Обзор ASUS AiMesh AC1900 Wi-Fi System (RT-AC67U 2 Pack): двухдиапазонная ячеистая система Wi-Fi стандарта AC1900 (страница 2)

Техническое описание: руководство по переходу на стандарт ieee 802.11ac

Развертывание сетей 11ac

Если вы решите перейти на развертывание 11ac, потребуется новая сеть или модернизация. Вы модернизируете существующую сеть Wi-Fi или устанавливаете Wi-Fi впервые? Учитывая, что технология Wi-Fi доступна каждому, вероятность того, что вы задумались о модернизации, выше. Какое оборудование отслужило свой срок, может определить бухгалтер.

Замена и обновление матрицы.

Некоторые сетевые менеджеры могут упустить из виду важность перехода от устаревшей системы с одним входом и одним выходом (SISO) к системе с несколькими входами и несколькими выходами, поскольку развертывание, включающее полную замену оборудования, может быть таким захватывающим. Из-за различий между этими двумя типами систем необходимо либо развернуть новое программное обеспечение, либо исследовать сеть, либо протестировать ее. Точки доступа 11a, 11b и 10g редко позволяют клиенту достичь приемлемого уровня производительности. При аналогичных технических характеристиках точки доступа сети 11ac почти так же дороги, как и точки доступа 12n. Для перехода от системы 11n к системе 11ac потребуются разработки, исследования и проверка. Некоторые из расположенных точек доступа могут быть перепрофилированы, если конструкция 11n была оптимизирована. Перепроектирование следует проводить, если плотность и/или требования к пропускной способности значительно возрастают. В некоторых случаях чувствительность радиомодулей 11ac превышает чувствительность аналоговых устройств с сопоставимыми ценами. В результате может потребоваться, например, изменение настроек точек доступа.

Только в случае смены поставщика инфраструктуры точки доступа Wave-2 11ac заменят все станции Wi-Fi в районе. Приемлемой альтернативой замене всей инфраструктуры Wi-Fi, если этому препятствуют финансовые ограничения, будет “постепенное обновление”. Хороший возврат инвестиций можно получить, добавив устройства 12ac в сеть Wave-1 и сеть 11n, а также добавив устройство 10ac в сеть 11n. Клиенты все чаще используют оборудование 11n и/или 12ac в результате модернизации оборудования. Рекомендуется размещать точки доступа 11ac там, где требуется высокая плотность/высокая пропускная способность, после разделения систем (например, размещая их в разных зданиях или помещениях).

Долой старье

Отказ от устройства или типа устройства лишь иногда может привести к 10-кратному увеличению производительности. Доступ к сети можно улучшить, удалив точки доступа 11a/b/g и устаревшие клиенты. Пользователи должны избавиться от устаревших клиентов, чтобы максимизировать окупаемость инвестиций и воспользоваться преимуществами 11ac.

Если среди клиентов помимо компьютеров и мобильных телефонов есть устройства с поддержкой 11a/g/n.

Основные особенности стандарта 802.11ac

Обзор ASUS AiMesh AC1900 Wi-Fi System (RT-AC67U 2 Pack): двухдиапазонная ячеистая система Wi-Fi стандарта AC1900 (страница 2)

В 2022 году ожидается выход стандарта 802.11ac, а устройства, поддерживающие его, появятся раньше. Скорость передачи данных значительно возросла (теоретически до 6,7 Гбит/с!). Для этого используется новая, улучшенная модуляция (256-CAM) и увеличенная ширина канала (до 160 МГц). Однако многие инновации стандарта появились позже. Существует поэтапное внедрение на клиентских станциях и точках доступа. Устройства первой волны (волна 1) поддерживают два пространственных потока, модуляцию 256-zAM и каналы 80 МГц. Корпоративные точки доступа второй волны (волна 2) впервые появились в 2022 году. Кроме того, устройства второй волны теперь поддерживают пространственное мультиплексирование MultiUser-MIMO (MU). Эта технология позволяет передавать несколько потоков данных сразу нескольким пользователям (точка доступа в этом случае выполняет функцию беспроводного коммутатора). Благодаря усовершенствованию все современные гаджеты теперь могут работать в первой волне стандарта Wi-Fi.

Мы обнаружили, что не все клиенты учитывают новый стандарт при выборе оборудования для беспроводных сетей, а некоторые даже просят поставить устаревшее оборудование. Некоторые следуют корпоративным стандартам, внутренним спецификациям или просто не разбираются в деталях. Поэтому мы приняли решение кратко написать об основных “фичах” стандарта.

К устройствам

Стандарт поддерживает до восьми пространственных потоков, каналы до 160 МГц и т. д. Если ваше клиентское устройство совместимо с 802.11ac, оно также должно поддерживать (помимо обычных параметров, таких как модуляция и кодирование) следующие спецификации

Beamforming, MUMIMO и другие последние инновации (например, модулированная модуляция 256-AM) не являются существенными.

Это можно сделать на мобильном телефоне, чтобы определить, какие функции поддерживает адаптер.

сайте Wi-Fi Alliance

.

Скорости и модуляция

В 802.11ac было добавлено больше скоростей соединения, модуляций и схем кодирования. Было предложено создать только 10 индексных схем (0-9), каждая из которых будет связана с количеством пространственных потоков. Таблица MCS для одного пространственного потока в соответствии с 802.11n и 803.111ac показана ниже.

Обзор ASUS AiMesh AC1900 Wi-Fi System (RT-AC67U 2 Pack): двухдиапазонная ячеистая система Wi-Fi стандарта AC1900 (страница 2)

Некоторые скорости 802.11ac не поддерживаются (н/д). Когда информация распределяется по поднесущим, лишние биты остаются, если не хватает строительных блоков для завершения цепи. Было решено не заполнять их, а использовать только в качестве скоростей.

Скорость может быть увеличена на 33% при использовании модуляции 256-zAM, поскольку каждая поднесущая теперь имеет 8 бит вместо прежних 6 бит. Однако для 256-zAM необходим сильный сигнал SNR. Для диапазона 2,4 ГГц некоторые производители разработали различные виды модуляции. Теперь, когда стандарт доступен, можно утверждать, что точка доступа 802.11n работает на скорости 800 Мбит/с для четырех потоков (на самом деле даже 450 мбит/с, поскольку четыре потока – это уже необычно). Конечно, для такой работы требуется жесткий клиентский адаптер. Однако стандарта на него нет.

Формирование диаграмм направленности

Формирование диаграммы направленности (transmit beamforming, TxBF) помогает сфокусировать сигнал в сторону клиента и улучшить downlink. Чем выше значение SNR, тем быстрее мы можем передать данные клиенту. Технология актуальна для точек доступа с всенаправленными антеннами. Чтобы откалибровать сигнал для массива антенн, устройство-передатчик (обычно точка доступа) должно получить данные с приемника. Это может быть либо косвенная информация (служебные кадры), или специальные калибровочные фотографии, которые требуются для поддержки их выдачи на приемнике. Первый вариант получил название неявное формирование диаграммы направленности (implicit beamforming), второй – явное формирование диаграммы направленного движения. В стандарте 802.11n технология была реализована впервые. Некоторые производители разработали собственный вариант применения implicit beamforming для устройств стандартов 802.11 a/g илиn. У Ruckus для этого используется BeamFlex. Нужно уточнить, что это более комплексная технология. В точках доступа Ruckus используются адаптивные антенны, которые позволяют обрабатывать входящий сигнал и отстраиваться. Продолжим с ней знакомство.

Cisco ClientLink

В случае ClientLink поддержка на клиенте не требуется, поскольку только точка доступа отвечает за формирование диаграммы направленности. Эта технология встроена в аппаратную архитектуру Cisco. Она позволяет оптимизировать работу со статичными клиентами и повысить уровень сигнала на 3-5 дБ.

В ClientLink 1.0 используется технология Maximal Ratio Combining (MRC). Для получения более высокого SNP в MRC приемник складывается после фазового сдвига. Основываясь на алгоритме MRC и ClientLink 1.0, точка доступа отслеживает значения фазы и амплитуды для каждого клиента 802.11a/g. Затем точка доступа изменяет исходящий сигнал от большего количества антенн к клиенту, чтобы улучшить сигнал там. Это имеет смысл, потому что она направит сигнал туда, если мы отправим его тем же способом, которым мы его получили. 15 клиентов автоматически подключаются, когда мы открываем линию.

Благодаря 1-3 пространственным потокам ClientLink 2.0 поддерживает формирование луча для клиентов 802.11n. Все антенны создают сигнал, который проходит от точки доступа к клиенту. Каждая антенна получает суперпозицию пространственных потоков. Система взвешивания в Clideline 1.1 сопоставима с ClientLink 1.0. Возможна поддержка 128 клиентов.

ClientLink 3.0 теперь поддерживает клиентов, работающих по стандарту 802.11ac. Он поддерживает до трех пространственных потоков на частоте 80 МГц и модуляцию 256-AM. Обслуживается до 128 клиентов на одного человека. Функция формирования луча в соответствии со стандартом 802.11ac поддерживается ClientLink 3.0.

Явное формирование луча в стандарте 802.11ac

В стандарте 802.11ac используется простая проверка соответствия. Хотя предполагается, что ее будут видеть многие клиенты, она не является обязательной. Только клиент 11 поддерживает явное формирование луча 802.11ac; другие клиенты не поддерживают. Однако, поскольку клиент будет передавать информацию о точке доступа, он должен поддерживать явное формирование луча.

:/>  Windows Modules Installer Worker грузит процессор: решение – WindowsTips.Ru. Новости и советы

Процедура калибровки продемонстрирована в следующем видеоролике:

  1. Точка доступа генерирует и отправляет специализированный кадр (Null Data Packet Announcement – NDPA) для уведомления клиента. Он содержит информацию о количестве передатчиков, количестве потоков и другие связанные данные.
  2. Затем клиенту отправляется пакет нулевых данных (NDP). Это делается для того, чтобы клиент, анализируя информацию заголовка на физическом уровне, мог составить отчет о принятом сигнале и отправить его обратно в точку доступа.
  3. Клиент анализирует принятый сигнал (на всех антеннах) для каждой поднесущей и создает матрицу направлений с заданной амплитудой и фазой. Эта матрица занимает довольно много места (особенно учитывая ширину канала в 11ac), поэтому ответ отправляется в сжатом виде.
  4. Приемник (точка доступа) создает матрицу направлений на основе информации, полученной от клиента.

Каждая антенна передает определенную точку с определенными коэффициентами, когда накладывает все пространственные потоки в определенном соотношении (фаза и амплитуда). Для каждого потока антенны будет свой коэффициент.

Реальная выгода от использования диаграммы направленности может быть реализована только в том случае, если количество антенн, используемых для каждой передачи, больше, чем количество передаваемых пространственных потоков.

Аналогичные шаги предпринимаются для многопользовательского формирования луча, но требуется индивидуальная калибровка клиентов.

Продвижение и MIMO

Одним из основных достижений стандарта 802.11ac является многопользовательское MIMO (MU). При использовании MIMO можно разделить пространственные потоки и обеспечить одновременную передачу нескольких клиентов (в отличие от одновременной передачи одного клиента при использовании обычного MIMO). MU-MIMO может использоваться только в нисходящих соединениях. Максимальное количество пользователей для этой услуги – четыре. В режиме MU-MIMO существующие точки доступа могут поддерживать только максимум трех пользователей.

Включая специализированные заголовки для согласования параметров с несколькими пользователями, вы должны изменить формат кадра на физическом уровне, чтобы реализовать эту функцию. Кадр также включает получателей (кадр, адресованный всем) и клиента для конкретного клиента.

Как я уже упоминал, 802.11n поддерживает смешанный и зеленый форматы кадров (и режимы AP) только для одиннадцатого устройства. Для заголовков 802.11ac использует единый стандартный формат.

Как можно передать информацию одновременно всем пользователям? Здесь на помощь приходят характеристики формирования луча. Чтобы избежать помех при многопользовательской передаче, каждый поток (или несколько потоков) после калибровки передается каждому пользователю со своим собственным формированием луча. Формирование луча каждого клиента разрабатывается таким образом, чтобы сигнал от соседних клиентов поступал в противофазе. Это очень важно, поскольку клиент должен “слушать” только информацию, идущую в его направлении. В противном случае потоки будут идти по разным траекториям, и клиент ничего не сможет понять. Если клиенты находятся достаточно близко друг к другу, то технология не будет работать (хотя определение “близкого расположения” людей в комнате довольно проблематично из-за отражений).

При однопользовательской калибровке передачи данных это происходит в несколько раз чаще, чем при последовательной калибровке. Однако, как мы узнали из предыдущих глав книги, этот механизм требует достаточно информации и увеличивает использование канала.

Наилучший режим передачи должна выбрать точка доступа. В конечном итоге технология позволит использовать несколько клиентов. В других ситуациях можно использовать режим MIMO для поочередной передачи нескольких потоков, каждый из которых имеет свою диаграмму направленности. Учитывая недавнее появление точек доступа с поддержкой MU-MIMO, трудно предсказать, насколько широко будет использоваться эта технология.

Какие методы используются для доступа к среде?

В новом стандарте 802.11ac произошли значительные изменения. Стандарт 802.111n использует каналы 40 МГц, а 802.11a/g – 20 МГц. Использование канала шириной 400 МГц в настоящее время не требуется для каналов 40 МГц. Более того, некоторые производители беспроводного оборудования прямо запретили своим продуктам использовать каналы 40 МГц. Новый стандарт использует диапазон 5 ГГц, в котором доступно больше частот. Новые широкие каналы экономят заряд батареи и позволяют передавать больше данных в единицу времени.

Таким образом, появляются новые форматы каналов, такие как 80 МГц и 160 ГГц. В отличие от 20-40 МГц каналов для 802.11n, в диапазоне 20-30 МГц таких каналов будет меньше. Регулирующие органы также имеют свои ограничения на использование частот.

Различия в каналах, которые доступны в разных странах.

Первая часть диапазонов – UNII-1 и UN II-2 – между 5150 и 5350 МГц является легальной в нашей стране.

При установке одной точки доступа и свободном диапазоне использование 160 МГц более целесообразно, так как на него выделяется 1-2 канала (у нас один). В бизнес-сегменте “работают” каналы 80 МГц. К сожалению, флагманские точки доступа wave-2 корпоративного сегмента не поддерживают каналы 160 МГц. Есть возможность выделить два несмежных канала 80 МГц на разных участках диапазона, чтобы использовать каналы 160 МГц. Например, в Европе уже есть два канала 80 МГц. У нас есть только два канала, каждый из которых имеет частоту 60 МГц.

Хорошо, мы используем 80 МГц. Однако, у нас есть 11a/n клиенты с каналами 20 МГц (реже – 40). Подружиться с ними помогает старый добрый механизм RTS/CTS (Request To Send) и сообщить остальным участникам о занятой полосе. Для того, чтобы определить какие каналы в предстоящем канале свободны для передачи инициатор посылает RTS кадр на всех 20МГц каналах из планируемого широкого. Получатель проверяет доступность среды (Clear-Channel Assessment, CCA). Если эфир свободен, начинается передача. Если канал (или каналы) не используются, CTS передается только для свободных каналов и передача осуществляется на них. Проверен механизм совместной работы устройств 802.11ac. Например, если рядом находятся две точки доступа 802.11ac — работающие на одном канале 8 МГц. Например, в частном случае передача может выглядеть так:

Как видите, механизм переключения полос достаточно гибкий: переключение требует создания нового соединения (per-packet).

С помощью новых технологий появилась возможность более эффективно использовать частоты, снижать нагрузку на сеть (увеличивая пропускную способность) и экономить энергию. Каждый сам решает, нужно ли ему принимать новый стандарт. Скорости 802.11a/g вполне достаточно, если ваша корпоративная беспроводная сеть надежна (новые клиентские устройства с подключением 800 Мбит/с будут работать с этим стандартом). Если диапазон 2,4 ГГц перегружен (с большим количеством клиентов и соседних сетей), качество обслуживания будет низким. Точки в первой волне обычно стоят на порядок меньше, чем точки в 802.11n. Кроме того, я хотел бы отметить, что для того, чтобы текущее оборудование (контроллеры, коммутаторы и BLVS) правильно функционировало с новым стандартом, при планировании сети необходимо учитывать как количество клиентов сети, так и мощность оборудования.

Аппаратные характеристики

Процессор MediaTek TP1900BN обеспечивает работу маршрутизатора. В сети можно узнать, что в нем используется процессор ARM Cortex-A7. Два потока могут обрабатываться одним ядром на частоте 1,2 ГГц одновременно. Встроенное ПО имеет скромные 4 МБ флэш-памяти, чего более чем достаточно. Основной процессор включает 32 МБ оперативной памяти.

Беспроводная связь обеспечивается двумя внешними радиоустройствами. MediaTek MT7761N, поддерживающий протоколы 802.11b/g и 3 bit, работает в диапазоне 2,4 ГГц. 802.11 и 5 ГГц

MediaTek MT7762N, поддерживающий MIMO 3 в 3, отвечает стандарту 11a/n-ac. 1300 Мбит/с – это максимально допустимая скорость соединения. Кроме того, данное решение поддерживает технологии beamforming и MU-MIMO. Радиоустройства имеют встроенные iPA/iLNA, а не внешние усилители.

Производитель не определился с антеннами. Третий имеет внутри двухдиапазонную антенну и два кабеля, причем первый работает на частоте 2,4 ГГц, а второй – на 5 Гбит, если смотреть слева направо. Обратите внимание, что разъем и все кабели спаяны вместе.

. Единственный чип, к которому прикреплен теплоотвод. На нижней стороне платы имеется теплораспределительная пластина. Консольный узел не может быть подключен ни через какие порты.

:/>  Строим сеть своими руками, часть третья: настройка WEP/WPA шифрования в одноранговой беспроводной сети

Хотя компания формально делает локализованные прошивки доступными для загрузки, на самом деле они одинаковы для всех моделей. На чем тестировалась версия 1.5?

Также проблематичными являются названия прошивок, предоставляемые производителем. В веб-интерфейсе маршрутизатора отображается строка ниже. Она имеет имя файла Archer c79v1-up-noboot 2020-11-30.bin и находится в разделе поддержки Archer C80(EU)_V1202222. Очевидно, вы можете решить эту проблему. Но это все еще вызывает недоумение!

Индекс модуляции и схемы кодирования (mcs)

” Индекс модуляции и схемы кодирования” – это понятие, определенное стандартом 802.11n. Каждому из 77 возможных вариантов модуляции присвоено простое целочисленное значение, называемое MCS. Каждый тип радиочастотной модуляции (Type) управляет типом и скоростью кодирования, а также интервалом защиты передачи данных.

В следующей таблице перечислены и определены значения индекса MCS:

Давайте расшифруем значения некоторых из этих параметров.

Короткий защитный интервал SGI (Short Guard Interval) определяет промежуток времени между передаваемыми символами. В устройствах стандарта 802.11b/g есть возможность использования паузы в 400 нс.

Скорость передачи данных увеличивается на 11% за счет использования короткого защитного интервала (SGI). Чем короче интервал, тем больше информации может быть передано за единицу времени.

Тип модуляции и схемы кодирования, которые будут использоваться для всех потоков, задаются значениями MCS от 0 до 31. Смешанные комбинации, которые могут быть использованы для модуляции от двух до четырех потоков, обозначаются значениями MCS от 32 до 77.

Станции могут поддерживать значения MCS только 14, в то время как точки доступа 802.11n должны поддерживать значения от 0 до 15. При ширине канала 40 МГц и коротких интервалах между стробами (SAGI) все дополнительные значения MCS являются необязательными.

Комплект поставки и внешний вид

На этот раз для тестирования было предоставлено устройство с полностью локализованной упаковкой, что демонстрирует внимание компании к нашему рынку. Отличный цвет, и при этом три варианта для различных сегментов.

Упаковка выполнена из крепкого картонного коробка. На ней покупатель может ознакомиться с основными особенностями модели, ее техническими характеристиками и функциями программного обеспечения. Есть и фотография роутера, а также описание портов. Гарантийное обслуживание осуществляется три года.

В комплект поставки входит сам маршрутизатор, блок питания и патч-корд. Блок питания имеет обычный дизайн и небольшие размеры, поэтому он не будет загораживать ближайшие розетки.

Корпус маршрутизатора выполнен из черного матового пластика. Кабель и антенна по умолчанию в комплект не входят. Они имеют две степени свободы и не могут быть разделены. Длина подвижного компонента составляет 190 мм.

Верхняя панель имеет необычную структуру, похожую на терку. В конструкции также есть отверстия для вентиляции. В центре панели находится логотип компании.

На передней панели маршрутизатора расположены пять индикаторов состояния. Они маленькие, собраны в центре, и только на торцевой стороне они четко выделяются. В результате их трудно понять, если смотреть на них вблизи с расстояния. В обычном режиме цвет свечения – зеленый. Яркость находится в диапазоне средней.

Боковые стороны корпуса не содержат ничего примечательного. Внутри антенны расположены порт WAN, четыре порта LEN и секретная кнопка разблокировки. На портах отсутствуют индикаторы активности и состояния.

Информационная табличка с номером модели, серийным номером и техническими характеристиками источника питания расположена на нижней части.

Маршрутизатор поставляется с четырьмя пластиковыми ножками. Кроме того, имеются уникальные отверстия для установки антенн горизонтально или вертикально. На дне имеются вентиляционные решетки, а торцы скошены.

Дизайн в целом хорош, но он просто практичен и утилитарен.

Обязательные и дополнительные функции 802.11ax на станции и клиенте

Точка доступаКлиент
ОбязательноДополнительноОбязательноДополнительно
Передача OFDMA в нисходящем каналеПрием OFDMA в нисходящем канале
Прием OFDMA в восходящем каналеПередача OFDMA в восходящем канале
Передача MU-MIMO в нисходящем канале (если 4 SS*)Передача MU-MIMO в нисходящем канале (если 4 < SS)Прием MU-MIMO в нисходящем канале (вплоть до 4х SS)
Формирование луча при передаче (если 4 SS)Формирование луча при приеме
Прием и передача SU-MIMO вплоть до 2x SSSU-MIMO с 3 SSПрием и передача SU-MIMO
Работа на 20, 40, 80 МГц если поддерживается 5 ГГцРабота на 20, 40, 80 МГц если поддерживается 5 ГГц
Работа на 20 МГц, если поддерживается 2.4 ГГцРабота на 20 МГц, если поддерживается 2.4 ГГц
Для устройств IoT режим только 20 МГц с OFDMA
Индивидуальный TWTИндивидуальный TWT
Цветовая маркировка базовых сервисов (BSS color)Перераспределение пространственных потоковЦветовая маркировка базовых сервисов (BSS color)Перераспределение пространственных потоков
Работа на 160 МГц при поддержки 5 ГГц
MCS 8, 9, 10 (256- и 1024-QAM)

Пространственные потоки обозначаются символом *SS.

Особенности ac стандарта

Ни один стандарт никогда не смог добиться максимальных теоретических характеристик на практике, поскольку на сигнал влияет множество факторов, включая электромагнитные помехи от электроники и бытовой техники.

В связи с этим производители продолжают работать над созданием стандартов WiFi, которые были бы еще более эффективными и практичными для домашнего использования. Именно по этой причине IEEE недавно представила MIME 802.11ac, новую версию стандарта.

AC стандарт

Новый стандарт принципиально не отличается от N, но все его изменения направлены на увеличение пропускной способности беспроводного протокола. По сути, разработчики стремились усилить преимущества стандарта N. Наиболее заметным изменением является расширение числа каналов MIMO до восьми!

Это значит, что скоро мы увидим беспроводные маршрутизаторы с восемью антеннами. А восемь антенн — это теоретическое удвоение пропускной способности канала до 800 Мбит/с, не говоря о возможностях шестнадцатиантенных устройств.

Систему 802.11abg использовали на каналах шириной 20 МГц, а чистый N предполагает каналы длиной 40Мб. В новом стандарте AC роутеры имеют каналы на 80 и 160 МГц, что означает удвоение канала вдвое.

Стандарт включает технологию MU-MIMO, улучшенную реализацию MIMO. Старые итерации протоколов, которые соответствовали стандарту N, такие как стандарт “N”, поддерживали полудуплексную передачу пакетных сообщений от одного устройства к другому. Другими словами, другие устройства могут работать только на прием данных, пока одно устройство передает пакет.

В случае, если одно устройство подключается к маршрутизатору по устаревшему протоколу, другие устройства будут работать медленнее. Если к беспроводной сети подключено много таких устройств, это может иногда приводить к снижению качества сети.

Естественно, не обошлось и без мухи. Стандарт Wi-Fi AC в настоящее время не поддерживается подавляющим большинством ноутбуков, планшетов и смартфонов. То есть, и у них нет доступа к 802.11n на частоте 5 ГГц? По сравнению с аналогичными точками доступа маршрутизаторы AC могут стоить в несколько раз дороже.

Режимы работы 802.11n

High Throughput (полная совместимость с Wi-Fi), None High Throughput и Mixed – это три режима, включенные в стандарт 802.11n.

High Throughput (HT) относится к режиму высокой пропускной способности.

Режим высокой пропускной способности поддерживается точками доступа 802.11n. В этом режиме полностью исключается совместимость с более ранними стандартами. Для устаревших устройств в режиме Non-HT используется короткий код доступа.

Для обеспечения обратной совместимости в этом режиме используются каналы 20 МГц. В этом режиме точка доступа (или маршрутизатор Wi-Fi) передает данные с самой высокой скоростью, на которую способно устройство.

Смешанный режим с высокой пропускной способностью – это смешанный режим с высокой пропускной способностью. Благодаря смешанному режиму устройство может работать в стандартах 802.11n и 902.111b/g. обеспечивает обратную совместимость между 802.11n и устаревшим оборудованием.

Однако более старое устройство ожидает своей очереди, пока оно передает и принимает (802.11n). Очевидно, что адаптер будет работать тем хуже, чем больше трафика 802.11b/g будет отправлено на устройство в режиме высокой пропускной способности (HTM).

Таблица сравнений 802.11n vs 802.11ac vs 802.11ax

802.11n (Wi-Fi 4)802.11ac Wave 2 (Wi-Fi 5)802.11ax (Wi-Fi 6)
Дата релиза200920222022
Рабочая частота2.4ГГц & 5ГГц5ГГц2.4ГГц & 5ГГц, spanning to 1ГГц – 7ГГц
Ширина полосы канала20МГц, 40МГц20МГц, 40МГц, 80МГц, 80 80МГц & 160МГц20МГц/40МГц @ 2.4ГГц, 80МГц, 80 80МГц & 160МГц @ 5ГГц
Количество поднесущих64, 12864, 128, 256, 51264, 128, 256, 512, 1024, 2048
Разнесение поднесущих312.5кГц312.5кГц78.125 кГц
Длительность символа и циклического префикса3.6 мкс (короткий защитный интервал) 4 мкс (длинный защитный интервал)3.2 мкс (0.4/0.8 мс циклический префикс)12.8 мкс (0.8/1.6/3.2 мкс циклический префикс)
Тип модуляции и скорость кодирования64-QAM, 5/6256-QAM, 5/61024-QAM, 5/6
Кодирование сигнала6 Бит на символ8 Бит на символ10 Бит на символ
Скорость передачи данныхот 54 Мбит/с до 600 Мбит/с (max 4 пространственных потока)433 Мбит/с (80МГц, 1 пространственный поток) 6933 Мбит/с (160МГц, 8 пространственных потоков)600 Мбит/с (80МГц, 1 пространственный поток) 9607.8 Мбит/с (160МГц, 8 пространственных потоков)
Технологии MIMOSU-MIMO-OFDMSU-MIMO-OFDM Wave 1, MU-MIMO-OFDM Wave 2MU-MIMO-OFDMA
:/>  Удаленный рабочий стол в Windows 10: подключение и настройка

Тестирование

В рассматриваемой модели роутера можно протестировать только два аспекта: скорость маршрутизации по кабелю и работу беспроводных точек доступа. С первого же раза все будет понятно. Как обычно, проверяются все поддерживаемые типы подключения к провайдеру.

TP-Link Archer C80, маршрутизация, Мбит/с
 IPoEPPPoEPPTPL2TP
LAN→WAN (1 поток)928,4923,2520,5443,4
LAN←WAN (1 поток)746,3734,1826,7466,6
LAN↔WAN (2 потока)870,8856,1514,8419,6
LAN→WAN (8 потоков)915,7910,9486,3409,2
LAN←WAN (8 потоков)858,7852,3765,4425,8
LAN↔WAN (16 потоков)906,7905,1501,8409,5

Эти маршрутизаторы почти поддерживают гигабитные скорости, но некоторые детали показались неточными. Дуплексная скорость все же меньше, чем 920-940 Мбит/с. Многим людям это не важно, но если ваш провайдер настроил вас на гигабит, возможно, стоит рассмотреть другие модели. Вы можете получить 400-500 Мбит/с в режиме PPTp и L2 TPS, что в целом неплохо.

Для оценки максимальной скорости перед тестированием беспроводного компонента мы будем использовать адаптер класса ACA3100 Asus PCE-AC88, который имеет максимальную скорость 2 000 Мбит/с на частоте 5 ГГц и максимальную скорость 1000 Мбит/с на 802.11ac. Мы упомянем скорость маршрутизатора AC1900 (1300 600).

TP-Link Archer C80, Wi-Fi с Asus PCE-AC88, Мбит/с
 2,4 ГГц5 ГГц
WLAN→LAN (1 поток)248,8403,9
WLAN←LAN (1 поток)273,9497,0
WLAN↔LAN (2 потока)286,9606,4
WLAN→LAN (8 потоков)326,2764,4
WLAN←LAN (8 потоков)349,0829,7
WLAN↔LAN (8 потоков)380,0814,1

Вы можете получить от 250 до 400 Мбит/с при использовании диапазона 2,4 ГГц. Максимальные значения превышают 800 Мбит/с при использовании диапазона 5 ГГц и протокола 802.11ac, что приводит к увеличению более чем в два раза.

Вторым решающим фактором является качество зоны покрытия и обслуживание мобильных абонентов. В данном случае мы используем смартфон ooppo, который имеет двухдиапазонный беспроводной интерфейс и поддерживает протоколы Wi-Fi и 802.11ac. Для тестов с ним используются три места в квартире: одна комната находится на расстоянии четырех метров, а в другую можно попасть через две стены.

TP-Link Archer C80, Wi-Fi 2,4 ГГц 802.11n с Zopo ZP920 , Мбит/с
 4 метра4 метра/1 стена8 метров/2 стены
WLAN→LAN (1 поток)50,032,322,7
WLAN←LAN (1 поток)68,965,845,2
WLAN↔LAN (2 потока)54,047,335,1
WLAN→LAN (8 потоков)40,132,324,7
WLAN←LAN (8 потоков)74,154,747,2
WLAN↔LAN (8 потоков)56,545,433,4

Для режима 2,4 ГГц результаты можно оценить как средние. Более 45 Мбит/с мы видим в наиболее популярных местах – на сайтах проверенных.

TP-Link Archer C80, Wi-Fi 5 ГГц 802.11ac с Zopo ZP920 , Мбит/с
 4 метра4 метра/1 стена8 метров/2 стены
WLAN→LAN (1 поток)206,4210,4207,0
WLAN←LAN (1 поток)223,1170,7210,5
WLAN↔LAN (2 потока)206,9210,3194,5
WLAN→LAN (8 потоков)219,9225,1217,1
WLAN←LAN (8 потоков)208,7206,4196,6
WLAN↔LAN (8 потоков)199,5208,3183,1

Скорость соединения на частоте 5 ГГц и 802.11ac в настоящее время составляет 433 Мбит/с. Здесь почти все результаты находятся в диапазоне 200 Мбит/с.

Качество и скорость беспроводной сети в целом не вызывают нареканий. Как всегда, многое зависит от качества воздуха у конкретного пользователя. На момент написания статьи переход на диапазон 5 ГГц все еще может быть успешной стратегией для предоставления клиентам надежного и быстрого беспроводного соединения. К счастью, он поддерживается подавляющим большинством современных устройств.

Формат кадра wi-fi6

Каждая сцена начинается с преамбулы, состоящей из двух разделов:

  • Часть стандарта, используемая для обеспечения обратной совместимости с предыдущими стандартами. Чтобы синхронизировать приемник и настроить его на принимаемый сигнал, кадр содержит поля с символами обучающей последовательности (LSTF и LLTF), а поле LSIG необходимо для вычисления длительности кадра.
  • Преамбула 802.11ax, декодируется только станциями Wi-Fi 6. Новая преамбула содержит обязательное поле HE-SIG-A, необязательное поле HE-SIG-B и специальные обучающие последовательности для настройки MIMO.

OFDMA позволяет нарезать полосу 20, 40, 80 и 160 МГц на дополнительные более мелкие подканалы с предопределенным количеством поднесущих.
Наименьший выделенный подканал в стандарте 802.11ax составляет 26 поднесущих (2 МГц). В канале 20 МГц имеется 9 доступных подканалов с 26 поднесущими, что позволяет использовать на прием и передачу до 9-ти различных кадров.

Четыре пользователя используют OFDM в канале справа. Мультиплексирование разных пользователей на одном канале показано справа.

К другим преимуществам относятся. Как доля от общего числа используемых фидеров, потери защитных и нулевых фидеров вдоль канала могут быть уменьшены.

Важно понять! После корректировки с учетом коэффициентов 4x и 2x цифры в таблице ниже показывают увеличение количества поднесущих, используемых для 802.11ac.

Длина циклического префикса может быть увеличена за счет более длинного символа OFDM при сохранении спектральной эффективности.

Мы улучшаем спектральную эффективность и устойчивость к условиям многолучевости, сокращая циклический префикс до минимального символьного времени. Чувствительность DJ снижается в многополосном режиме.

Конечно, есть и отрицательные эффекты. Более близкие поднесущие требуют более высокой степени точности частоты для успешной демодуляции. БПФ также требует немного более сложной схемы и вычислительной мощности.

Эволюция развития wi-fi стандартов

802.11n (2008)802.11ac (2022)802.11ax (2022)Цели проекта 802.11ax (Wi-Fi 6)
Поддержка 2.4 и 5 ГГцТолько 5 ГГцПоддержка 2.4 и 5 ГГцУлучшить взаимодействие устройств на 2.4 и 5 ГГц
Ширина каналов (40 МГц)Более широкий канал (80 и 160 МГц)Канал (80 и 160 МГц), OFDMA на прием и передачу, Опция только 20 МГц для Интернета ВещейШире канал – больше возможностей.
Модуляция (64-QAM)Улучшенная модуляция (256-QAM)Улучшенная модуляция (1024-QAM)Увеличить среднюю пропускную способность станции как минимум в 4 раза в средах с большой плотностью клиентских устройств
Дополнительные потоки (до 4)Дополнительные потоки (до 8)8 потоков, понятие “ресурсной единицы”Применение: беспроводные корпоративные офисы, уличные Хот-споты, гостиницы, стадионы, концертные залы
Формирование луча (явное и универсальное)Формирование луча (явное), MU-MIMO в нисходящем потокеФормирование луча (явное), перераспределение пространственных потоков, MU-MIMO в нисходящем и восходящем потокеУлучшенное энергосбережение на клиентских устройствах
Обратная совместимость 11a/b/gОбратная совместимость 11a/b/g/nОбратная совместимость 11a/b/g/n/acРабота внутри помещений и снаружи

Wi-Fi Alliance выпустит Certified 6, который обещает более высокую скорость соединения и меньшую задержку, 16 сентября 2022 года.

Оставьте комментарий

Adblock
detector