi Alliance сообщила 3 января. Пока что таких устройств в продаже нет, а в списке стран, где их можно официально использовать, никого, кроме США, еще нет. Однако главный маркетолог Wi-Fi Alliance Кевин Робинсон (Kevin Robinson) назвал нынешнее расширение частотного спектра одним из самых значимых событий в истории Wi-Fi за последние 20 лет. Так ли это?

Что нового?

Для начала необходимо вспомнить, что на данный момент устройства Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) могут функционировать в двух частотных диапазонах – 2,4 и 5 ГГц. Гаджеты с поддержкой Wi-Fi 6E (где E означает extended – расширенный) вдобавок к этому смогут работать в диапазоне 6 ГГц. Если говорить коротко и простыми словами, то это обеспечит возможность одновременной работы большего количества устройств без лишних помех, задержек и на высокой скорости. Руководство Wi-Fi Alliance отмечает, что поддержка диапазона 6 ГГц станет нормой для всех будущих стандартов Wi-Fi. Наклейка Wi-Fi 6E Certified поможет покупателю с легкостью определить, поддерживает ли приобретаемая им техника 6 ГГц.

Стандарт Wi-Fi 6 изначально подразумевал возможность работы в дополнительных диапазонах от 1 до 7 ГГц – всё упирается исключительно в решения местных радиочастотных регуляторов. Дело в том, что некоторые частоты, пригодные для Wi-Fi, также используются авиационными, судовыми, военными и погодными радарами. В связи с этим при организации беспроводных сетей в этих частях диапазона нужно задействовать технологию DFS (Dynamic Frequency Selection), которая постоянно проверяет частоту/канал на предмет использования ее каким-либо радаром: если ответ положительный, то устройство должно изменить канал. Есть вариант проще – запрет на свободное использование этих частот. Как ни крути, положительные решения по разграничению радиочастотного спектра большинству стран даются нелегко.

И вот американская FCC отдает целых 1200 МГц спектра в диапазоне 6 ГГц (5925–7125 МГц) в свободное использование, что действительно выглядит очень щедро в сравнении с предыдущими сценариями работы в диапазонах 2,4 и 5 ГГц. Например, в диапазоне 5 ГГц в большинстве стран разрешенными для Wi-Fi являются в общей сложности не более 400 МГц, да и те «рваные», а не непрерывные (в России это 5150–5350 и 5650–5850 МГц). А при работе в диапазоне 2,4 ГГц речь идет максимум о 100 МГц (2400–2500 МГц) международного ISM-диапазона (Industrial, Scientific, Medical).

img

Соответственно, до сегодняшнего дня все доступные каналы вынуждены ютиться в пределах этих самых 100 или 400 МГц, что постоянно приводит к взаимным перекрытиям и значимым помехам. Более того, в многоквартирных домах на одних и тех же каналах на постоянной основе запущены десятки роутеров и других устройств, что еще сильнее ухудшает связь. Особенно тесно сегодня в диапазоне 2,4 ГГц: несмотря на то что в США в нем доступно 11 каналов, а в России – 13, большинство из них пересекается между собой, что при большом трафике влечет помехи. Даже те немногие каналы, которые обычно считаются непересекающимися (допустим, стандартные 1-6-11), на самом деле задевают друг друга, ведь реальные границы канала на практике весьма условны. Безусловно, существуют рекомендации для минимизации подобных эффектов в тесном диапазоне 2,4 ГГц, но пользователи за редкими исключениями не следуют им.

Кроме того, если в диапазоне 2,4 ГГц увеличение ширины канала с 20 до 40 МГц почти не улучшает качества связи, а иногда может даже ухудшить его, то в диапазонах 5 и 6 ГГц от ширины канала зависит максимальная скорость передачи в нем данных. При этом доступны варианты 20, 40, 80 и 160 МГц. Естественно, чем больше ширина одного канала, тем меньше непересекающихся каналов можно вместить в разрешенной для работы Wi-Fi полосе. То есть в нынешних 400 МГц, доступных в диапазоне 5 ГГц, есть место только для двух максимальных по ширине каналов по 160 МГц. А в некоторых странах в силу дополнительных ограничений и того меньше – не более одного канала.

В разрешенных к использованию в США 1200 МГц «нового» диапазона 6 ГГц достаточно пространства для 14 дополнительных каналов по 80 МГц и 7 дополнительных каналов по 160 МГц каждый. На данный момент это самый свободный, широкий и быстрый диапазон Wi-Fi. Минимальные помехи, максимальные скорости – так мог бы звучать рекламный слоган для Wi-Fi 6E. Но это в теории, а что будет в реальности – посмотрим. Ситуация осложняется тем, что чем выше частота, на которой работает передатчик, тем меньше длина волны, а волна с меньшей длиной хуже преодолевает препятствия, в том числе внутриквартирные. К тому же для передачи сигнала на этих частотах требуются более мощные устройства. Эти нюансы придется учитывать при реализации 6 ГГц-сценариев Wi-Fi в больших помещениях.

Первые устройства

Как ожидают в Wi-Fi Alliance, первыми устройствами, которые научатся использовать новый частотный диапазон, станут домашние точки доступа и смартфоны. Чуть позже к ним добавятся точки доступа корпоративного уровня и промышленное оборудование. Разработчики стандарта уверены, что Wi-Fi 6E займет особое место в области прикладного использования AR/VR-технологий.

img

Очевидно, что объемы передаваемых по беспроводным сетям данных будут только расти, поэтому запрос на стабильную и быструю связь актуален как никогда. Особенно если учесть сложности с доступными полосами в других диапазонах. Основное преимущество использования 6 ГГц – возможность решить острую проблему дефицита каналов Wi-Fi, обеспечивающих непересекающуюся работу множества устройств в одной сети. Не менее важный момент – доступность значительного числа «широких» каналов, позволяющих передавать данные с большей, нежели ранее, скоростью. Кроме того, при необходимости дополнительную радиочастотную емкость можно использовать для обеспечения эффективной работы Wi-Fi в плотных и загруженных средах.

Вероятнее всего, первые устройства с поддержкой Wi-Fi 6E выйдут в конце 2020 – начале 2021 года, а вот сколько времени займет полноценное рыночное становление технологии, сейчас предсказать сложно. Если верить статистическим данным, то до сих пор предел множества реально используемых устройств по всему миру – это Wi-Fi 3 (802.11n), и пользователи не слишком спешат обновляться даже до Wi-Fi 5 (802.11ac). Чтобы извлечь максимальную пользу от модернизации сети до нового уровня, желательно, чтобы число устройств в ней, работающих на базе предыдущих стандартов, стремилось к нулю.

Подконтрольные частоты

В то же время самым важным аспектом внедрения новых стандартов беспроводной связи является политика местных регуляторов радиочастотного пространства, без разрешения которых Wi-Fi на 6 ГГц не заработает или заработает не в полную силу. И если в США уже одобрено использование частот с 5925 по 7125 МГц (1200 МГц), то в других странах доступная для Wi-Fi полоса может оказаться существенно меньше. В свою очередь Европейский комитет по электронным коммуникациям (Electronic Communications Committee, ECC) обещает принять решение по доступности 6-ГГц диапазона для Wi-Fi-устройств до конца текущего года. Ожидается, что здесь разрешат использование частот с 5925 по 6425 МГц (500 МГц), что почти в два с половиной раза меньше полосы пропускания, доступной в США. Сейчас в Европе решаются некоторые спорные моменты, связанные с тем, что системы управления железнодорожным транспортом в некоторых городах Франции, Дании и Испании используют частоты, которые пересекаются с предложенными для Wi-Fi 6E. Британский медиарегулятор Ofcom также ведет консультации по одобрению частот 5925–6425 МГц для Wi-Fi.

Что касается России, то у нас в настоящий момент не до конца урегулированы правила сертификации для устройств с «обычным» Wi-Fi 6 (802.11ax), предназначенным для работы в спектрах 2,4 и 5 ГГц. Информация о том, что будет с диапазоном 6 ГГц для Wi-Fi в России, пока не появлялась. Остается ждать очередных заседаний Госкомиссии по радиочастотам (ГКРЧ) и решений Минкомсвязи РФ. Но не стоит забывать: пока мы обсуждаем туманное будущее Wi-Fi 6E, где-то в параллельном мире полным ходом идет разработка стандарта 802.11be, который через пару лет с высокой долей вероятности будет представлен общественности под маркой Wi-Fi 7. 

Точка доступа wifi, Беспроводные технологии

Журнал: Журнал IT-Expert [№ 05/2020], Подписка на журналы


Поделиться:

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru

Также по теме

Другие материалы рубрики

Мысли вслух

Я первое время ходил на все встречи с диктофоном, что спасал о меня от ситуации, когда я полностью понял собеседника, идеально подстроился, обо всем договорился… но вот о чем договорился и вообще, что обсуждали –, не помню хоть убей.

«Пока больше некого назначить, поэтому заткнем дыру тобой. Потом переназначим». Упражнение называется «как убить сломать сотрудника за одно действие: повысить и понизить обратно». Для надежности повторять неоднократно.
Документацию писать мы предлагали — нам сказали — «займитесь чем-нибудь более срочным и полезным». Код комментировать — лишние трудозатраты. Людей учить смежным специальностям — бюджета нет.

Компании сообщают

Мероприятия

Micro Focus Fortify
ОНЛАЙН
26.10.2020
11:30
HI-TECH Building 2020
Москва, Крокус Экспо
27.10.2020 — 29.10.2020
Integrated Systems Russia 2020
Москва, Крокус Экспо
27.10.2020 — 29.10.2020
Blue Prism Roadshow Russia
ОНЛАЙН
27.10.2020
11:00
Summit & Award 2020
ОНЛАЙН
5 000 руб
28.10.2020 — 29.10.2020
10:00