Следующее поколение Wi-Fi — кратко о 802.11ac

    В конце прошлого года 802.11n окончательно подмял под себя (как минимум в плане поставок чипсетов) все предыдущие стандарты Wi-Fi — некоторые эксперты озвучивали цифры порядка 70%. Распробовав высоких скоростей публика хочет больше, и в наследники прочат 802.11ac, обещая до гигабитные скорости. Давайте разберемся, что же мы получим на самом деле.

    Что со скоростью?
    802.11n использовал следующее для увеличения пропускной способности:
    • Оптимизированные механизмы модуляции и передачи пакетов позволяли «прорваться» с 54Mbps до ~75Mbps
    • Затем включался Channel Bonding — каналы шириной 40Mhz (в два раза шире традиционных 22Mhz) обеспечивали удвоение скорости — до 150Mbps.
    • Затем включался механизм Multiple Spatial Streams, коих по стандарту может быть до четырех, что позволяет достичь в теории 150*4 = 600Mbps
    802.11ac собирается «догнать и перегнать» следующими способами:
    • Каналы шириной 80Mhz и 160Mhz, что позволяет моментально удвоить/учетверить результаты 802.11n.
    • Максимальное число Spatial Streams увеличили до 8, что позволяет еще раз удвоить скорости.
    • Оптимизация модуляции и методов передачи пакетов позволяет выжать еще немного ресурса и добиться того, что высокие скорости будут доступны не только в радиусе 4м от точки доступа.
    Итого, сложив все факторы, мы можем получить скорость в теории в восемь с лишним раз превышающую показатели 802.11n — порядка 5Gbps. Маркетологи ликуют, пипл хавает. На практике, же, такая скорость практически недостижима:
    • Новые каналы уже не вписываются в диапазон 2.4Ghz, поэтому 802.11ac будут работать только в 5Ghz. Но и в 5Ghz не все так просто. В той же Европе беспроблемно можно работать только на первых четырех каналах: 36/40/44/48 — на остальных необходимо включать DFS/TPC (сосуществование с радарами), что исключает возможность построения мало-мальски надежной сети. А в эти 4 канала влезет только 1 канал 802.11ac, да и то «всего-то» на 80Mhz. В качестве упражнения попробуйте посчитать сколько 160Mhz-каналов впишется в весь диапазон 5Ghz в разных регионах. Некоторые надежды возлагают на 802.11ad — версию стандарта, работающую в 60Ghz, где мегагерц доступно побольше, но этот частотный диапазон пока четко оформлен только в США, и дальность связи в нем измеряется десятками метров (что очень неплохо для того, чтобы сбросить видео с телефона на телевизор или пользования беспроводной мышкой, но не для серьезных сетей). Так что, делим скорость пополам.
    • 8 Spatial Streams требуют радиомодуля с 8 антеннами и подходящей обстановки (чтобы все 8 потоков в итоге сошлись на клиенте). Как будет выглядеть Dual-Radio точка доступа с 8x8:8 MIMO (16 антенн при Dual Radio!) остается только гадать. :) Мобильные устройства, скорее всего, не пойдут дальше 4x4:4 из-за необходимости экономить электроэнергию и пространство в корпусе. Так что, режем скорость еще пополам.
    Итого получаем максимум удвоение скоростей 802.11n — что само по себе все равно не плохо.

    Почему же мы все равно перейдем на 802.11ac?
    Помимо скоростей, 802.11ac предлагает два ключевых улучшения:
    • Beamforming — возможность динамически менять диаграмму направленности антенн (что реально для антенной решетки из 8 элементов). В идеале, это обозначает, что зона покрытия точки доступа оптимально подстраивается под текущее расположение клиентов. Beamforming не нов для Wi-Fi, его даже сделали частью стандарта 802.11n. Но частью опциональной! В 802.11ac он станет частью обязательной. Пока неясно как именно будет работать Beamforming в 802.11ac и будет ли от него в итоге хоть какая-то польза, но совершенно очевидно, что вводится он для максимизации эффекта следующего (и основного) улучшения.
    • В 802.11ac наконец-то появится MU-MIMO! Сети Wi-Fi — полудуплексные: пока один передает — остальные слушают. Пакеты передаются последовательно — в один момент времени передается один пакет. Если по «трубе» в 450Mbps (802.11n 3x3:3 MIMO) идет поток в 1Mbps — используется 1/450 полосы пропускания. Если при этом прибывают данные для другого клиента — использовать незадействованную полосу пропускания не удастся. В итоге толку от сверхвысоких скоростей 802.11n в сетях с большим количеством небыстрых клиентов (т.е. корпоративных) очень мало. MU-MIMO позволяет разбить «трубу» на несколько «трубок меньшего диаметра» и передавать данные по ним параллельно. Эта технология хорошо известна телекомщикам. Пока что, говорят о двух вариантах реализации MU-MIMO в 802.11ac: SDMA (Space Division Multiple Access) позволяет передавать данные разным клиентам по разным Spatial Streams (вот где нужен Beamforming!), Downlink MIMO позволяет разбить поднесущие OFDM на группы, и динамически (вроде-бы) выделять каждому клиенту нужное число поднесущих. Таким образом, даже если на точке доступа будут сидеть клиенты 2x2:2 MIMO — все равно можно будет использовать весь потенциал «трубы».
    Итого
    Как видно, даже если ограничить максимальную скорость одним Gbps, стандарт 802.11ac обещает существенные выгоды как для домашних (высокие скорости), так и для корпоративных сетей (эффективная утилизация этих самых высоких скоростей в сетях с большим числом клиентов). Кроме того, для поддержки новых радиорежимов нужно целиком и полностью менять все оборудование, что обещает существенные выгоды вендорам и интеграторам — все довольны, в общем :) В настоящее время ожидается, что стандарт будет ратифицирован в конце 2012/начале 2013 года, однако наболее оптимистично настроенные вендоры уже представили чипсеты и продукты на их основе на CES-2012. Уготована ли 802.11ac судьба 802.11n, принятого на несколько лет позже, чем ожидалось, покажет время. Ждем-с.

    UPD: Появилось первое железо и тесты
    Поделиться публикацией

    Комментарии 93

      +2
      получается, что если в доме вокруг меня на разных каналах крутятся сети соседей, с большой вероятностью моя точка доступа типа 802.11n не заработает на всю мощь, так как слишком много помех и зашумлены каналы?
        +3
        Это справедливо и для 802.11g.
        У меня очень много соседских точек шумят на разных каналах (автоподстройка), а отключить они не соизволят. Роутеры эти продает/отдает с подключением наш Белтелеком… и вайфай там залочен. То есть он фонит, а толку нет. Из-за этого довольно много помех.
          +4
          Всех соседей на каналах, отличных от вашего можно смело занести в категорию электромагнитных помех.
          Берите точку на 5Ghz — они дороже, большинство людей «не в теме» их просто не покупает, как результат — в 5Ghz «воздух чище».
            0
            Да, на 5Ghz у меня вообще пусто, на 2.4 20 точек :)
              +2
              У 5ГГц свои заморочки есть — например, он хуже проходит через стены чем 2.4ГГц + в мобильных аппаратах (телефоны/планшеты) я пока не видел поддержки 5ГГц.
              Ну и у меня лично (возможно — косяк роутера/адаптера) на пустом 5ГГц реальная скорость передачи в пределах прямой видимости процентов на 10-15 ниже чем на 2.4ГГц (где кроме меня еще 2-3 ТД видно).
                +1
                По поводу мобильных устройств Вы не правы.
                По поводу скоростей — поставил в свой довольно старый ноутбук intel 5300 с тремя антеннами и не нарадуюсь.
                По поводу соседей — на 2.4 Ггц у меня видно несколько десятков точек вокруг, на 5 Ггц никого!
                  0
                  > По поводу мобильных устройств Вы не правы.

                  Какие мобильные устройства есть с поддержкой сабжа?
                    +2
                    У меня например Motorola Razr :)
                      0
                      Да, теперь вижу, European (GSM) версия поддерживает. Также, наткнулся на упоминание поддержки в Galaxy Nexus. Эти аппараты были выпущены совсем недавно, в конце 2011.
                        0
                        iPad 2
                        Motorola Atrix
                  0
                  у одного из друзей роутер умеет работать одновременно и в 5, и в 2.4ГГц, и дома работают 3 «виртуальные сети» — скоростная 5ГГц, 2.4ГГц для медленных устройств (телефоны и т.п.) и «гостевая» в 2.4ГГц.
                0
                По этой причине я скачал в андроид-маркете wi-fi detector, посмотрел, на каких каналах висят окружающие роутеры (подавляющее большинство использовало каналы 1-8) и перевёл свой роутер на каналы 9 — 14.
                  +1
                  WiFi analyser бесплатный, по функционалу аналогичен.
                  +2
                  inSSIDer Вам поможет.
                  p.twimg.com/AjwWXVUCIAAlVlZ.png:large
                  –4
                  пинг какой будет? Меня вайфайные 50-100мс уже давно бесят.
                    +2
                    О каких 50-100 мс вы говорите?

                    inkvizitor68sl@inkvizitor68sl:~$ ping home.vlad.pro


                    — home.vlad.pro ping statistics — 31 packets transmitted, 31 received, 0% packet loss, time 30047ms
                    rtt min/avg/max/mdev = 1.471/3.812/38.512/6.350 ms
                      0
                      У меня 802.11n, на 24, до точки пинг ~1ms
                        +1
                        1,2 км мост м/у двумя Mikrotik SXT, чистой зоны Френеля нет, прямой видимости практически тоже нет. Итого 20 мегабит в одну сторону или 10 мегабит в дуплексе при пинге от 1 (когда канал не загружен) до 20 мс (когда торрент качает на полном канале)
                          +5
                          если линукс тогда
                          sudo iwconfig wlan0 power off
                          Понизится пинг с 50-100 до 1-10 но возрастет энергопотребление.
                          Выключите энергосбережение короче, если вам так важен пинг.
                          +7
                          Новый сделали вай-фай,
                          Очень кпруто, вай-вай-вай!
                          Подождем ещё мы год
                          Мегабит наш возрастёт!
                            +1
                            лет пять скорее
                            +21
                            Все равно старый добрый ethernet, торчащий из стены, пока лучше.
                              –8
                              А вот и нет.
                                +2
                                Если торчит то безусловно да! Но «если» зачастую все портит — офис вот не жалко, а дома провода и короба буэ, а долбить любимый ремонт тоже как-то неохота. Хороший вариант плинтус, но тоже не всегда.
                                  +5
                                  Знаете, я буквально на днях соизволил дотащить витую пару от роутера до «большого брата», через всю квартиру под плинтусами и наличниками. По прямой метра 4, ушло 22 метра витухи. Этот план я вынашивал пару лет. До этого несколько лет сидел через «свисток».

                                  Зато теперь просто наслаждаюсь скоростью и стабильностью.
                                    0
                                    У меня по wifi сейчас больше 100 мегабит — наслаждаюсь скоростью и стабильностью.
                                      +1
                                      Это вы в свойствах подключения увидели?
                                      0
                                      Подскажите роутер который дает 100 реальных мегабит? Слышал, linksys хорошие
                                        0
                                        По WiFi не проверял, но Linksys WRT320N реально умеет маршрутизировать 170 мегабит. По кабелю, разумеется. Без роутера, конечно, больше, но и это — неплохой результат, IMHO.
                                          0
                                          Airport extreme на 5ghz дает 244mbs в пределах комнаты, где роутер стоит.
                                            0
                                            netgear wndr3700 по воздуху дает реальные 120-130 мегабит по wan->wifi
                                              0
                                              wndr3800 (он же wndr3700v2) так же дает до 170 мегабит на 5ghz
                                            +1
                                            А люди с ethernet наслаждаются скоростью в 1000 мегабит 8-)
                                              +1
                                              люди с ethernet как правило не бегают по квартире с ноутбуком, и уж точно не пользуются телефоном для доступа к сети :)
                                                +1
                                                Ну на самом деле лучшее решение в квартире, имхо — это ehternet для стационарных клиентов — телевизоров, ПК, мультимедия плееров, NAS и wi-fi для мобильных — ноутов и телефонов ))
                                        0
                                        Извините, а не подскажете чем ethernet лучше для домашнего использования, к примеру?
                                          +3
                                          Скоростью. У меня, к примеру, на самопальном NAS лежит архив фильмов с битрейтом, который .11g-модуль в десктопе не проваривает без тормозов. DVD еще туда-сюда, на блюреях откровенный фейл в силу конструкции здания.

                                          И вообще, я параноик и если у меня есть техническая возможность дома или в организации использовать езернет — я использую езернет.
                                            +1
                                            Насчёт .11g полностью согласен (сам так мучился пока не купил новый ноут), но .11n уже близок к ethernet по скорости в реальных условиях. У меня тоже дома стоит самопальный NAS, с которого я смотрю 1080p без видимых тормозов. И, как мне кажется, преимущества wi-fi при использовании ноутбука очевидны.

                                            И да, я не учитываю паранойю, так как ссылаясь на неё можно не пользоваться львиной долей новых технологий.
                                              0
                                              Да нет, просто мне проще было проложить кабель и не думать, почему тормоза там, почему тормоза здесь…

                                              В ноуте вот у меня .11n — все равно, терпимая скорость только метрах в десяти-пятнадцати от точки. Ушёл на кухню через полторы стены (причем не из бетона) — все, привет, 11 Мбит. Пару вечеров так посидел, поворчал — плюнул, протянул к основной машине витуху, и на кухню витуху, все равно я больше нигде не сижу.
                                              0
                                              Не доверяешь современным криптосистемам?
                                                0
                                                Предпочитаю не рисковать. Кабель же будет только там, куда я его сам протянул.
                                                  +3
                                                  А ван-эйковского перехвата не боишься? ;)
                                              –1
                                              full hd по wi-fi не посмотреть :(
                                                0
                                                бред
                                                  0
                                                  простите, мой телевизор не может этого сделать, хотя hd легко. Бред не бред, а такая ситуация не только у меня.
                                                    0
                                                    Проблема в тормозном роутере.
                                                    Старые по wifi с шифрованием больше 8мбит/с не могут выдавать.
                                                    Да некоторые новые тоже не сильно быстры.
                                                    Какой у вас роутер?
                                                    Современный роутер да на 5Ггц может легко выдавать 100мбит/с
                                                      0
                                                      роутер на 5ГГц, но всё равно что-то как-то подглючивает, даже при том, что они в прямой видимости без стен
                                                        0
                                                        замеряйте скорость копирования этого самого файла по вайфай.
                                                          0
                                                          мне несколько тяжело это сделать с телевизором :) если передавать обычно, то скорость будет достаточной, но небольшие провалы по скорости все равно будут.
                                                +1
                                                Если 100мбит eth vs 802.11n то только пингом. Но по той же витой паре можно гонять гигабит без проблем, чувствуете разницу? Если кроме интернета есть домашняя сеть, NAS, фильмы гонять. Да и никакие наводки не страшны. И по выходе из sleep-mode провод гораздо быстрее стартует чем wifi. Опять же wake-on-lan только по проводам работает. Минус только в немобильности.
                                                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                    +1
                                                    хм. и правда. Подозреваю что нужна аппаратная поддержка материнской платы
                                                  +1
                                                  Надежностью. Всякая китайская беспроводная хрень (камеры наблюдения, например) могут начисто положить вайфай. Вот врубит сосед такую камеру — и все, сети не будет, пока не выключит. Или падение скорости от дешевых микроволновок.
                                                  Вообщем, гарантировать что конкретно в данный момент времени сосед не балуется с глушилкой радиочастот вы не можете )) А по кабелю связь будет гарантированно
                                                    +1
                                                    > А по кабелю связь будет гарантированно

                                                    У знакомых постоянно были проблемы с кабелем. То кот (!) перегрызет, то ребенок дёрнет и он из разъёма выпадает, то еще чего.
                                                0
                                                понятно. Хочешь пользоваться современными технологиями — живи в поле :)
                                                  +2
                                                  Не в поле. В коттедже :)
                                                  0
                                                  Товарищи, знаю что немного не сюда, но… на недели разбирался почему мои n устройства работают всего в 65mbit. Вроде все поддерживают n, вроде на роутере openwrt где выбрано n-only, 40mhz, и каналы вроде правильно расположены. Почему только 65?
                                                    0
                                                    Вам на самом деле повезло что 65, это совсем неплохой результат. У меня 25-30 край. Скорее всего банально роутер не прокачивает больше.
                                                      +1
                                                      У меня карточка BCM4313… она вообще не может выжать больше 72мбит ни при каких условиях. А у друга спокойно 150мбит…
                                                        0
                                                        А железка какая?
                                                          0
                                                          А железка tp-link wr741n с gargoyle на борту.
                                                        +2
                                                        Уже представляю, как через несколько лет в каждой квартире будет красоваться роутер с наклейкой «вай-фай 5 гигабит», но с мозгами, пропускающими дай бог 20 мегабит, воткнутый в канал к провайдеру на пару мегабит. Зато частоты будут засраны неимоверно.
                                                          +2
                                                          Частоты уже неимоверно засраны. Где в Минске в 2005 одна моя точка была, сейчас 30 штук.
                                                            0
                                                            Самое время начинать обклеивать квартиру обоями которые заглушают вай-фай, правда и телефону достанется, но это для некоторых скорее плюс
                                                              0
                                                              А в экранированной квартире можно повесить фемтосоту ;)
                                                                0
                                                                sarcasm mode on
                                                                заплатить за фемтосоту, и платить за 3G, который приходит по интернету, за который сам платиш. Like it!
                                                                sarcasm mode off
                                                                  0
                                                                  Ну для жадных до интрнет-траффика можно повесить ретранслятор.
                                                                  0
                                                                  Тогда уж мегафоновский SIP, он же «услуга Мультифон». Правда, это только для голоса. Что с SMS делать — непонятно.
                                                            –2
                                                            Господи, и почему ты не создал диапазон частот пошире? =(
                                                              0
                                                              Оптический есть. 200 мегабит/с обещали в пределах квартиры на простых свето/фотодиодах, а воз и ныне там. Видимо, пока из радиопередач все не высосут, ничего не поменяется.
                                                                0
                                                                Я думаю нет смысла говорить, чем оптический диапазон отличается от свч.
                                                                  0
                                                                  частотой?
                                                                    0
                                                                    Не только, ещё свойствами распространения. Свет он только по прямой и в одну сторону, плюс нужно позиционировать приёмник, чтобы улавливать свет. Не думаю, что это решение будет пригодно для домашних условий. Ну и ещё через препятствия оно совсем не пойдёт.
                                                                      0
                                                                      «в одну сторону» — зависит от источника (читать — антены в случае радиоволн). Точечный источник света светит во все стороны (имеет диаграму направлености 360°)
                                                                        0
                                                                        Вместо люстры в комнате повесить такой оптический wi-fi и будет счастье.
                                                                          0
                                                                          главное — не залезать с мобильным устройством под одеяло :)
                                                                          0
                                                                          Вообще-то источник света принципиально не может иметь направленность 4pi срад.

                                                                          И что с переотражениями делать не очень ясно, в общем, проблем тут явно выше крыши.
                                                                          0
                                                                          Тот самый метод подразумевал использовать светодиодное освещение с модулированным сигналом. Т.е. обычные потолочные лампы использовать и для передачи сигнала.

                                                                          Отсюда два плюса:

                                                                          1. Лампы освещения и так есть в любой комнате
                                                                          2. Кабеля к ним уже подведены, можно юзать тот же etherner over 220v для доведения данных до лампочки и ethernet-свет-преобразователь для коммуникации. Сплошные плюсы.
                                                                      0
                                                                      Закрыл дверь и опа :)
                                                                        0
                                                                        1. В другой комнате тоже лампочки есть (http://habrahabr.ru/blogs/wireless/136728/?reply_to=4551713#comment_4551784)

                                                                        2. С вайфаем такое тоже сплошь и рядом случается.
                                                                    0
                                                                    > Мобильные устройства, скорее всего, не пойдут дальше 4x4:4 из-за необходимости экономить электроэнергию и пространство в корпусе.
                                                                    Мобильные устройства скорее всего, не пойдут и в 80 и тем более 160МГц — потребление при передаче в широком спектре заметно выше.

                                                                    Кроме того, законодательство многих стран ограничивает мощность передатчика в WiFi устройствах для бытовых нужд 100мВт (20dBm), при сравнительно небольшой мощности и очень широком спектре резко ухудшится соотношение сигнал/шум на входе приемника, что в свою очередь ограничит зону применения высоких скоростей десятками метров, а в некоторых случаях даже метрами.
                                                                      0
                                                                      Пойдут-пойдут. Точно так же, как пошли выпускать планшеты с четырьмя ядрами. Маркетинг для хомячков никто не отменял.
                                                                      +1
                                                                      Радиус охвата тот же? Меня этот параметр больше всего интересует, не терпится уже netsukuku запилить.
                                                                        0
                                                                        Радиус тот же, но гарантировать высокие скорости на границе зоны покрытия никто не берется. Нужно смотреть на готовые продукты.
                                                                        +1
                                                                        Им видимо не давало покоя что в 2.4 GHz одна 802.11n AP может засрать весь доступный диапазон, а на 5 GHz нет. Теперь 802.11aс решает и эту задачу.
                                                                          0
                                                                          >Некоторые надежды возлагают на 802.11ad — версию стандарта, работающую в 60Ghz

                                                                          А мозги не спекутся на таких частотах? Да и выходные транзисторы, волноводы и прочия, работающие на десятках гиг не особо дёшевы.
                                                                            0
                                                                            можность там недостаточная для спекания мозгов, кроме того, проникающая способность в таком диапазоне крайне низкая.
                                                                            0
                                                                            Если ли бы люди уменьшали мощность своих wifi, то не мешали бы своим соседям. А всем кажется, что чем больше мощность, тем круче, один фиг при минимуме в квартире вафля будет достаточно хорошо работать, если правильно точку расположить.
                                                                              0
                                                                              Зависит от геометрии квартиры.
                                                                              0
                                                                              Появилось первое реальное железо и тесты: habrahabr.ru/post/144050/. Пока не очень радует.
                                                                                  0
                                                                                  1750Mbps — люблю маркетологов. Мертвых. Обратите внимание, что все указанные характеристики из категории «хотелось», т.к. продукт только недавно анонсировали. Посмотрим «моглось» по результатам тестов.

                                                                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                                Самое читаемое