Недавно мы представили вам обновление роутеров в системе аренды Мультишеринг.

На смену (а иногда и дополнение) Wi-Fi 6 поколения у нас пришло множество устройств поколения 7.

В этой статье мы попытаемся ответить на вопрос, чем же так хорош Wi-Fi 7 и почему он лучше прошлых поколений. Для этого разложим, из чего же состоит в теории скорость Wi-Fi.

Если упростить до «простых слагаемых», то на уровне технологий скорость Wi-Fi зависит в основном от следующих технологий и характеристик: 

1. Ширины частотного канала
2. Модуляции сигнала
3. Количества потоков MIMO
4. Наличия технологии RU/Multi RU (Wi-Fi 6/7)
5. Наличия технологии MLO (Wi-Fi 7).
(перечислены в порядке появления и развития)

П.п. 1,2,3,5 увеличивают скорость Wi-Fi «в лоб». П.4 очень хитро оптимизирует их работу.

Технологии накладываются друг на друга, и их совместное применение в разы увеличивает скорость.

Увеличение любого параметра из п.п. 1,2, 3 увеличит скорость. Применение технологий 4, 5 увеличит скорость ещё выше.

Да, всегда есть ограничивающие факторы – помеховая обстановка, стены, мощность процессора роутера/сетевой карты/компьютера. И есть дополнительные технологии по их преодолению, например Beamforming, но их мы здесь касаться не будем.

Рассмотрим эти характеристики и технологии, и их влияние более подробно.

На роутере написано 5ГГц. Но это не значит, что он работает ровно на частоте 5ГГц. 

Есть допустимая полоса частот от 5160 до 5825 МГц. То есть ширина полосы 668 МГц (больше или меньше в зависимости от законов страны).

Но всю её сразу роутер тоже использовать не может.

Полоса делится на 33 канала шириной 20МГц. Роутер же может одновременно использовать полосу из нескольких каналов по 20МГц, находящихся рядом, объединяя их в более широкие каналы.

И вот тут – самое очевидное отличие между поколениями Wi-Fi, которое обеспечило максимальный прирост скорости.

Именно то, сколько маленьких каналов может одновременно использовать роутер, и определяет скорость.

В таблице мы собрали максимальные скорости 1 канала для роутеров разного поколения.

Все ваши платежи руб.	Ваш статус	Ваш % G-бонус
от 0 до 2000	Базовый	2%
от 2001 до 6000	Постоянный	4%
от 6001 до 12000	Бронзовый	6%
от 12001 до 18000	Серебряный	8%
от 18001 до 30000	Золотой	10%
от 30001 до 45000	Платиновый	12%
от 45001 до 60000	VIP	14%
от 60001	ULTRA VIP	16%

Увеличение ширины канала в 2 раза увеличивает скорость даже более чем в 2 раза.

За то, что ускорение даже больше, отвечают дополнительные технологии вроде QAM, но об этом ниже.

Сложное и страшное слово с почти непостижимой сутью за ним. Но мы попробуем постигнуть.  

И это способ увеличить скорость уже поверх увеличенной ширины канала.

Модуляция – это наложение информационного сигнала поверх несущей частоты (5, 6 и 2,4 ГГЦ – это и есть несущая частота).

Разные методы модуляции влияют на скорость.
(Картинка с обычным сигналом и как-то модулированным)

На картинке примеры сигнала – без модуляции, с простой модуляцией и с более сложной. Это сильное упрощение чтобы показать суть. Применяемая в Wi-Fi модуляция намного сложнее.

В Wi-Fi применяется т.н. QAM – квадратурная амплитудная модуляция. И чем она сложнее, тем выше скорость.

В таблице собраны типы модуляции QAM для разных поколений Wi-Fi* и их влияние на скорость.




Более сложная модуляция позволяет более полно использовать полосу пропускания.

Из таблицы следует, что увеличение QAM в 4 раза увеличивает скорость на 20-30%. То есть около 20% скорости прирастают от поколения 6 к поколению 7 с помощью более сложных методов модуляции.

*Согласно спецификациям стандартов. Также заметим, что модуляция 4096 QAM успела «мигрировать» из 7 поколения Wi-Fi назад в 6, чем ускорила этот стандарт.
Модуляцией 4096 QAM в наших тарифах обладают роутеры от TP-LINK 7 поколения, а также роутеры Xiaomi 6 поколения (стандартов AX5400 и AX6000)

Итак, мы уже ускорились благодаря ширине канала и сложности модуляции. А теперь врубим MIMO и ускорим в разы всё то, до чего уже дошли!

Что такое MIMO потоки и зачем они нужны 

MIMO – это метод ускорения работы Wi-Fi с помощью большого количества антенн и потоков.

На одну антенну может приходить только один MIMO поток в одном диапазоне работы роутера.

Но чем больше у роутера антенн, тем больше MIMO потоков и больше скорость.

Использование MIMO 2x2 (две антенны) ускоряет роутер практически в 2 раза в одном частотном диапазоне.

Именно поэтому внедренная впервые в Wi-Fi 4 технология MIMO стала неотъемлемой частью всех следующих поколений Wi-Fi.

В 5 поколении была добавлена возможность работы разных MIMO потоков с разными клиентами (MU-MIMO), а также выросло общее количество MIMO потоков в одном диапазоне (до четырех, MIMO 4x4).

MIMO 3x3 в полтора раза быстрее, чем 2х2, а MIMO 4x4 быстрее в 1,7 раз.

В MIMO 4x4 начинают сказываться помехи от работы в одном частотном канале, поэтому устройств, где больше 4 антенн работают на одной частоте, обычно не создают.

ТЕКСТ 

Текст-текст-текст

ТЕКСТ 

Большинство гаджетов не могут принять одновременно более двух MIMO потоков (MIMO 2x2) из-за невозможности разместить такое количество антенн в компактном корпусе.

Поэтому если роутер имеет более двух MIMO потоков, то это скоростное преимущество невозможно измерить на одном гаджете при помощи программы типа SPEEDTEST, но при работе с большим количеством гаджетов (а в современных квартирах их всегда много) скорость будет выше, так как каждому устройству не нужно будет конкурировать за пропускную способность в одном MIMO потоке.

Представляем полную таблицу всех видов роутеров с привязкой к нашей системе мультишеринга ниже: 

Представляем полную таблицу всех видов роутеров с привязкой к нашей системе мультишеринга ниже:

(таблица актуальна на момент выхода статьи. Самые свежие данные по устройствам вы всегда найдете у нас в разделе Оборудование)

Основной новацией Wi-Fi 6 стала технология OFDMA.

Суть технологии заключалась в том, чтобы увеличить количество поднесущих частот базовой технологии OFDM (Wi-Fi 5) и поделить их на так называемые “Ресурсные единицы” – RU.

А далее распределять эти ресурсные единицы между разными клиентами Wi-Fi сети.

По факту это работает так, что теперь данные за один такт работы передавались не одному клиенту, а сразу всем, ожидающим их получения.

Это была важнейшая новация, которая помогла увеличить количество клиентов Wi-Fi сети, которые не ждали своей очереди, а получали данные одновременно со всеми.

Эффективность сети Wi-Fi 6 была радикально увеличена.

Максимальная скорость устройств при этом осталась на прежнем уровне (по крайней мере при работе с одной шириной канала), но стала намного стабильнее в условиях работы множества устройств т.к. малоскоростные устройства уже не забирали столько ресурсов для своей работы, как в Wi-Fi 5.

Wi-Fi 7 разрабатывался с другой целью. Инженеры поставили перед собой задачу: основываясь на технологиях, заложенных в Wi-Fi 6, развить небывалую скорость работы нового поколения Wi-Fi.

Для этого были применены технологии MULTI RU и MLO (о которой чуть позже).

MULTI RU позволила каждому клиенту Wi-Fi сети занимать не одну Ресурсную единицу, а столько сколько нужно именно этому клиенту в данный момент.

Это радикально увеличило скорость, что подтверждается нашими тестами.

Технология сделала работу OFDMA еще более эффективной и использование полосы частот ещё более полным.

В нашей сети технологию RU поддерживает множество роутеров стандарта АХ, а MULTI RU – новые роутеры стандарта BE, недавно поступившие к нам на склад.

Технология MLO еще более радикально увеличивает производительность за счёт объединения всех возможных частотных диапазонов для передачи данных.

Да, одно устройство сможет одновременно работать на 5, 6 и 2,4ГГц и суммировать все эти скорости.

Технология настолько прорывная, что пока работает не стабильно, но потенциально может помочь развить более 5 гигабит по Wi-Fi для одного клиента.

Мы следим за отладкой этой технологии и сообщим, когда можно будет её использовать.

Наверное, тут и без дорожной аналогии понятно, насколько это должно быть круто и быстро.