Инфографика: Cisco – для беспроводной сети Wi-Fi 6

26.10.2020 |

Андрей Блинов.

Стандарт связи Wi-Fi 6 появился в связи с запросами рынка на повышение пропускной способности и производительности беспроводной сети. Прежде всего он может быть полезен организациям или объектам с высокой плотностью подключения устройств и передаче большого объема данных в режиме реального времени – в частности, для промышленного Интернета вещей, виртуальной реальности и видеонаблюдения. Сетевые устройства и технологии Cisco позволяют построить сеть Wi-Fi 6, отвечающую самым высоким требованиям.

По прогнозам, сделанным в последнем исследовании Cisco Annual Internet Report, к 2023 году общее число точек доступа Wi-Fi, включая домашние, достигнет 30,8 млн устройств – то есть вырастет в 6 раз по сравнению с показателем 2018 года (4,8 млн). При этом к тому же времени в стране будет насчитываться почти 900 млн подключенных к сети устройств, из которых больше половины – модули Интернета вещей (M2M). Простой пользовательский опыт показывает, что в каждой семье постоянно растет количество гаджетов, подключенных к сетям передачи данных, в том числе к точке беспроводного доступа: не только смартфоны и ноутбуки, но и видеокамеры, датчики «умного дома», ТВ-приставки и многое другое. При большом скоплении таких устройств, подключенных к одной Wi-Fi точке, а также при большой концентрации самих Wi-Fi точек, создающих друг другу помехи, качество связи может значительно снижаться. Это только несколько причин, по которым в ближайшем будущем переход на новый стандарт беспроводной передачи данных – Wi-Fi 6 – кажется неизбежным.

Благодаря новым технологическим разработкам, положенным в основу стандарта Wi-Fi 6 (или 802.11 AX), поддерживающие его устройства смогут оптимизировать свои характеристики сетевого подключения. Например, скорость передачи данных у точек доступа с поддержкой Wi-Fi 6 может достигать 2294 Мбит/с на один канал шириной 40 МГц и 9608Мбит/с на канал 160МГц. Точки доступа Wi-Fi 5 достигают максимальной скорости 1600Мбит/с и 6933Мбит/с на каналах 40МГц и 160 МГц соответственно. Устройства Wi-Fi 4 не поддерживают каналы шириной 160МГц, а на 40МГц показывают максимальную скорость 600Мбит/с.

Владельцам точек доступа Wi-Fi 6 доступен оптимальный выбор между двумя рабочими диапазонами: 2,4 ГГц и 5 ГГц. Другие преимущества Wi-Fi 6 и новые технологии, которые позволяют их добиться, отражены на рисунке 1.

Технология OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) предполагает деление беспроводного канала на множество подканалов и таким образом отправку пакетов данных подключенным устройствам не по очереди, а всем сразу. Это приводит к увеличению емкости сети и уменьшению задержек. Лучше всего подходит для приложений с низкими требованиями к пропускной способности.

Многопользовательская система многоканального ввода-вывода MU-MIMO (Multipule User – Multiple Input, Multiple Output) предназначена для оптимального распределения антенного ресурса между пользовательскими устройствами и передачи большого объема данных. На точках доступа Wi-Fi 6 она поддерживает до 8 пространственных потоков (8x8) и работает как на передачу от точки доступа клиенту, (downlink), так и в обратном направлении (uplink).

«Расцвечивание» спектра (BSS Coloring) применяется для устранения трудностей приема в местах, где пересекаются сигналы несколько точек доступа, работающих на одной частоте. Благодаря ему пользовательское устройство может сразу отличить спектр «своей» точки доступа.

Технология Target Wake Time необходима для уменьшения энергопотребления присоединенных к сети устройств, прежде всего M2M. Известно, что на поддержание соединения с сетью устройство тратит большое количество энергии, при этом передача данных происходит не постоянно. TWT позволит устройству выходить в сеть только в момент передачи или приема данных.

Новый стандарт появился осенью 2018 года и получил распространение в 2019 году, когда стали активно выводиться на рынок соответствующие передающие устройства, а также появились первые пользовательские гаджеты с поддержкой Wi-Fi 6. Эксперты сходятся во мнении, что к 2021 году таких гаджетов станет намного больше, причем не только в премиальном сегменте.

Оборудование Cisco, совместимое с Wi-Fi 6, было представлено летом 2019 года. К нему относятся контроллеры беспроводного доступа Cisco Catalyst серии 9800, фиксированные и модульные коммутаторы Cisco Catalyst серии 9000, а также точки доступа Cisco Catalyst серии 9100. Компания рекомендует развертывание Wi-Fi 6 каждой организации, которой необходима высокоскоростная сеть с хорошей пропускной способностью и долгим временем работы устройств от аккумулятора. Однако наибольшую пользу новая технология может принести компаниям, которым нужно полностью отказаться от услуг операторов связи, у которых в сети ожидается высокая плотность подключения устройств (например, учебные классы и аудитории) или требуются приложения с подключением в режиме реального времени (например, видеосвязь корпоративного уровня в формате 4k/8k, AR/VR).

Модельный ряд и технологические особенности этого оборудования отображены на рисунке 2.

Подробнее об упомянутых технологиях Cisco.

Cisco DNA Center – центр управления сетью, обеспечивающий быструю настройку и конфигурацию всех сетевых устройств в сети, а также мониторинг, устранение неполадок и оптимизацию сети.

Cisco CleanAir – интеллектуальный анализатор спектра, позволяющий идентифицировать источники интерференции в зоне покрытия точки доступа, определить уровень их опасности и пр необходимости автоматически перестроить частотные каналы.

Cisco IOS – собственное программное обеспечение Cisco для сетевой инфраструктуры, обеспечивающее прозрачную интеграцию инновационных технологий, бизнес-услуг и аппаратной поддержки.

Cisco ETA (Encrypted Traffic Analytics) – технология классификации зашифрованного трафика и выявления «чистого» и вредоносного трафика.