История Wi-Fi: от 2 Мбит/с до 46 Гбит/с

Как менялся стандарт 802.11 за 27 лет: поколения, частоты, скорости и причины, по которым один роутер сегодня обслуживает десятки устройств.

Wi-Fi — это не одна технология, а семейство стандартов IEEE 802.11. Каждое новое поколение делало сеть быстрее, устойчивее и способнее справляться с десятками одновременных устройств.

Как всё начиналось

Первый стандарт 802.11 вышел в 1997 году и давал всего 2 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц. Для сравнения: сегодня такая скорость не потянет даже одну видеозвонковую связь. Массовым Wi-Fi стал в 1999 году, когда появились стандарты 802.11b (11 Мбит/с) и 802.11a (54 Мбит/с), а отраслевой альянс дал технологии привычное имя.

Долгое время названия поколений были техническими: «802.11n», «802.11ac». В 2018 году их заменили простыми номерами — Wi-Fi 4, 5, 6 и 7, — чтобы пользователь сразу видел, какое поколение у его устройства.

Хронология поколений Wi-Fi 199719992003 2009201320192024 802.11802.11a/b802.11g Wi-Fi 4Wi-Fi 5Wi-Fi 6Wi-Fi 7 2 Мбит/с54 Мбит/с54 Мбит/с 600 Мбит/с3,5 Гбит/с9,6 Гбит/с46 Гбит/с
Теоретический максимум каждого поколения; в реальной квартире скорость заметно ниже

Поколения Wi-Fi в таблице

ПоколениеСтандартГодДиапазонМаксимум
—802.11b19992,4 ГГц11 Мбит/с
—802.11a / g1999 / 20035 / 2,4 ГГц54 Мбит/с
Wi-Fi 4802.11n20092,4 и 5 ГГц600 Мбит/с
Wi-Fi 5802.11ac20135 ГГц3,5 Гбит/с
Wi-Fi 6 / 6E802.11ax20192,4, 5 и 6 ГГц9,6 Гбит/с
Wi-Fi 7802.11be20242,4, 5 и 6 ГГц46 Гбит/с

Что именно сделало Wi-Fi быстрее

Рост в тысячи раз не результат одного открытия. Скорость складывалась из нескольких приёмов, которые добавлялись поколение за поколением.

Шире канал

Канал — это «полоса» эфира, которую занимает сеть. Первые стандарты работали на 20 МГц, Wi-Fi 5 научился объединять до 160 МГц, а Wi-Fi 7 — до 320 МГц. Чем шире полоса, тем больше данных проходит за секунду.

Больше антенн

Технология MIMO позволяет передавать несколько потоков данных одновременно через разные антенны. Начиная с Wi-Fi 4 роутеры получили по несколько антенн, а MU-MIMO в Wi-Fi 5 научила их обслуживать несколько устройств параллельно.

Плотнее упаковка сигнала

Модуляция определяет, сколько бит помещается в один символ сигнала. С каждым поколением схема становилась «плотнее» — при хорошем уровне сигнала это даёт прибавку скорости без расширения канала.

Сколько бит несёт один символ сигнала 6 бит8 бит10 бит12 бит Wi-Fi 4 · 64-QAMWi-Fi 5 · 256-QAMWi-Fi 6 · 1024-QAMWi-Fi 7 · 4096-QAM
Плотная модуляция требует чистого сигнала, поэтому максимальную скорость видно только рядом с роутером

Почему реальная скорость ниже заявленной

Цифры в таблице — теоретический предел для идеальных условий: один клиент, рядом с роутером, без помех и с максимальным числом антенн. В квартире на скорость влияют стены, расстояние, соседские сети в том же канале и возможности самого устройства. Телефон с двумя антеннами никогда не покажет скорость роутера с восемью.

Поэтому главная задача последних поколений — не только пиковая скорость, но и поведение сети под нагрузкой. Wi-Fi 6 добавил OFDMA, который делит канал между устройствами, а Wi-Fi 7 — одновременную работу сразу в нескольких диапазонах.

802.11MIMOOFDMAширина каналамодуляция