WiFi o prędkości 5.3 Gbps – jak jest to możliwe?

Przyglądaliście się ostatnio routerom dostępnych w naszych sklepach? Zapewne urządzenia te już każdemu z nas spowszechniały, do 100 zł bez problemu kupimy urządzenie oferujące 300 Mbps w paśmie 2.4 GHz. Najtańsze routery dwuzakresowe (na 2.4 GHz oraz 5 GHz) z dumnymi 750 Mbps na pudełku, dostaniecie już za 150 zł. A jak wygląda górna półka? Tam znajdziecie routery oferujące 5.3 Gbps, jednak kosztują one dość sporo, bo aż 2 000 zł. Jakim cudem udaje się na radiu wyciągnąć więcej niż w dobrym miedzianym kablu?

Już na początku wyjaśnijmy sobie jedną kwestię. Niestety, reklama jest dźwignią handlu i producenci urządzeń bezprzewodowych trochę kolorują trawę na zielono przy umieszczaniu na pudełkach maksymalnych przepływności. Niestety, już od dość dawna utarło się, że urządzenia wielozakresowe klasyfikują się na operacje transferem sumarycznym, oferowanym przez poszczególne nadajniki. Dla lepszego zobrazowania tej tematyki przypomnę najpierw dobrze znany standard 802.11n.

802.11n, czyli urządzenia N300, N450, N750 oraz N900

Finalna wersja standardu 802.11n została wydana w roku 2009. Najważniejsze jego cechy, to transmisja w kanale 40 MHz, modulacja 64 QAM oraz jednoczesna transmisja danych czterema strumieniami, czyli MIMO 4×4. W swojej maksymalnej konfiguracji standard 802.11n oferuje prędkości do 600 Mbps w jednym paśmie, tj. 2.4 GHz lub 5 GHz. Jednak producenci nigdy nie zdecydowali się na produkcję urządzeń w standardzie 802.11n z czterema antenami, dlatego też maksymalna przepływność wynosi 450 Mbps. Co jednak oznaczają poszczególne klasy urządzeń?

• N300 – do 300 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 2×2 i kanału 40 MHz,
• N450 – do 450 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 3×3 i kanału 40 MHz,
• N750 – do 300 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 2×2 i kanału 40 MHz oraz do 450 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu MIMO 3×3 i kanału 40 MHz,
• N900 – do 450 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 3×3 i kanału 40 MHz, oraz do 450 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu MIMO 3×3 i kanału 40 MHz.

Niestety, pasmo 2.4 GHz jest strasznie “zaśmiecone”, ponieważ niemalże w każdym domu znajduje się router WiFi. Dlatego też Wasza domowa sieć WiFi może pracować w kanale o szerokości 20 MHz zamiast 40 MHz, przez co prędkości będą o połowę niższe.

802.11ac – czyli więcej pasma oraz modulacja 256QAM

Standard 802.11ac obiecuje wiele, obecnie dostępne urządzenia oferują przepływności rzędu 5.3 Gbps! Jak jest to możliwe? Ile jest w tym marketingowej ściemy? Przepis na sukces jest dość prosty. Cały standard można sprowadzić do 3 punktów:

• poszerzenie pasma transmisji z 40 MHz do 80 MHz,
• zwiększenie modulacji z 64QAM do 256QAM,
• zwiększenie ilości anten przy transmisji MIMO.

Podwojenie szerokości pasma oznacza oczywiście podwojenie prędkości przesyłu danych, natomiast modulacja 256QAM daje wzrost rzędu 33% w porównaniu z modulacją 64QAM. Dzięki temu pojedynczy strumień danych osiąga prędkość 433 Mbps (w 802.11n było to 150 Mbps). Pierwsze urządzenia zgodne ze standardem 802.11ac nie korzystały z transmisji MIMO, producenci przygotowali dwie klasy:

• AC600 – do 150 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu kanału 40 MHz oraz do 433 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu kanału 80 MHz,
• AC750 – do 300 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 2×2 i kanału 40 MHz oraz do 433 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu kanału 80 MHz.

Jak widzicie oferowane prędkości są wolniejsze niż przypadku urządzeń klasy N900, dlatego oznaczenia AC600 i AC750 znajdziecie głównie na kartach sieciowych a nie routerach.

• AC1200 – do 300 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 2×2 i kanału 40 MHz oraz do 867 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu MIMO 2×2 i kanału 80 MHz,
• AC1750 – do 300 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 2×2 i kanału 40 MHz oraz do 1300 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu MIMO 3×3 i kanału 80 MHz,
• AC2350 – do 450 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 3×3 i kanału 40 MHz oraz do 1300 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu MIMO 3×3 i kanału 80 MHz,
• AC2600 – do 600 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 4×4 i kanału 40 MHz oraz do 1733 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu MIMO 4×4 i kanału 80 MHz.

Mogłoby się wydawać, że coraz to szybsze routery będą mieć coraz więcej anten. Jednak producenci postanowili pójść jak na razie w innym kierunku. Zdecydowano się na używanie wyższych modulacji niż do przewiduje standard oraz używanie 2 modułów radiowych w paśmie 5 GHz.

• AC1900 – do 600 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 3×3, kanału 40 MHz i modulacji 256QAM oraz do 1300 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu MIMO 3×3 i kanału 80 MHz,
• AC3200 – do 600 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 3×3, kanału 40 MHz i modulacji 256QAM oraz do 1300 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu MIMO 3×3 w każdym z dwóch kanałów 80 MHz,
• AC5300 – do 1000 Mbps w paśmie 2.4 GHz przy użyciu MIMO 4×4, kanału 40 MHz i modulacji 1024QAM oraz do 2166 Mbps w paśmie 5 GHz przy użyciu MIMO 4×4 i modulacji 1024QAM w każdym z dwóch kanałów 80 MHz.