Jaký router koupit? Vysvětlíme rozdíly mezi WiFi 5, 6 a 7 | Kapitola 2
Seznam kapitol
V čem se liší WiFi 5 od WiFi 7? Má smysl se dívat po zařízeních s novějším standardem? Přehledně vysvětlíme hlavní vlastnosti každé generace bezdrátového připojení.
WiFi 5 (standard 802.11ac)
Oproti předchozímu standardu WiFi 4 přináší větší šířku pásma, modulaci 256QAM. Přebírá typ modulace OFDM (bude vysvětleno) i pásma 2,4 a 5 GHz.
Mezi základní vlastnosti se řadí pracovní frekvence 2,4 a 5 GHz, v jeden okamžik lze použít jen jednu. Modulací je 256QAM, šířka kanálu je 20, 40, 80, 160 MHz, subnosná 312,5 kHz, modulační metodou je OFDM.
OFDM je širokopásmová modulace využívající frekvenční dělení kanálu a používá se již od dob rádia. U rádiového vysílání se nízkofrekvenční signál (hudba, řeč) namoduloval na nosnou vlnu. Tato se přijala v přijímači, signál se demoduloval a z reproduktoru zněla řeč či hudba. Tento způsob je pro přenos dat neefektivní – možná si vzpomenete na fax (14,4 kb/s) nebo internetové připojení přes telefonní linku (modem 33 kb/s). Starší z nás určitě vybaví zvláštní pískání.
U WiFi se proto zvýšila pracovní frekvence a tím se rozšířilo pásmo. To sebou přineslo další problémy s nestabilitou. Proto se pásmo rozdělilo na více subnosných (pomocných nosných), které v pásmu kanálu pracují stabilněji, než kdyby se použila jedna jediná nosná pro celý kanál. V následujícím obrázku můžete vidět rozdělení pásma kanálu na sedm subnosných. Každá z těchto subnosných je pak modulována 256QAM.
Zbývá odpovědět na otázku – proč to všechno? Inu, pro lepší využití šíře kanálu a stabilitu dat. Pokud si vezmeme jako příklad radiové vysílání – lidské ucho slyší v rozsahu cca 20 Hz – 20 kHz. Ale pro přenos řeči postačí pásmo 300 Hz – 3400 Hz. Tedy v tomto případě, pokud přenášíme pouze řeč, pak ve stejném pásmu můžeme přenést pět řečových proudů – chcete-li streamů – zároveň. Přenos je tedy efektivnější.
Další výhodou je vyšší odolnost proti rušení. Jestliže bychom modulovali celé pásmo, pak by případné rušení zasáhlo celé přenášené pásmo. A museli bychom vysílat znovu a znovu, abychom data přenesli. Pokud ale máme pásmo rozdělené na více subnosných a rušení zasáhne jednu subnosnou, pak ostatní subnosné data přenesou. K opravě chyby přenosu pak stačí znovu odvysílat pouze blok dat jedné subnosné.
WiFi 6 (802.11ax)
Pracovními frekvencemi pro tento standard jsou 2,4 a 5 GHz. Modulací je tentokrát 1024QAM. Šířka kanálu činí 20, 40, 80, 160 MHz, subnosná 78,125 kHz. Modulační metodou je OFDMA.
OFDMA má stejný princip jako QFDM u WiFi 5. Rozdíl je ve vícenásobném přístupu uživatelů k jednotlivým klientům. Zatímco u WiFi 5 za časovou jednotku klient „zabral“ vždy celý kanál, u OFDMA postačí pouze několik subnosných. Tím se opět zvýší efektivita – není třeba zabrat celý kanál jen pro potvrzení přijetí paketu. Obrázek napoví:
U WiFi 6E platí to, co bylo řečeno pro WiFi 6, pouze se přidává pásmo 6 GHz.
WiFi 7 (802.11be)
Pracovními frekvencemi jsou 2,4, 5, 6 GHz, přičemž lze využít všechna pásma zároveň. Tato technologie se nazývá MLO (multi-link operation). Modulace je 4096QAM. Šířka kanálu dosahuje až 320 MHz, subnosná 78,125 kHz. Modulační metodou je opět OFDMA.
MLO umožňuje použití všech frekvenčních pásem zároveň. Tím dochází k razantnímu zvýšení rychlosti, předpokládá se maximum 46 Gb/s. Obrázek napoví:
Ještě je třeba zmínit technologii MU-MIMO (Multi-user multiple-input multiple-output). Touto technologií disponují všechny WiFi 5-7, jsou zde ale rozdíly. Oč jde? Více uživatelů (resp. koncových zařízení) používá pro vzájemnou komunikaci jednu nebo více antén najednou (na nezávislých kanálech). Tím vylepšuje technologii MIMO (kde spolu na více kanálech komunikovala jen právě dvě zařízení) a umožňuje tak jednomu bezdrátovému AP (Access point, přístupový bod) obsluhovat najednou více klientů (případně pro některé použít více kanálů) až do celkového počtu dostupných antén (resp. nezávislých rádiových kanálů). U WiFi 5 mohou zároveň komunikovat čtyři zařízení, a to pouze downlink, u WiFi 6 osm, u WiFi 7 šestnáct.
Přehledová tabulka pro techniky:
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
