В чем отличие Wi-Fi 7 от Wi-Fi 6

Wi-Fi 7 новая версия беспроводного доступа, которая почти в пять раз быстрее предыдущей версии и способна обеспечить скорость до 46 Гбит/с. Кардинально решает основную проблему Wireless Fidelity – загруженность канала при массовом подключении в неидеальных условиях функционирования сети: помехи окружающего пространства, физические препятствия, местоположение абонента и его ограничения.

Принцип работы основан на серии стандартов IEEE 802.11 по радиочастоте.

Wi-Fi 5 наиболее распространенный вариант. Год разработки 2013. Его поддерживают все современные мобильные устройства. Три года назад появился Wi-Fi 6, а через год его модификация 6e с диапазоном 6 МГц. Про 6 Wi-Fi читайте также: 5G против Wi-Fi 6: дружеское соперничество для пользы бизнеса.

Поддерживают 6 стандарт немного гаджетов, только флагманы некоторых производителей, таких как Samsung, Xiaomi, Google Pixel, ASUS Phone и др. В высокотехнологичном iPhone 14 стандарт IEEE 802.11ax не предусмотрен. Wi-Fi 7 был анонсирован к выпуску в 2024 г., но уже в конце 2022 г. компанией TP-Link был продемонстрирован первый роутер с поддержкой 7-й версии.

В мире более 9 млрд. устройств, работающих по беспроводной сети. Проблема не в том, что растут требования к коммуникационным функциям компьютера, планшета или смартфона, а в том, что идет мощная нагрузка на сетевую инфраструктуру. Лавинообразно растущий трафик, сосредоточение абонентов в одном месте и естественные препятствия снижают возможности пользователя, использующего беспроводное соединение. Новый стандарт призван победить задержки обмена информацией и долгую буферизацию данных. Для этого модифицированы применяемые технологии и дополнительно разработаны совершенно новые:

• Расширена пропускная способность посредством задействования трех диапазонов одновременно (Multi-Link operation).
• Для повышения скорости и объемов передачи данных модернизирована схема квадратурной модуляции (QAM).
• Увеличено количество потоков за счет уплотнения канала или мультиплексирования (MU-MIMO).
• Разработана технология объединения единиц ресурсов (Multi-RU).
• Реализован механизм пропуска подканалов (Puncturing).

Новая версия реализует ширину каналов размером 320 МГц. Увеличение обеспечивается применением сразу трех диапазонов: 2.4 ГГц, 5 ГГц и 6 ГГц. Диапазон 2.4 имеет 14 каналов из них реально работает обычно 3 и обеспечивает пропускную способность в 40 МГц. У 5 ГГц 33 канала, но больше половины закрыта для использования специализированными организациями: военные структуры, метеорология, связь и др. Доступны не более 10 и обеспечивают 80 МГц.

6ГГц-диапазон обладает 59 каналами и все они теоретически открыты для построения беспроводных сетей. Единственно, в некоторых странах существует запрет на использование ряда частот. В России, например, доступны до 25 каналов, но и с этим количеством достигается ширина в 160 МГц. Благодаря объединению всех диапазонов Wi-Fi 7 пропускает информации в два раза больше чем Wi-Fi 6.

Как это ощутить, когда реальной практики еще нет? Можно представить пользователя c Wi-Fi5 девайсом в многоквартирном доме, он там один и никто ему не мешает. Что там дом, семерке целый спальный квартал по плечу.

Важно: Шестерка тоже работает с тремя диапазонами, но объединять их не может. Связь только по одной полосе каналов с незаметным для пользователя переключением с одного на другой. Wi-Fi 7 позволяет использовать все три диапазона одновременно.

Реализована схема квадратурной модуляции разряда 4096 QAM. Это дает увеличение объема передачи данных на 120%. В новую конфигурацию внесены изменения на физическом уровне, каждый символ модуляции вмещает 12 бит (в предыдущих версиях было 10). Благодаря этому, при прочих равных условиях (железо, помехи, нагрузка и др.) роутер на Wi-Fi 7 выдает скорость на 20 % больше.

Подключение устройств происходит одновременно, для чего использует механизм мультиплексирования каналов связи. Устройство не ждет своей очереди, а начинает работать параллельно с другими за счет разнесения потоков на разные антенные сегменты. Чем больше потоков, тем больше синхронных подключений.

MU-MIMO 16х16 поддерживает 16 пространственных потоков одновременно. Это не означает, что в роутере нужно устанавливать дополнительные физические антенны. За счет уплотнения канала, потоков становится в 2 раза больше, чем у шестерки. Тесты таких авторитетных организаций как Intel, Mediatek, Broadcom, показали, что в маршрутизаторах с одинаковым количеством антенн скорость при использовании стандарта 802.11be почти в 5 раз выше.

Технология Multi-RU – способность объединять несколько каналов (единиц ресурсов). Этим обеспечивается не только увеличение скорости, но и более гибкий механизм противодействия помехам и сбоям. Если на рабочей единице возникает нештатная ситуация, связь не прерывается, а автоматически задействуется канал из другого диапазона. Wi-Fi 7 умеет несколько антенн направлять на одного пользователя.

Это как передвижение по скоростному, многополосному автобану, где все полосы неограниченно доступны. Для того чтобы обогнать, не нужно смотреть в зеркало и пропускать авто в левой полосе. Нагнал тихохода – крути руль влево или вправо, как удобней, сзади гарантированно никого нет.

Ранее при наличии соединения, но неустойчивом сигнале от маршрутизатора, связь не прерывалась. Однако, качество подключения не позволяло работать в оптимальном режиме. Например, на 2 диапазонном роутере перейти на другой канал не удавалось. Механизм Puncturing (прокол) позволяет заблокировать слабый, не обладающий необходимым качеством сигнал и автоматически перейти на другой.

Этот инструмент эффективен при построении Mesh-систем. Для покрытия беспроводной сетью сложного по конфигурации или большого по площади помещения, устанавливается несколько маршрутизаторов. Сейчас, при слабом, но существующем сигнале перейти от одного источника сигнала к другому невозможно. Связь остается неустойчивой. Технология Wi-Fi 7 анализирует качество соединения, блокирует маршрутизатор с помехами и подключает к более надежному или организовывает работу одновременно с двумя.

Компания TP-Link анонсировала линейку маршрутизаторов, поддерживающих стандарт IEEE 802.11be. Цены озвучены только на 3 модели. Старт продаж в США планируется на 2 квартал 2023 г.]]

Обратите внимание: Модели BE900 и BE95 4-диапазонные (Quad-Band), включают 2 диапазона по 6 ГГц и по одному 5 и 2.5 ГГц. Цена экземпляров Deco за комплект из 2 устройств.

Полностью возможности Wi-Fi 7 ни в одном устройстве не реализованы. Приближение к скорости в 46Гбит/с пока не наблюдается и не анонсируется. Одновременное использование каналов достигается объединением только двух диапазонов 5 и 6 ГГц, но и это уже новаторская функция.

Представители TP-Linк иллюстрируют мощности устройств на простых ситуациях, исходя из данных тестирования. Например, Mesh-система на базе комплекта Deco BE95 при проводном соединении обеспечивает покрытие 2 этажей здания общей площадью 430 кв.м., с учетом проходимости стен между помещениями. Скорость у конечного пользователя декларируется в 9-10 Гбит/с.

И если перспективы высокой пропускной способности новой технологии в многоквартирном доме понятны, то зачем рядовому пользователю этого дома 10 Гбит/с, пока не укладывается в голове. Сколько это? Такое быстродействие позволит загрузить 30Гб за 29 сек. Впечатляет, но зачем это нужно, мало кто понимает. «Продвинутые» на данный момент 300 Мбит/с позволяют решать 99.9% задач. С большой долей вероятности это тот случай, когда теория значительно опередила фактические потребности отрасли.

Важно: Сейчас нет ни одного конечного устройства (компьютера, планшета или смартфона) который поддерживает Wi-Fi 7. По информации из кулуарных источников они появятся уже в этом году.
Перспективы применения ориентированы пока на крупный бизнес. Это провайдеры и все те, чья деятельность чувствительна к качеству получения медиаконтента из облака (видеозвонки, конференции и пр.). Предусмотрено разрешение картинки до 4К. Сейчас стандарт 360-480 р. Почувствуйте разницу.

Что касается обывателей, первыми профит от новых возможностей получат геймеры. Технология Quad Acceleration for Games (QAS) отдает всю мощность игре, не отвлекаясь на сторонние подключения. Если кто-то из домашних начнет активно скачивать информацию, это никак не повлияет на игровой процесс.

Несомненно, умный дом. Количество подключаемых гаджетов теоретически не ограничено. В этом контексте будет актуальным заявленное обновление решения для безопасности сети HomeShield c блокировкой рекламы, защитой от киберугроз и поддержкой VPN.

Уже ясно, что это прорыв по сравнению с широко используемым сейчас Wi-Fi 5. Как фантастический космический пассажирский корабль и надежный, добротный, но уже не справляющийся с растущими потребностями клиентов Airbus А320 или Boeing 737. Пройдет совсем немного времени и появятся девайсы поддерживающие разработанный стандарт, снизится стоимость оборудования. Цифровое сообщество массово войдет в широко распахнутые двери новейшей, суперсовременной технологии Wi-Fi 7.