Bity na radiowej fali

Przyspieszamy

Pierwszym standardem z rodziny 802.11 korzystającym z pasma 5 GHz był praktycznie nieużywany w Europie 802.11a. Obecnie starszy sprzęt zgodny z 802.11n zastępowany jest pracującymi jednocześnie na dwóch częstotliwościach, 2,4 i 5 GHz, dwupasmowymi konstrukcjami 802.11ac – standard ten ostatecznie zatwierdzony został w 2014 roku. Dopiero w 2017 roku, gdy cena urządzeń istotnie spadła, zaczął się on powoli upowszechniać , by w 2018 sprzedaż modeli „ac” zrównała się ze sprzedażą sprzętu typu „n” i pod koniec roku zaczęła ją wyprzedzać. Jak można się domyślić, pasmo 2,4 GHz pozostawiono w celu zachowania kompatybilności ze sprzętem 802.11n. Częstotliwość 5 GHz pozwala zaś na transmisję danych ze znacznie większą szybkością.

Urządzenia 802.11ac pozwalają na jednoczesne korzystanie z ośmiu kanałów w trybie MIMO, co gwarantuje teoretyczną maksymalną prędkość transmisji na poziomie 3,5 Gb/s (po 433 Mb/s na pojedynczy kanał). Oczywiście w rzeczywistych warunkach, podobnie jak i w innych, niższych standardach, nie da się uzyskać tak wysokich rezultatów, a jedynie ok. 50–60 proc. prędkości teoretycznej. Co gorsza większość notebooków i smartfonow korzysta z konfiguracji MIMO 2x2 (patrz: ramka), co jeszcze bardziej obniża rzeczywistą szybkość transmisji.

W tym miejscu warto zaznaczyć, że podawana przez producenta szybkość transmisji routerów Wi-Fi zgodnych z normą 802.11ac to sumaryczna wartość wszystkich maksymalnych szybkości uzyskiwanych na paśmie 2,4 i 5 GHz. Modele o podstawowej prędkości pracy, oznaczane jako AC1200, to routery w dwustrumieniowej konfiguracji antenowej 2x2 (dwie anteny do nadawania i dwie do odbioru, w praktyce stosuje się tu tylko dwie uniwersalne anteny tzw. dwupolaryzacyjne, które umożliwiają jednoczesny odbiór i nadawanie) uzyskujące szybkość 300 Mb/s na paśmie 2,4 GHz i 867 Mb/s w paśmie 5 GHz. Z kolei droższe modele korzystają z czterostrumieniowej konfiguracji antenowej 4x4, uzyskując 1734 Mb/s (2x867 Mb/s) w paśmie 5 GHz i 600 Mb/s (2x300  Mb/s) – stąd w ich nazwie znajduje się oznaczenie AC2400. Z kolei bardzo popularny sprzęt AC1350 to urządzenia AC1200, które wyposażono w szybszy moduł 802.11n pracujący z szybkością 450 Mb/s.

Obecnie trwają prace nad jeszcze nowszym standardem 802.11ax, którego ostateczna specyfikacja ma pojawić się w lipcu 2019 roku. Standard ten określany jest też nazwą Wi-Fi 6. Na rynku są już pierwsze urządzenia zgodne z wstępną jego specyfikacją, tzw. draftem. Oczywiście, Wi-Fi 6 potrafi wykorzystywać zarówno pasmo o częstotliwość 2,4 jak i 5 GHz, niemniej jest dużo szybsza – i to duże niedopowiedzenie. Urządzenia zgodne 802.11ax będą bowiem w stanie pracować z teoretyczną prędkością dochodzącą do ok. 14 Gb/s, natomiast urządzenie klienckie osiągną przepustowość rzędu 1 Gb/s.

Antena

Na zakończenie przyjrzyjmy się temu, jak zbudowany jest router. Warto w tym miejscu poświęcić kilka słów antenom i ich konfiguracjom z tego względu, że to one decydują o zasięgu i stabilności sygnału radiowego. Współczesne routery Wi-Fi 802.11ac korzystają z dwóch, trzech lub czterech dwupolaryzacyjnych, dwupasmowych (2,4 i 5 GHz) anten pracujących w konfiguracji 2x2, 3x3 lub 4x4. Taki układ pozwala na jednoczesne nadawanie i odbiór danych.

Oczywiście bywają modele z sześcioma czy ośmioma dwupasmowymi antenami, które pozwalają uzyskać lepszą sumaryczną prędkość transmisji oraz lepszy zasięg, ale są też znacznie droższe. Tego typu routery przeznaczone są przede wszystkim dla graczy, którzy strumieniują w dużej rozdzielczości przebieg swojej rozgrywki i jednocześnie przeglądają np. streamy innych użytkowników. Wracając do anten, to mogą być one usytuowane zarówno na zewnątrz urządzenia, jak i w jego wnętrzu, na płytce drukowanej. Zdarza się to znacznie rzadziej, niemniej we współczesnych konstrukcjach antena wewnętrzna nie przekłada się w zasadniczy sposób na pogorszenie jakości pracy urządzenia, choć oczywiście zawsze będzie charakteryzowała się nieco gorszymi parametrami. Przygotowaniem nadawanego sygnału i jego modulacją zajmuje się układ nadawczo-odbiorczy (ang. transceiver). Gdy sygnał radiowy jest odbierany, ten dwufunkcyjny moduł odpowiada też za rozkodowanie przysłanych informacji.