Найпоширеніші стандарти та типи Wi-Fi, пояснення

Основні моменти

• Стандарти Wi-Fi постійно еволюціонують, впроваджуючи вдосконалення, що забезпечують вищу швидкість передачі даних, надійніші з’єднання та підтримку більшої кількості одночасних підключень.
• Наразі найпоширенішим стандартом є 802.11ac, проте відбувається поступовий перехід до нового покоління Wi-Fi 6 (802.11ax).
• Wi-Fi 6E, розширення Wi-Fi 6, дозволяє здійснювати передачу даних у новому діапазоні 6 ГГц, збільшуючи пропускну здатність мережі та зменшуючи перешкоди. На горизонті вже з’являються Wi-Fi 7 і Wi-Fi 8, обіцяючи ще вищі швидкості та розширені функціональні можливості.

Термін “Wi-Fi” є досить загальним, і в певному сенсі це цілком виправдано. Він описує певний спосіб підключення до Інтернету.

Існує безліч різних стандартів Wi-Fi. Ваші роутери, ноутбуки, планшети, смартфони та розумні пристрої використовують різні бездротові стандарти для доступу до Інтернету. Ці стандарти змінюються кожні кілька років, і кожне оновлення приносить швидший Інтернет, надійніші з’єднання та можливість підтримувати більшу кількість пристроїв одночасно. Однак, різноманітність цих стандартів та специфікацій може бути дещо заплутаною.

Що таке стандарти Wi-Fi?

Стандарти бездротового зв’язку – це набір правил і протоколів, що визначають, як працює ваша мережа Wi-Fi, а також інші мережі для передачі даних.

Найчастіше ви зустрінетеся зі стандартами IEEE 802.11 Wireless LAN (WLAN) & Mesh. IEEE оновлює стандарт Wi-Fi 802.11 кожні декілька років. На момент написання цієї статті, найбільш поширеним стандартом є 802.11ac, тоді як стандарт наступного покоління, 802.11ax (відомий також як Wi-Fi 6 та Wi-Fi 6E), поступово впроваджується, хоча й повільніше, ніж очікувалося.

Наступне покоління після 802.11ax вже не за горами. Запуск IEEE 802.11, який буде відомий як Wi-Fi 7, заплановано приблизно на 2024/2025 роки. Також ведеться розробка Wi-Fi 8, який поки що має кодову назву IEEE 802.11bn, але його поява не очікується раніше 2028 року. Враховуючи, як повільно зазвичай відбувається впровадження нових стандартів Wi-Fi, може пройти ще кілька років, перш ніж вони стануть загальнодоступними.

Коротка історія бездротових стандартів

Не всі старі стандарти Wi-Fi вважаються застарілими, принаймні поки що. Нижче наведено коротку історію стандартів Wi-Fi та інформацію про те, які з них ще використовуються.

• IEEE 802.11: Оригінальний стандарт, розроблений у 1997 році, підтримував максимальну швидкість передачі даних до 54 Мбіт/с. Пристрої, що його використовували, більше не виробляються і не сумісні із сучасним обладнанням.
• IEEE 802.11a: Створений у 1999 році, цей стандарт працює в діапазоні 5 ГГц, що має забезпечити менше перешкод, оскільки багато пристроїв (зокрема більшість бездротових телефонів) використовують діапазон 2,4 ГГц. 802.11a також досить швидкий, з максимальної швидкістю до 54 Мбіт/с. Однак, частота 5 ГГц має труднощі з проходженням через об’єкти, що зменшує радіус дії.
• IEEE 802.11b: Також розроблений у 1999 році, цей стандарт використовує більш розповсюджений діапазон 2,4 ГГц і досягає максимальної швидкості 11 Мбіт/с. Саме стандарт 802.11b сприяв популяризації Wi-Fi.
• IEEE 802.11g: Розроблений у 2003 році, 802.11g підвищив максимальну швидкість передачі даних до 54 Мбіт/с, зберігаючи надійний діапазон 2,4 ГГц. Це забезпечило широке впровадження цього стандарту.
• IEEE 802.11n: Вперше представлений у 2009 році, цей стандарт працює як на частоті 2,4 ГГц, так і на 5 ГГц, підтримуючи багатоканальне використання. Кожен канал забезпечує максимальну швидкість 150 Мбіт/с, що дозволяє досягти максимальної швидкості 600 Мбіт/с.
• IEEE 802.11ac: Стандарт змінного струму (ac) є найпоширенішим у більшості бездротових пристроїв на момент написання цієї статті. Випущений у 2014 році, ac значно збільшив пропускну здатність даних для пристроїв Wi-Fi до 1300 Мбіт/с. Крім того, ac додав підтримку MU-MIMO, додаткові канали для діапазону 5 ГГц та підтримку більшої кількості антен на одному маршрутизаторі.
• IEEE 802.11ax: Наступним стандартом для ваших роутерів та бездротових пристроїв є ax. Після повного впровадження 802.11ax ви зможете використовувати теоретичну пропускну здатність мережі 10 Гбіт/с, що приблизно на 30-40 відсотків вище за стандарт ac. Крім того, ax збільшить пропускну здатність мережі шляхом додавання підканалів, оновлення MU-MIMO та забезпечуючи більшу кількість одночасних потоків даних.
• IEEE 802.11be: Хоча специфікації 802.11be ще не завершені, ймовірно, він стане наступником 802.11ax. Згідно з публікацією IEEE Xplore, 802.11be має забезпечити “подвоєну пропускну здатність та збільшену кількість просторових потоків, що дозволить досягти швидкості передачі даних до 40 Гбіт/с”.

Як згадувалося раніше, стандарт Wi-Fi 8 знаходиться на стадії розробки, і його офіційна назва поки що IEEE 802.11bn.

Чи всі пристрої Wi-Fi сумісні?

Два пристрої, що використовують один і той же стандарт Wi-Fi, можуть обмінюватися даними без проблем. Проте проблеми виникають, коли ви намагаєтеся з’єднати пристрої, що використовують різні, потенційно несумісні стандарти бездротового зв’язку.

• Сучасні роутери та пристрої, що використовують 802.11ac, можуть успішно обмінюватися даними.
• Пристрої, що використовують 802.11b, g і n, можуть обмінюватися даними з роутером стандарту ac.
• 11b не може взаємодіяти з a, і навпаки.
• 11g не може взаємодіяти з b, і навпаки.

Оригінальний стандарт 1997 року (зараз відомий як застарілий 802.11) є повністю неактуальним, тоді як стандарти a та b також поступово відходять у минуле. Здебільшого, сучасні пристрої Wi-Fi сумісні, але важливо враховувати деякі нюанси. Зокрема, при покупці нового пристрою, він, як правило, буде сумісний з вашим поточним роутером Wi-Fi, хоча це може бути не так, якщо у вас старий роутер зі старішим стандартом Wi-Fi.

Наприклад, якщо ви купили новий роутер 802.11ac для покращення покриття Wi-Fi, це не означає, що ваш старий пристрій раптово почне використовувати цей стандарт. Ви отримаєте деякі переваги від нового роутера, наприклад, збільшений радіус дії, але швидкість з’єднання залишиться обмеженою можливостями вашого старого пристрою.

Якщо ваш пристрій використовує 802.11n, він буде підключатися та передавати дані тільки за стандартом n.

Що таке Wi-Fi 6?

Сумісність зі старими стандартами Wi-Fi є важливою, але також варто розглянути стандарти Wi-Fi, які ми використовуємо зараз, та стандарти, що з’являться в майбутньому.

Wi-Fi [Номер] – це стандартна система нумерації, розроблена Wi-Fi Alliance. Wi-Fi Alliance вважає, що термінологія 802.11 є заплутаною для користувачів. Вони мають рацію, оскільки оновлення однієї чи двох літер не дає достатньо інформації для користувачів.

Система нумерації Wi-Fi Alliance працює паралельно з номенклатурою IEEE 802.11. Ось як співвідносяться стандарти:

• Wi-Fi 7: 11be (2024/2025)
• Wi-Fi 6E: 11ax (2021)
• Wi-Fi 6: 11ax (2019)
• Wi-Fi 5: 11ac (2014)
• Wi-Fi 4: 11n (2009)
• Wi-Fi 3: 11 г (2003)
• Wi-Fi 2: 11a (1999)
• Wi-Fi 1: 11b (1999)
• Застарілий: 11 (1997)

Що таке Wi-Fi 6E?

Wi-Fi 6 став широко розповсюдженим стандартом протягом 2020 року, але вже наприкінці 2020 року набрав обертів новий стандарт.

Wi-Fi 6E є розширенням Wi-Fi 6, яке дозволяє вашому Wi-Fi-з’єднанню працювати в новому діапазоні 6 ГГц.

Раніше всі Wi-Fi з’єднання були обмежені двома діапазонами: 2,4 ГГц і 5 ГГц. Ці діапазони часто перевантажені, а кожен діапазон розділений на менші канали. Наприклад, якщо ви живете в багатоквартирному будинку, багато Wi-Fi роутерів можуть намагатися передавати дані на одній частоті, використовуючи той самий канал.

Це не означає, що ваші дані потраплять на комп’ютер вашого сусіда. Сучасний Інтернет з комутацією пакетів працює інакше. Однак, це може спричинити проблеми зі продуктивністю Wi-Fi, особливо в густонаселених районах.

Wi-Fi 6E створює 14 нових каналів 80 МГц та 7 каналів 160 МГц, що значно збільшує доступну пропускну здатність мережі для користувачів. Користувачі в густонаселених районах матимуть значно більшу пропускну здатність, що зменшить перешкоди Wi-Fi. Іншими словами, Wi-Fi 6E фактично вчетверо збільшує обсяг простору, доступного для підключення Wi-Fi.

Отже, коли ви зможете придбати новий роутер Wi-Fi 6E? Перші кілька роутерів з підтримкою Wi-Fi 6E з’явилися протягом 2021 року, а Netgear став одним із перших виробників, що випустили такий роутер на ринок. Наразі доступно безліч чудових роутерів Wi-Fi 6E, які можна придбати для збільшення швидкості Wi-Fi.

Що таке Wi-Fi 7?

Можливо, ви ще не встигли розпакувати свій роутер Wi-Fi 6E, а вже з’явились розмови про Wi-Fi 7. Поки що вам не потрібно турбуватися про наступне покоління Wi-Fi, оскільки офіційна специфікація Wi-Fi 7 ще не завершена. Очікується, що IEEE завершить розробку специфікацій Wi-Fi 7 на початку 2024 року, що означає, що пристрої з підтримкою Wi-Fi 7 навряд чи з’являться на ринку раніше 2025 року.

Intel

Проте, ми можемо розглянути ймовірні функції Wi-Fi 7:

• Збільшена пропускна здатність і швидкість: Wi-Fi 7 розроблено для забезпечення максимальної пропускної здатності до 40 Гбіт/с і 46 Гбіт/с [PDF], що більш ніж утричі швидше, ніж Wi-Fi 6 зі швидкістю 9,6 Гбіт/с.
• Канали 320 МГц: Wi-Fi 7 підтримуватиме ширшу смугу пропускання каналів до 320 МГц, порівняно з максимальними 160 МГц у Wi-Fi 6. Це забезпечує ефективнішу передачу даних і може значно збільшити пропускну здатність.
• Multi-Link Operation (MLO): Ця функція дозволяє пристроям одночасно передавати та отримувати дані в різних діапазонах частот. MLO може підвищити надійність та зменшити затримку шляхом плавного перемикання між діапазонами залежно від умов мережі. MLO – це цікава розробка для Wi-Fi 7, яка фактично дозволить пристроям підключатися до декількох діапазонів одночасно та значно підвищить потенціал передачі даних.
• Модуляція вищого порядку: Очікується, що Wi-Fi 7 підтримуватиме 4096-QAM (квадратурну амплітудну модуляцію), що є кроком вперед порівняно з 1024-QAM, який використовується у Wi-Fi 6. Іншими словами, можна буде передавати більше даних з кожним сигналом, що збільшить загальну швидкість передачі даних, тобто забезпечить швидше підключення до Інтернету.

Як вже зазначалося, остаточна специфікація Wi-Fi 7 ще не завершена, але з великою ймовірністю можна сказати, що зазначені вище характеристики будуть дуже близькі до фінальної версії продукту.

Що таке Wi-Fi 8?

Чуємо ваші стогони. Wi-Fi 7 ще не вийшов, а ми вже говоримо про Wi-Fi 8? Справа в тому, що більшість обговорень про Wi-Fi 8 є поки що теоретичними; немає офіційних специфікацій та подробиць про цей стандарт. Тим не менш, Wi-Fi 8 ймовірно буде зосереджено на кількох ключових аспектах, які зроблять Wi-Fi ще швидшим:

• Збільшення пропускної здатності та швидкості: Ми очікуємо, що Wi-Fi 8 значно збільшить швидкість Wi-Fi, потенційно досягнувши теоретичного максимуму в 100 Гбіт/с (це звучить неймовірно, але реальні швидкості, найімовірніше, будуть меншими).
• Більші канали Wi-Fi: Враховуючи тенденції попередніх поколінь, Wi-Fi 8, найімовірніше, забезпечить більші канали Wi-Fi, що забезпечить більшу пропускну здатність даних.
• Інтеграція нових діапазонів: Хоча немає точної інформації, деякі аналітики припускають, що Wi-Fi 8 може включати в свою специфікацію нові діапазони Wi-Fi. Наприклад, Wi-Fi Now зазначає, що “активно обговорюється включення діапазонів вищих частот, таких як 60 ГГц, до стандарту 802.11bn”, що надасть Wi-Fi 8 доступ до міліметрових хвиль (немобільний 5G) та, як наслідок, надзвичайно високих швидкостей.

Як вже було сказано, все це поки що є лише теорією, але Wi-Fi 8 з’явиться раніше, ніж ми думаємо. Очікується, що Wi-Fi 8 буде запущено приблизно в 2028 році, хоча, як і з усіма новими стандартами Wi-Fi, потрібен час для того, щоб пристрої з цією новою технологією вийшли на ринок. Можливо, ви не почнете користуватися Wi-Fi 8 до 2030 року!

Використовуйте останні стандарти Wi-Fi для найкращої швидкості Інтернету

Оновлення ваших пристроїв до останніх стандартів Wi-Fi має багато переваг, і збільшення швидкості Інтернету є однією з найпомітніших. Інші покращення пропускної здатності, ємності даних та безпеки також варті уваги, тому ви повинні скористатися можливістю використовувати останній стандарт Wi-Fi, де це можливо.