Чем Wi-Fi 7 отличается от предыдущих версий?

Во время развития четвертой и пятой версии Wi-Fi производители решали задачи того времени, сначала пытаясь увеличить скорость и стабильность соединения, затем расширить покрытие и добавить новые частоты, чтобы разгрузить соединение. Особенно быстро прогресс понесся вперед с приходом четвертой версии, которая научилась работать в 5-герцовом диапазоне и лучше проникать сквозь препятствия и стены благодаря технологии множественной обработки сигнала MIMO. В свою очередь пятерка расширила пропускной канал почти в 10 раз и научилась эффективнее обрабатывать множественные одновременные подключения.

Эволюция беспроводного стандарта.

Недавний Wi-Fi 6 явил собой следующую ступень эволюции. Протокол переписали фактически с нуля, вшив в него новые протоколы безопасности WPA3 и научив его штукам вроде BSS Coloring и OFDMA, которые позволяют значительно эффективнее обрабатывать запросы от подключенных клиентов и распределять сетевой трафик. Стандарт Wi-Fi 6E, который презентовали осенью 2021 года, научился чрезвычайно важному фокусу ― а именно работе на частоте 6 ГГц. Седьмое поколение не решает глобальных проблем, а вместо этого расширяет возможности существующего стандарта по части скорости, количества одновременных подключения и т.д.

Популярные роутеры

Какие проблемы решает Wi-Fi 7?

Развитие сетевых протоколов откровенно не поспевает за эволюцией современных гаджетов и развитием медиа-контента. Представьте себе квартиру-мечту маркетолога условной Apple: в зале стоит 4K телевизор, по дому раскидано несколько пар умных колонок, в другой комнате стоит рабочий компьютер, у каждого члена семьи в кармане по смартфону, а где-то еще и валяется планшет с GeForce Now, которому требуется устойчивый и в то же время широкий канал подключения. И это мы еще не дошли до мифического умного дома, в котором даже дверные замки и лампочки подключены к домашней сети.

Будем честны, даже очень хороший роутер с надежным гигабитным подключением не сможет одновременно и стабильно раздавать сеть на все гаджеты, поэтому многие люди стараются подключить самые капризные девайсы вроде телевизора и ПК напрямую к роутеру с помощью кабеля, а все гаджеты помельче оставить на откуп Wi-Fi. Седьмое поколение Wi-Fi может помочь уменьшить загруженность в домашних и офисных беспроводных сетях. Intel отдельно подчеркивает важность многоканальной работы и повышения эффективности использования каналов в новом стандарте. Кроме того в сфере медиа-стриминга активно продвигается контент в 8K, а не каждый роутер сможет стабильно передавать по воздуху такие пакеты данных.

Роутеры с Wi-Fi 7 (802.11be)

Какие новые технологии привнесет новый стандарт?

Если Wi-Fi 6 создавался главным образом в ответ на растущее число мобильных устройств, то Wi‑Fi 7 намерен удивить невероятной скоростью подключения. Wi-Fi 7 может одновременно использоваться три частотных диапазона, поддерживает каналы шириной 320 МГц, 16 пространственных потоков MU-MIMO, а также технологии частотной модуляции, которые в сумме существенно повысят стабильность соединения, если к сети одновременно подключена целая россыпь девайсов. А параллельно вырастет скорость обработки трафика и количество одновременных подключений.

Четырехкратное увеличение пропускной способности и скорости передачи данных

Wi-Fi 6 обещал существенное увеличение скорости за счет двухкратного расширения потока обработки данных. Однако на деле все оказалось не так уж радужно и многие пользователи не почувствовали особой выгоды от апгрейда. Во многом ограничивающим фактором стала амплитудная модуляция 1024-QAM. В семерке используется схема квадратурной модуляции 4096-QAM, что стало одним из условий увеличения пропускной способности с 9.6 Гбит/с (Wi-Fi 6) до 46 Гбит/с.

Само собой, речь идет о теоретической скорости, реальность всегда оказывается суровее и, простите за тавтологию, реалистичнее. Учитывая ослабление сигнала и снижение скорости при беспроводном подключении Wi-Fi 7 сможет не на бумаге, а в реальности оперировать потоками данными в несколько гигабайт. К примеру, во время совместной презентации в ноябре 2022 года компаниям Intel и Broadcom удалось установить стабильное беспроводное соединение между тестовым ноутбуком и роутером на скорости 5 Гбит/с. В целом руководство Intel ожидает, что скорость в 5 – 6 Гбит/с станет лишь началом развития нового стандарта. Сравните это с 1 Гбит/с, который может выдать Wi-Fi 6.

MLO и умение работать с несколькими частотными диапазонами

Пример параллельного подключения к нескольким частотным диапазонам. Источник: msi.com.

С появлением Wi-Fi 6 частично решилась проблема большого количества одновременных подключений. Если пятерка умела работать только в двух частотных диапазонах 2.4 и 5 Гц, в Wi-Fi 6 добавилась поддержка третьей выделенной полосы на частоте 6 Гц. На бумаге звучит отлично, но на деле эти соединения независимы поэтому устройствам приходилось выбирать одну из доступных частот. А если устройств много ― начиналась толкучка. Семерка раз и навсегда решает этот вопрос с помощью технологии многоканально работы Wi-Fi Multi-Link Operation (или MLO), которая позволяет подключенному устройству обмениваться данными, одновременно используя несколько каналов и частотных диапазонов. Поддержка MLO поможет роутеру грамотно балансировать трафик и строить более оптимальные маршруты для передачи данных, что будет особенно важно для VR и онлайн-игр, работы с облачными вычислительными системами и т.д.

16x16 MU-MIMO

Новый протокол удваивает количество пространственных потоков (прим: с 8 до 16), что позволяет удвоить теоретическую физическую скорость передачи данных в сравнении с шестеркой. Большее количество потоков обеспечивает каждое устройство достаточной пропускной способностью для бесперебойной работы при большом количестве одновременных подключений. При этом качество связи с Wi-Fi 7 будет выше с минимумом помех, так как короткие волны физически не будут добивать до соседних квартир, смешиваясь с сигналами от других роутеров.

Роутеры с поддержкой MU-MIMO

Multi Resource Unit

В протоколе Wi-Fi 6 используется принцип разделения Multi Link Single Radio при котором 2 канала могли попеременно обмениваться данными в режиме 2x2 MIMO. В семерке этот принцип доработали и вместо Single Radio используется принцип Multi-Radio, который использует не весь сплошной канал 320 МГц, а лишь его часть (80 или 160 МГц), позволяя двум каналам работать одновременно, не мешая друг другу.

Технология Preamble Puncturing

Пример использования технологии Preamble Puncturing. Источник: msi.com.

Технология Preamble Puncturing впервые появилась с появлением стандарта Wi-Fi 6, но настоящее развитие она получит именно с выходом седьмой версии протокола. Ее суть заключается в умении подключенных устройств «вырезать» кусочек занятого канала для параллельного подключения. Что это значит? К примеру, у нас есть смартфон, который подключен к роутеру на частоте 160 Гц, однако по факту он использует лишь часть этой полосы, оставляя остальной спектр не занятым. В общем, эдакая собака на сене. Функция Preamble Puncturing дает возможность новым устройствам использовать свободную часть канала, избегая конфликтов с уже подключенными гаджетами.

Что еще?

Также стоит отметить некоторые экспериментальные функции прошлых версий протокола, которые получили свое развитие в Wi-Fi 7. Функция BSS Coloring маркирует соседние сети и заставляет маршрутизатор игнорировать их, разделяя подключенные устройства на «свои» и «чужие». Благодаря внедрению функций вроде Target Wake роутер сможет экономить энергию, незаметно отключая от общего потока неактивные устройства и при необходимости моментально возвращать их в общий строй. Кроме того, в основу Wi-Fi 7 ляжет слегка доработанный защитный протокол WPA3.

Когда начнется массовое внедрение Wi-Fi 7?

TP-Link Archer BE900: один из первых роутеров с поддержкой Wi-Fi 7.

Судя по пресс-релизу Wi-Fi Alliance развитие нового протокола начнется с офисов и коммерческих заведений с большой проходимостью ― супермаркеты, торгово-выставочные центры, фестивали, конференции и т.д. Wi-Fi 7 также очень пригодится для создания быстрых локальных сетей с минимумом проводов и коммутирования. Кроме того, роутеры с поддержкой Wi-Fi 7 будут полезны для использования AR и VR гарнитур, так как они могут испытывать проблемы со сжатием разрешения из-за ограниченной скорости передачи данных.

Ноутбуки с Wi-Fi 6

Внедрение сертификации стандарта началось в конце 2022 года, а за последние месяцы было анонсировано несколько гаджетов с поддержкой нового стандарта ― после обновления прошивки работать с семеркой научился смартфон OnePlus 11. В феврале 2023 президент Xiaomi Лэй Цзюнь объявил, что флагманские смартфоны Xiaomi 13 будут из коробки поддерживать новый стандарт, а Redmi K60 Pro получит поддержку семерки после одного из обновлений.

Пачку роутеров нового поколения Archer BE900 и GE800 анонсировала компания TP-Link. Ну а массовое внедрение в смартфонах начнется уже в ближайшее время с популяризацией процессора Snapdragon 8 Gen2 с микрочипом FastConnect 7800 и конкурирующей линейки процессоров Mediatek Filogic. Но, как и в прошлый раз, это довольно дорогая продукция для энтузиастов, которая лишь откроет двери в будущее. Ну а распространение на бытовом уровне не стоит ждать раньше 2024 года.