Sobota , 16 Styczeń 2021

Sieci Wi-Fi w praktyce. Czym różnią standardy 802.11b/a/g/n/ac/ax, czyli Wi-Fi 1/2/3/4/5/6?

Sieć bezprzewodowa Wi-Fi w ciągu kilkunastu lat od debiutu pod koniec lat 90., na dobre zagościła w naszych domach. Stała się przez ten czas synonimem łatwej i efektywnej komunikacji bez użycia kabli. Przez te wszystkie lata zarówno sam pomysł na transmisję danych jak i oferowane do jej obsługi urządzenia stale się rozwijały. Pojawiały się nowe standardy, wzrastała oferowana szybkość transmisji danych. Jak dziś, ponad 2 dekady po premierze Wi-Fi wygląda sytuacja? Czym różnią się poszczególne standardy, na co zwracać uwagę przy zakupie routera?

Aż trudno sobie wyobrazić, że kiedyś wszelkie połączenia z Internetem musiały się odbywać za pomocą kabli Ethernet. Teraz, gdy mamy do dyspozycji zarówno sieci komórkowe z wchodzącym coraz śmielej 5G jak i szybkie sieci Wi-Fi życie jest znacznie prostsze. Zamiast budowy rozległego okablowania, wystarczy ustawić w domu jeden dobry router i dzięki niemu wszystkie domowe urządzenia uzyskają szybkie połączenie z siecią Internet.

Problem pojawia się jednak w momencie zakupu odpowiedniego dla nas routera, zwłaszcza, jeśli nie wiemy co oznaczają konkretne oznaczenia używane przez producentów na opakowaniach. Który standard będzie najbardziej odpowiedni dla nas, jakie są różnice pomiędzy poszczególnymi rozwiązaniami? Odpowiadamy.

Standardy sieci Wi-Fi

To umowna nazwa parametrów, jakie muszą spełniać urządzenia zdolne do tworzenia bezprzewodowych, radiowych sieci komputerowych. Dla użytkowników domowych najważniejsze jest tworzenie sieci WLAN, czyli Wireless Local Area Network.

Od momentu rynkowej premiery do dziś powstało wiele standardów sieci Wi-Fi skierowanych na rynek konsumencki. Początkowo (do 2018 roku) podstawowym oznaczeniem klasy sprzętu była jego nazwa kodowa – i tak pierwsze były urządzenia z oznaczeniem 802.11b, później 802.11a, aż do dziś, kiedy na rynek wchodzą najnowocześniejsze rozwiązania typu 802.11ax.

Wszystkie te standardy znacznie się od siebie różnią – zasięgiem, szerokością używanego pasma czy częstotliwością pracy. Dziś w praktycznym użytku znajdują się już właściwie tylko 3 ostatnie generacje: 802.11n oferujące maksymalną prędkość transferu do 600 Mb/s, 802.11ac zdolne obsługiwać transmisje o szybkości do 1 Gb/s oraz wchodząca na rynek najszybsza z nich wszystkich 802.11ax która teoretycznie pozwoli na obsługę sieci o szybkości transmisji danych dochodzących do 10 Gb/s

Nowe oznaczenia klas Wi-Fi po 2018

Nowe oznaczenia standardu sieci Wi-Fi na umieszczane od 2018 na opakowaniach i sprzęcie

Po 2018 stowarzyszenie Wi-Fi Alliance, które na co dzień dba o to by urządzenia obsługujące sieci bezprzewodowe były ze sobą zgodne, zaproponowało nowe, łatwiejsze do zrozumienia dla przeciętnego użytkownika nazwy standardów. Oznaczenia te bazują na nazwie Wi-Fi i uzupełnieniu liczbowym. Na przykład Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 itd.

Dzięki temu użytkownik dokonując zakupu sprzętu nie musi się zastanawiać co oznaczają ciągi liczb i oznaczeń literowych, wystarczy jedynie wiedza, że im wyższa liczba, tym wydajniejszy router. Póki co wprowadzanie nowych oznaczeń idzie dość opornie, dlatego warto znać też te starsze, które nadal bardzo czesto umieszczane są na opakowaniach urządzeń.

Szczegóły kolejnych głównych generacji przedstawia tabela:

Nazwa generacji sieci

Nazwa standardu od 2018

Rok wprowadzenia na rynek

Częstotliwość działania

Maksymalna teoretyczna przepustowość

802.11b

Wi-Fi 1

1999

2,4 Ghz

11 Mb/s

802.11a

Wi-Fi 2

1999

5 Ghz

54 Mb/s

802.11g

Wi-Fi 3

2003

2,4 Ghz

54 Mb/s

802.11n

Wi-Fi 4

2009

2,4 oraz 5 Ghz

600 Mb/s

802.11ac

Wi-Fi 5

2014

2,4 oraz 5 Ghz

1 Gb/s

802.11ax

Wi-Fi 6

2019

2,4 oraz 5 Ghz (docelowo między 1 a 6 Ghz)

10 Gb/s

 

 

 

Szybkość sieci: teoria a praktyka

Warto jednak pamiętać, że szybkość transmisji jaką uzyskamy na konkretnym urządzeniu zależy od wielu czynników. Producenci na opakowaniach podają najczęściej maksymalne możliwe teoretycznie szybkości transferu oferowane przez konkretne urządzenia, są one jednak w praktyce bardzo trudne do uzyskania – przeszkodą będą tu ściany budynku, zakłócenia powodowane przez inne urządzenia, sieci naszych sąsiadów a nawet sam sposób w jaki transfer się odbywa. Sieć podczas transmisji właściwych danych (plików, strumieni filmowych itp.) wysyła też dane kontrolne. Jeśli transmisja napotyka na przeszkody fizyczne (ścianę), czy zostaje zniekształcona w wyniku interferencji, te same pakiety są ponownie retransmitowane. Efektem jest ogólny spadek wydajności.

  • Występują też oczywiście różnice pomiędzy poszczególnymi urządzeniami działającymi w ramach jednego standardu – te tańsze oferują niższe prędkości transferu niż te bardziej rozbudowane i zaawansowane. To, że kupimy tani router z Wi-Fi 6 nie oznacza, że otrzymamy szybkość do 10 Gb/s
  • Generalnie wyższe prędkości uzyskamy w paśmie o szerokości 5 Ghz (zamiast 2,4 Ghz), jednak stanie się to za cenę mniejszego zasięgu. Sieci 2,4 Ghz maja lepszy zasięg i lepiej penetruja przeszkody, ale są też bardziej podatne na zakłócenia urządzeń generowane przez działające sprzęty AGD, na przykład mikrofalówki
  • Niekorzystny wpływ na sieć radiową ma też działanie takich urządzeń jak nadajniki (sieci) Bluetooth stosowane w myszkach komputerowych, czy chociażby w bezprzewodowych słuchawkach
  • Trzeba też mieć na uwadze fakt, że do osiągnięcia wysokiej przepustowości niezbędny jest nie tylko router pracujący w odpowiednim paśmie, ale też odpowiednie urządzenie (antena) w komputerze, laptopie czy smartfonie. Dodatkowo jeśli mamy np. starego laptopa pracującego dajmy na to w standardzie Wi-Fi 3 i najnowszy router w standardzie Wi-Fi 6, to cała sieć dopasuje się do szybkości starego notebooka
  • Duże znaczenia ma też oczywiście zasięg. Jeśli na urządzeniu odbiorczym spadnie do dwóch kresek, odczujemy drastyczne pogorszenie parametrów sieci

W codziennym użytkowaniu sieci domowej musimy się zatem liczyć z tym, że spadki wydajności poniżej tej deklarowanej przez producentów urządzenia sięgną kilkunastu a nawet 50% i nie będzie to nic nadzwyczajnego.

Jaki standard Wi-Fi jest najlepszy?

Bez wątpienia najnowszy Wi-Fi 6. Każda nowa generacja sieci bezprzewodowej tego typu przynosiła bowiem znaczne usprawnienia i modyfikacje poprawiające nie tylko samą szybkość transferu, ale także pozostałe parametry sieci, stabilność oraz bezpieczeństwo.

Właściwie jedyną sytuacją w jakiej nie warto obecnie inwestować w domową sieć 6. generacji jest stan, w którym nie planujemy w ciągu najbliższych kilku lat kupować żadnego nowego sprzętu elektronicznego – ani TV, smartfonów, tabletów czy komputerów. Wszystkie one będą bowiem z czasem wyposażane w odbiorniki Wi-Fi 6, a nie posiadając w domu routera tej klasy, nie będziemy w stanie w pełni wykorzystać możliwości jakie zaoferują.

Wi-Fi 6 jest zgodne z urządzeniami starszych generacji, przy czym tak jak wspomniałem, póki ich nie wymienimy na nowe nie uzyskamy najwyższych prędkości transferu.

W Wi-Fi 6 warto też zainwestować także dlatego, że wykorzystuje ona ciekawe technologie zwiększające niezawodność działania, na przykład OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), dzięki której można znacznie efektywniej podzielić pasmo tak, aby obsłużyć większą liczbę urządzeń, które w starych sieciach negatywnie na siebie oddziaływały.

Najnowsza generacja Wi-Fi 6 znacząco poprawia też wykorzystanie technologii MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output), dzięki której router może się komunikować z urządzeniami na kilku kanałach jednocześnie. Poprzednia generacja routerów oferowała jednoczesną obsługę do 4 strumieni przy pobieraniu i 1 przy wysyłaniu. Tymczasem urządzenia w standardzie ax potrafią obsłużyć w teorii nawet 8 jednoczesnych strumieni i to w obu kierunkach. Usprawniono tu też znany już w poprzedniej generacji Beamforming, czyli kierowanie sygnału z routera w konkretnym kierunku – przydaje się to, jeśli z sieci korzysta np. komputer stacjonarny czy telewizor, którego nie przenosimy codziennie z miejsca na miejsce i chcemy skierowac sygnał w jego kierunku, tak by uzyskać mozliwie najlepsze parametry połączenia.

Tomasz Sławiński

To też Cię zainteresuje

KOMENTARZE (1) SKOMENTUJ ZOBACZ WSZYSTKIE

18 czerwca 2020 o 15:57

Marta Drozd

Wi-Fi to eldorado dla hakerów.

Najczęściej czytane