Minden, amit a 802.11ax Wi-Fi-ről tudni érdemes

vezeték nélküli hálózat illusztráció
Ha hallottál róla azért, ha még nem hallottál róla, akkor azért érdemes áttekintenünk az új Wi-Fi szabvány fontosabb tulajdonságait. Persze nem holnap fognak megjelenni a (web)áruházak (virtuális) polcain az AX képes routerek, de érdemes felkészülni.

802.11ax – Ez mi ez?
Talán hallottál már a 802.11-as szabványcsaládról, mely (nem teljesen korrekt megfogalmazásban, de jó lesz nekünk most így is) a vezeték-nélküli számítógép hálózatok szabványcsaládja. Azaz egy új Wi-Fi szabvány. Van belőle 802.11a, b, g, n, ac stb. Nos, ennek a szabványcsaládnak az új tagja az AX, azaz a 802.11ax.

Szabványcsaládok?
Az IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) (ejtsd: áj-trip-lí) egy nemzetközi szervezet, melynek célja a különböző eszköztechnológiák szabványosítása, ilyen a 802.11ac vagy a még készülő 802.11ax. Az IEEE szabvány(oka)t követő eszközök kötelesek ismerni minden, a szabványban leírt funkciót és kötelesek a szabványban leírt módon viselkedni. Tegyük fel, hogy van egy Samsung telefonod, mely képes az AC Wi-Fi használatára, továbbá van egy Linksys routered, ami szintén képes az AC Wi-Fi sugárzására. A szabványnak hála, mindketten ugyanazt a nyelvet beszélik és ami még fontosabb: ugyanígy. Így biztos lehetsz abban, hogy két, ugyanazt a szabványt támogató eszköz működni fog együtt.

Ha nem pontosan valósítja meg a szabványt az adott eszköz, akkor nem kapja meg a plecsnit, a tanúsítványt, amit feltehet a dobozára és amivel elismerik, hogy igen, a szabvánnyal kompatibilisen működik.

Mikor jelenik meg?
A feltaláláshoz, majd később a szabványok létrehozásához és pontos leírásához az IEEE-nek idő kell, hiszen mindent pontosan és precízen kell definiálni, ami pedig igen időigényes. Vegyül példának a „legfrissebb” elérhető Wi-Fi szabványt, a 802.11ac-t, melyet 2013-ban publikáltak. Előtte, a 802.11n 2007-ben került nyilvánosságra.

Tehát a 802.11ax még nincs kész?
Nincs teljesen kész, de folyamatban van és már most tudni, hogy rengeteg új és izgalmas újítás lesz majd benne. Olyan újítások jönnek, mint amikor a 802.11ac bővítette a több antennás képességeket (MIMO, azaz több bemenet, több kimenet [Multi Input – Multi Output]), miután a 802.11n-ben megjelentek. A 802.11ax képes lesz a csatornákat tovább osztani, melyhez szükséges technológiát MIMO-OFDM-nek, ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelésnek (Orthogonal Frequency Devision Multiplexing) hívnak. Ezt a technológiát használják a 4G és 5G mobilhálózatok is!

Bonyolultnak hangzik, mit csinál a MIMO-OFDM?
Ha csak a felszínt nézzük, akkor növeli a sávszélességet. A 802.11ac második iterációja már lehetővé teszi a gigabites kapcsolatot is, habár ez csak elméleti lehetőség, a gyakorlatban nem igazán lehetett kihasználni. A 802.11ax célja ezt a sávszélességet az ötszörösére növelni.

Csak egy egyszerű sebességnövelés a 802.11ax?
Nem teljesen. A 802.11ax-et különösen a sok, sűrűn elhelyezkedő Wi-Fi eszközt tartalmazó, esetekre fejlesztették ki, így nem csak a sebesség került fejlesztésre, de a kapcsolat strapabírósága is akkor, ha igazán zajos környezetben működik.

Mi baj van a jelenlegi Wi-Fi-vel? #1: Nekem otthon tökéletesen működik.
A Wi-Fi immár elég jó ahhoz, hogy korlátait otthon ne vagy csak alig érezhesd. Az egyik ilyen korlát a vezetékes hálózathoz képest olykor jóval alacsonyabb sávszélesség, illetve a magasabb késleltetés. A magasabb késleltetés leginkább akkor tűnhet fel, ha játékos vagy és online „tolod”: magasabb lesz az amúgy is kritikus késleltetés, a „ping”. A magasabb késleltetéssel játszó játékos pedig egyértelműen hátrányból indul. Maga a késleltetés ilyen tekintetben a kisebbik gond, hiszen elég marginális az a réteg, akit érinthet a néhány tizedmásodperccel nagyobb válaszidő.

Mi baj van a jelenlegi Wi-Fi-vel? #2: A sávszélesség korlát sokkal korábban tűnik fel.
Volt már rá példa, hogy a Wi-Fi képes okos(ított) tévéden barangoltál a NAS-odon a mentések közt keresve valami jó filmet, de lejátszás előtt hosszú másodperceket várt? Simán elképzelhető, hogy nem ideális jelerősség, nagyobb forgalom vagy egyszerűen csak nagyon jó minőségű videó esetén a Wi-Fi nem képes valós időben átvinni az anyagot, ezért gyorsítótárazni kell, hogy akadásmentes legyen az élmény.

Mi baj van a jelenlegi Wi-Fi-vel? #3: „Azért lassú, mert sokan vannak csatlakozva.”
Ismerős ez az indoklás, ugye? A Wi-Fi működéséből adódóan az adott hotspotra csatlakozottak közül mindenki megkapja mindenki adatát, mindössze annyi a különbség, hogy csak azzal foglalkozik, amit neki szántak. Ha egy picit megkapargatjuk a felszínt, akkor láthatóvá válik, hogy ez biztonsági probléma is.

Ami minket jobban érint, hogy maga az elérhető sávszélesség nem azt jelenti, hogy minden eszköz képes mondjuk a 802.11g szabvány szerinti 54 MBit/s-mal forgalmazni, hanem az adott hotspotra csatlakozó összes eszköz ebből gazdálkodik. Ha van egy 802.11n-es routerünk, mely támogatja a 150 MBit/s maximális átviteli sebességet, akkor ez egy eszköznél ideális esetben ki is jöhet. De ha van két eszköz és egyszerre forgalmaznak, akkor már mondjuk feleződik. A következő eszköznél harmadolódik és így tovább. Harminc embernél már csak 5 Mbit/s jut egy eszközre. Persze ez nem lineáris, mert ha valaki csak csatlakozva van, de nem forgalmaz, akkor ő ugye nem vagy csak nagyon keveset használ a számára használható sávszélességből, így több marad a többieknek.

router illusztráció
Ha már voltál valami nagy technológiai eseményen, vagy bárhol máshol, ahol rengetegen használták már a Wi-Fi hálózatot, ott láthattad, hogy a meglévő eszközök nos…, nem igazán alkalmasak kifejezetten sűrű környezetekben való használatra. Ha még alapértelmezetten használható is a rendszer egy-egy Google keresésre, ha esemény van és mindenki fényképez mindennel (és mondjuk az okos fényképező is felmenti a képeket a „felhőbe”) akkor egyszerre akkora terhelés esik a hálózatra, hogy attól némileg keleties akcentussal mondva „megfikkan”.

Mi a baj a jelenlegi Wi-Fi-vel? #4: Túl sokan vagyunk, ezért túl nagy a zaj.
Jelenleg (sajnos) még mindig a legáltalánosabbak a 2,4 Ghz-es tartományban üzemelő (elavult, de legalább már többségében WPA2-t használó) Wi-Fi hotspotok. Ebben a tartományban 12-14 csatorna használható fel, azonban a csatornák közt sajnos áthallás is van. Tehát ha van egymás mellett két használt csatorna, akkor romlik a hatásfok.

Azaz érdemes a csatornákat nem közvetlenül egymás mellé pakolni, hanem legalább eggyel arrébb, de így is van átfedés. A „tökéletes” eredményt 4, azaz négy csatorna egy sugárzási körzetben való használatával lehetne elérni. 2,4 GHz-en az 1-es (2412 MHz), a 6-os (2437 MHz), a 11-es (2469 MHz) és a 14-es (2484 MHz) csatornák az úgynevezett átfedés mentesek.

Meg is magyarázom, miért: 2,4 GHz-en elérhető 14 csatorna (Magyarországon és a Föld nagy részén csak 13), ahol az egymás melletti csatornák közt mindössze 5 MHz-nyi különbség van, pl.: az 1-es csatorna 2412 MHz, a 2-es csatorna: 2417 MHz. Egy csatorna viszont 22 MHz széles, 11 MHz lent és 11 MHz fent, ezért 2412 MHz az 1-es csatorna „közepe”. Rövid fejszámolás után ki is derül, hogy csak 4 db 22 MHz széles csatorna fér el a 100 MHz-es (2400MHz → 2500MHz) tartományban.

Ez azt jelenti, hogy mivel az adott csatorna 22 MHz-es, ezért nyilvánvalóan befolyásolni fogja az ebben a tartományban lévőket. A fizikát pedig nem lehet becsapni, a jelek bizony hullámformában terjednek, ami azt jelenti, hogy ha elég közel vannak egymáshoz, akkor bizony kölcsönhatásba lépnek.

Ha már nem ideális, de még mindig jól használható esetet veszünk, akkor így egy sugárzási zónában „akár” 6 különböző eszköz lehet, de ha „csupán” 13 lenne, az is sokat javítana a helyzetünkön. Mert nem ritka a társas/panelházakban, hogy szinte mindenkinél van egy Wi-Fi router, ami jobb esetben egy adott csatornára van beállítva, rosszabb esetben automatikusan választ a szerinte elérhetőekből, így „mindent szennyez”.

Ezen a helyzeten sajnos a UPC-féle Wi-Free is tovább rontott, ugyanis: a) alapértelmezetten be van kapcsolva, tehát folyamatosan sugároz, b) jó eséllyel az előfizetőnek volt már egy meglévő, korszerűtlen routere. Az új eszközt egyszerűen csak betették a régi elé, így egy embernél már két eszköz sugároz, melyből a UPC doboza valószínűleg kihasználatlan. Ami jó pont a UPC esetén, hogy nem csak a 2,4 GHz-en sugároz, hanem legalább 5Ghz-en is, így ha van modern, 5 GHz-es hálózatot használni képes eszközünk, akkor egy jó időre megszabadulunk a zsúfoltság okozta kellemetlenségektől.

Ami a hagyományos, boltban megvásárolható eszközöket illeti, sajnos a helyzet kiábrándító. Még mindig lehet olyan eszközt újonnan kapni, mely nem képes az 5 GHz-es tartomány használatára. Az 5 GHz azért jó, mert bár jó néhány korlátozást kell figyelembe venni (pl. ebben a tartományban működnek a meteorológiai radarok és bizonyos katonai eszközök is), sokkal több csatorna használható fel „privát” célokra. Természetesen, hogy az élet ne legyen egyszerű, mindenhol más és más a korlátozás. Így az új, 5 GHz-et tudó eszközökben különösen fontos, hogy helyesen állítsuk be a földrajzi helyünket, hogy a vezeték-nélküli eszköz pontosan tudja, milyen szabályozásokat kell figyelembe vennie. Ha nem tudná, akkor nem kapná meg a tanúsítást és a forgalmazási jogot.

Ez már nem az a játék, mint néhány éve a 2,4 GHz-es eszközök sugárzási teljesítményének a javítása volt, hogy átállítod a földrajzi helyedet a routerben oda, ahol magasabb a törvényi limit.

Újra szeretném hangsúlyozni: állítsd be jól a földrajzi helyzeted. Ha és amennyiben a gyártó rontotta el a beállításokat és ezzel zavarsz meg valamit vagy tiltott tartományban sugárzol (és ezt észreveszik, ami azért annyira nem valószínű egy kis teljesítményű otthoni eszköznél, de ugye sosem lehet tudni), akkor (elméletileg) nem téged vesznek elő. A bizonyítás is egyszerű, csak meg kell nézni a beállításokat az eszközben és kiderül, hogy ki a hunyó.

Mi baj van a jelenlegi Wi-Fi-vel? #5: Egyedi megoldások
Mindenki érzi azt, hogy persze, nem teljesen fekete-fehér a dolog, ugyanis mindegyik gyártó a szabvány keretein kívül/belül próbál azért mindig valami okosságot kitalálni. Amivel egyrészt megkülönböztetheti magát a többiektől, másrészt ront a kompatibilitáson, harmadrészt még rosszabbá teszi az amúgy is kaotikus helyzetet.

Az egyik ilyen az automatikus csatornaválasztás. Nem lenne ez rossz, ha nem lenne ennyire tömött minden csatorna. Az alapelv az, hogy a router ki tudja választani magának a legkevésbé zajos csatornát és azon sugároz. Azonban a helyzet nem ilyen egyszerű: mi van akkor, ha teljesen telített az összes rendelkezésre álló csatorna? Az eddigi megfigyeléseim szerint a routerek szeretnek ugrálni.

UGRIK: Az egyik csatornán valamiért kisebb zajt érzékel, mint a többin és átugrik. De nem egy, hanem több is, mondjuk kettő vagy három. Akkor hirtelen megtelik az adott csatorna és másik kettő lesz terheletlenebb, ezt észreveszik az eszközök és egy újabb ugrást végeznek, jó eséllyel pont ugyanoda. A helyzet változatlan, hiszem most az új helyen nagy a zaj és a régin csicseregnek kevesen. Ekkor jön egy újabb ugrás…, na várjunk csak… GOTO UGRIK

Azt hiszem, érthető, mire gondolok.

Úgy hallottam, növeli a hatékonyságot.
Valóban, mégpedig jelentős mértékben. Legyen elég annyi, hogy egy sokkal szofisztikáltabb rendszert alkalmaz az üzenetek bitjeinek eljuttatására, mint az eddigi megoldások.

Jól hangzik, ide vele!
Mint azt fentebb említettem, a technológia még nem vásárolható meg, ugyanis majd csak valamikor 2019 táján kapja meg a 802.11ax a végső IEEE tanúsítást. Ezután jöhetnek majd csak az erre épülő hardverek, amit nehéz pontosan megítélni, mikor is lehet. Már csak azért is, mert a 802.11n esetében még a formális véglegesítés előtt kijöttek azok az eszközök, melyek támogatták. Ez persze mindig is izgalmas dolog, mert ha valami hardveres követelmény változik a végleges szabványban, akkor azt a már eladott eszközökben nem lehet módosítani. Azonban ha a hardveres alapok rendben vannak és csak szoftveres/logikai oldalon változnak kisebb-nagyobb dolgok, azokat folyamatos eszközfrissítéssel naprakészen és kompatibilisen lehet tartani. Mindenesetre, még az AC szabvány és általa lefedett 5 GHz-es spektrum is kitart még egy jó ideig, így nem kell félni, hogy ugyanaz a zavarodottság lesz 2019-2020 előtt, mint ami néhány éve tombol a 2,4 Ghz-es, hagyományos Wi-Fi tartományban.

A cikk alapját a következő angol cikk szolgáltatta: http://www.techhive.com/article/3048360/mobile/faq-everything-you-need-t...