Зарождения Wi-Fi: история в духе Гая Ричи


История зарождения Wi-Fi напоминает сумбур из ранних фильмов Гая Ричи, когда молодые и предприимчивые парни пытаются разжиться деньгами, но все идет не по плану и начинается замес с криминальными авторитетами, цыганскими баронами и местными олигархами. Поэтому, если позволите, букв будет немного больше, чем того требует ситуация.

Изначальная идея «Системы секретной связи» принадлежала австрийской актрисе Хейди Ламарр, которая заработала скандальную славу после вполне невинной съемки обнаженного купания в фильме 33-года «Экстаз», затем стала женой оружейного барона, а во время второй мировой войны переквалифицировалась в ученого-изобретателя. Придуманная ею и композитором Джорджем Антейлом система для дистанционного управления торпедами опередила время, а полноценно ее обкатали лишь в 1971 году на Гавайях. Это была та самая сеть ALOHANET, которая объединяет несколько компьютеров посредством радиосвязи.


В 80-х эту идею слизали ребята из ФБР, которые поняли, что неплохо было бы заиметь в свое расположение определенные радиочастоты без лицензии. Затем начался замес: в дело подключились спецслужбы других стран, которые тоже хотели свою личную частоту, потом в поисках наживы подтянулся крупный бизнес. В итоге в начале 90-х рынок начали заполнять устройства, которые позволяли создавать простенькие беспроводные локальные сети, которые обменивались информацией на черепашьих скоростях (порядка 2 Мбит/с), не отличались стабильностью покрытия. Но самое паршивое, что они и не имели единого стандарта, из-за чего коммуникация еще сильнее осложнялась. Глядя на эту вакханалию американский комитет по стандартизации локальных сетей (IEEE) в 1990 году начал разработку единого универсального стандарта для всех устройств.

По каким-то причинам процесс затянулся и прародитель нынешнего Wi-Fi был явлен миру лишь в 1997 году. Стандарт назывался Wi-Fi 802.11, работал на тех же черепашьих скоростях и с треском провалился. Нужна была помощь извне поэтому к делу подключились Nokia, Cisco и другие коммуникационные гиганты того времени. Изначально корявенький Wi-Fi довели до ума, а миру показали два новых прототипа 802.11a и 802.11b: первый давал скорость повыше, но работал на закрытой частоте 5 Гц, второй разгонялся до 11 Мбит/с, но работал в общепринятом диапазоне 2.4 Гц.

Именно так и родился нынешний Wi-Fi с высокой пропускной способностью, стабильным покрытием и молниеносными скоростями. Для лучшего пониманимания инженерные названия вроде 802.11b привели к более понятной форме: сеть 802.11ac превратилась в Wi-Fi 5, а 802.11ax стала Wi-Fi 6. А каждое устройство, умеющее работать в беспроводных сетях, получает соответствующий логотип с указанием использованной версии Wi-Fi.

Что такое Wi-Fi 6 и чем отличается от прошлых версий?


В отличие от других версий Wi-Fi, которые фактически улучшали предыдущие наработки, «шестерка» была создана с нуля с оглядкой на мир, который целиком и полностью подключен к беспроводным сетям. Тем не менее, он по-прежнему работает, как обычный Wi-Fi, к которому мы все привыкли. Все улучшения направлены на то, чтобы сети будущего соответствовали своему времени. Сейчас это время интернета вещей, гигабитных сетей, потокового видео в высоком разрешении и десятков гаджетов, подключенных к одному несчастному роутеру.

Так, благодаря тому, что Wi-Fi 6 научился упаковывать больше данных в каждый пакет, его чистая производительность вырастет где-то на 40% в сравнении с прошлой версией, а пропускной канал существенно расширяется. Дальше расширение канала, теперь к сети без потери скорости может подключаться гораздо больше гаджетов. Это потенциальное решение проблемы в офисах, гостиницах и кафе, где одну сеть забивают под самое не хочу, а скорость буквально уходит в пол. Третий, и не менее важный пункт — умение техники c Wi-Fi 6 эффективно обмениваться пакетами с несколькими устройствами, без необходимости передавать их по очереди. Ну и конечно же, для работы с новым стандартом техника будет потреблять меньше энергии, забота о запасе батарейки в ноутбуке или смартфоне всегда была важным пунктом развития этого стандарта.

Какие технологии делают Wi-Fi 6 крутым?


Теперь познакомимся поближе со всеми важными техническими функциями нового стандарта.

OFDMA и разделение пакетов

Пожалуй, это самое главное нововведение новой сети, хотя формально эта функция присутствовала и в более старых версиях Wi-Fi, просто работала в режиме одиночных передач. Основная проблема старых версий протокола была в том, что если к точке беспроводного доступа подключить много устройств, то скорость падает. Это знакомо всем, кто пытался подключиться к общей точке доступа в кафе, торговом центре или аэропорте. Чем больше подключено устройств к точке доступа, тем медленнее работает интернет. Все эти устройства «конкурируют» за канал. Технология OFDMA призвана решить эту проблему. Она существенно повышает скорость и стабильность канала, позволяя делить его на несколько подканалов, свой для каждого гаджета. И если раньше пакеты между роутером и гаджетами отправлялись по очереди в одностороннем порядке, то с Wi-Fi 6 распределение пакетов будет похоже на движение на оживленной улице.


MU-MIMO и совместная работа с OFDMA

В 2014 года в рамках стандарта Wi-Fi 5 дебютировала технология множественного входа MU-MIMO, позволяющая маршрутизаторам одновременно взаимодействовать с несколькими пользователями. Изначально большинство маршрутизаторов и точек доступа без MU-MIMO могли общаться только с одним устройством за раз, поэтому все пакеты данных для всех устройств передаются по очереди. То есть, подключиться к роутеру может хоть десяток смартфонов, но будут задержки и снижение скорости из-за того, что пакеты передаются по очереди. Это как единственная свободная касса в МакДональдсе, даже если у кассира самые быстрые руки на диком Западе, вам все равно придется стоять в очереди. С MU-MIMO свободных касс стало четыре. С приходом Wi-Fi 6 ― восемь. Вместе с OFDMA подобные возможности серьезно улучшат качество связи в общественном транспорте, корпоративной среде, торговых залах, отелях или на стадионах.

Наитивный двухдиапазонный режим

Еще 5 — 6 лет назад большинство сетей Wi-Fi использовали диапазон 2.4 ГГц и в ус не дули. Однако чем больше техники подключалось тем более загруженной становилась данная частота, что привело к развитию диапазона 5 ГГц с большей пропускной способностью и меньшей загрузкой канала. В теории «двухдиапазонные» роутеры могли создавать сразу 2 беспроводных сети в разных частотах, чтобы разгрузить канал. С приходом Wi-Fi 6 поддержка двух диапазонов и умение ловко переключаться между ними стали базовыми навыками для техники. Если есть наклейка Wi-Fi 6, значит девайс непременно умеет работать одновременно в двух частотных диапазонах.


Target Wake Time и экономия энергии

Полезная фича, позволяющая мягко отключить от общего потока бездействующие устройства. Если условный смартфон или умная колонка в данный момент не активны, подключение переходит в спящий режим. Также сеть умеет понимать, когда именно какой гаджет активнее всего используется, после чего будут устанавливать конкретные времена для доступа к среде. К примеру, если ноутбук активно используется исключительно в рабочее время, в такие периоды режим сна активироваться не будет. По сути, это позволяет точкам доступа 802.11ax эффективно увеличивать время сна устройства и значительно экономить ресурс батареи, что особенно важно для умного дома.

Протокол безопасности WPA3

Обновленный протокол безопасности WPA3 качественнее шифрует соединение между вашим устройством и точкой доступа и лучше защищает от брутфорс атак (прим: когда пароль подбирают методом перебора) благодаря протоколу SAE, который использует одновременную аутентификация равных. WPA3 встречался и до Wi-Fi 6, однако с его приходом станет стандартом безопасности.

BSS Color: разделение на своих и чужих

Прежний стандарт связи не давал точке доступа возможности отличить «свой» трафик от «чужого». В результате в многоквартирных домах скорость передачи данных относительно низкая, поскольку роутеры, улавливая чужие сигналы, «считают», что канал связи загружен. У WiFi 6 этой проблемы нет благодаря функции BSS Coloring, что позволяет распознавать «своих» и «чужих». Она маркирует другие сети и заставляет маршрутизатор игнорировать их, так что никакой путаницы нет.

Какая техника поддерживает Wi-Fi 6 и как это понять?


Многие ноутбуки, выпущенные во второй половине 2020-го года, снабжены соответствующим приемником. Причем, это необязательно дорогие игровые или премиальные модели, в продаже можно найти простые и относительно недорогие варианты вроде Acer Aspire 5, Lenovo ThinkPad E14 или Xiaomi RedmiBook 14 II. Со смартфонами ситуация не такая радужная ― Wi-Fi пока встречается в основном во флагманах и моделях среднего уровня с ценником от $400. Самым доступным вариантом с Wi-Fi является Xiaomi Poco F2 Pro. Выбор среди роутеров тоже сложно назвать богатым и стоят такие модели ощутимо дороже аналогов с Wi-Fi 5. Но это нормальная ситуация на старте, можно смело прогнозировать, что к концу 2021 года большинство современных телефонов, ноутбуков и планшетов реализуют поддержку этой функции.


Из-за переходного периода сейчас часто встречается ситуация, когда люди покупают новую технику с поддержкой Wi-Fi 6, но не могут им полноценно пользоваться из-за старого роутера. В результате более новое устройство работает по принципу обратной совместимости, общаясь со смартфоном или ноутбуком по старой схеме, а люди жалуются, что Wi-Fi не тот. Чтобы наглядно показать, какой стандарт поддерживает тот или иной гаджет, в Wi-Fi Alliance привели все к единой маркировке ― на коробке с сертифицированными устройствами должна быть иконка Wi-Fi, поверх которой указана соответствующая цифра.

Стоит ли переходить на Wi-Fi 6?

Мы протестировали несколько роутеров с Wi-Fi 6 и можем ответственно заявить, что они определенно быстрее моделей с «пятеркой», но не так чтобы сильно быстрее. Если у вас уже имеется адекватный двухдиапазонный роутер с гигабитным портом, а количество домашней электроники не зашкаливает, то вряд ли вам стоит спешить обновляться. Целесообразнее будет перейти на гигабитный тариф у провайдера, если еще не сделали этого. Но вот если качество нынешней сети вас совершенно не устраивает и вы собираетесь покупать новый роутер, то тогда есть смысл присмотреться к модели с Wi-Fi 6. Благо, что за них уже не дерут втридорога и в продаже можно найти относительно недорогой вариант аля Huawei AX3 Dual Core. Главное, имейте ввиду, что все прелести нового стандарта в полной мере раскроются, если подключенные к сети гаджеты будут его поддерживать, а не работать в режиме обратной совместимости. Что касается узловых систем, то Wi-Fi 6 здесь зарекомендовал себя с лучшей стороны, однако это тема для отдельного разговора.