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

Можно ли, поняв, что половина информации не доходит до серого вещества, отсеиваемая «вратами сортировки», что-нибудь с этим сделать?
Уже довольно многие согласны с тем, что в крупных организациях необходимо создавать т. н. «службы заказчика», предоставляющие аутсорсинг ИТ-услуг.
На первой встрече по первому проекту, на котором я выступала в роли аналитика, я молчала, хмурила брови и писала что-то в блокнот. В общем-то, я и сейчас на встречах с бизнесом хмурю брови и пишу в блокнот. Но только раньше я это делала от неопытности, а теперь от неожиданности.

Компании сообщают

Мероприятия

23.06.2020 — 02.07.2020
Теория & Практика миграции на PostgreSQL

Москва, онлайн

29.06.2020 — 02.07.2020
Конференция для опытных Java-разработчиков JPoint 2020

Санкт-Петербург, Online

29.06.2020 — 02.07.2020
Конференция C++ Russia 2020 Moscow

Санкт-Петербург, Online

06.07.2020 — 09.07.2020
DevOps-конференция DevOops 2020 Moscow

Санкт-Петербург, Online