Wi-Fi n, ac, ad, ax ...: tudo que você precisa saber sobre a rede sem fio e suas velocidades

O Wi-Fi está em toda parte: de computadores e smartwatches a smartphones e tablets, mas nem todas as redes sem fio são criadas da mesma forma. Quer estejamos falando sobre Wi-Fi n, ac, ad ou Wi-Fi 5, 6 ou 7, às vezes é difícil entender as diferenças entre os padrões. Aqui está nosso guia para entender tudo sobre Wi-Fi.

Atualização do arquivo em novembro de 2018 para levar em conta a nova nomenclatura.

O Wi-Fi viu a luz do dia pela primeira vez no final dos anos 90. Na época, nem estávamos falando sobre Wi-Fi, mas o Apple AirPort foi encontrado no iBook em 1999. Alguns anos depois, o termo Wi- Fi foi generalizado para todos os padrões 802.11 cuja certificação é apoiada pela WECA (agora Wi-Fi Alliance). O Wi-Fi cobre muitos padrões diferentes, todos com o prefixo 802.11. Um sufixo na forma de uma letra é usado para distinguir entre os padrões. Para os indivíduos, estamos falando de sete gerações diferentes: 802.11a / b / g / n / ac / ad / ax. Cada um representa uma evolução em relação ao anterior. Vamos dar uma olhada em suas especificidades!

Como pode ser visto na tabela acima, existem muitas taxas de fluxo teóricas diferentes. Antes de entrar em mais detalhes, deve-se observar que a vazão registrada na prática é muito inferior à vazão máxima teórica. Isso se deve à maneira como o protocolo 802.11 funciona. Além disso, a taxa de fluxo depende fortemente da distância entre os dispositivos, mas também dos obstáculos (como paredes) que se interpõem. Na melhor das hipóteses, é necessário contar com uma vazão prática aproximadamente duas vezes menor que a vazão teórica. E na pior das hipóteses (paredes, interferência), o fluxo pode literalmente entrar em colapso até o ponto de perda de sinal.

Wi-Fi 2 (802.11 b): o início

O Wi-Fi, portanto, fez sua estreia em 1999 com os padrões 802.11a (WiFi 1) destinados a empresas e 802.11b destinados a pessoas físicas. O Wi-Fi B usa a banda de 2,4 GHz e a modulação DSSS com o qual ele limita a 11 Mb / s. O Wi-Fi A usa a banda de 5 GHz e a distribuição de frequência OFDM que permite atingir 54 Mb / s.

Lembremo-nos, e esta é uma verdade geral, que quanto mais baixa a frequência, mais o sinal é transportado, mas por outro lado, mais está sujeito a interferências. Não só às interferências de outras redes Wi-Fi, neste caso, mas também e sobretudo às interferências de outros sinais, sendo a banda 2,4 GHz também a do Bluetooth, dos telefones sem fios DECT e ... microondas.

Wi-Fi 3 (802.11g): l'unificação

O Wi-Fi G sozinho substituiu o Wi-Fi A e B em 2003. O padrão IEEE 802.11g combina efetivamente a modulação OFDM mais eficiente do Wi-Fi A com a banda de frequência de 2,4 GHz do Wi-Fi B, o que torna possível oferecer ao público em geral a velocidade máxima teórica de 54 Mb / s de Wi-Fi A, com o maior alcance de Wi-Fi B, garantindo compatibilidade com versões anteriores de equipamento Wi-Fi B. pré-existente.

O Linksys WRT54G, icônico roteador Wi-Fi da era Wi-Fi

Wi-Fi 4 (802.11n): o aumento da velocidade

IEEE 802.11n é uma revisão importante que literalmente aumenta em dez vezes a taxa de transferência máxima teórica. Para isso, o padrão traz dois desenvolvimentos: tecnologia MIMO e largura de banda dobrada.

O Wi-Fi N pode operar em uma banda de 20 MHz de largura, como antes - nesse caso, oferece no máximo 72,2 Mb / s - e agora de 40 MHz de largura. Como a velocidade é proporcional à largura de banda, como com 4G, um fluxo de 40 MHz é duas vezes mais rápido que um fluxo de 20 MHz, ou seja, 150 Mb / s.

O caso de MIMO

MIMO significa Multiple Input Multiple Output. Como o próprio nome sugere, essa tecnologia permite que o Wi-Fi opere vários fluxos simultaneamente. Falamos por exemplo de MIMO 2 × 2 para duas antenas em transmissão e duas em recepção, o que dobra a velocidade em relação a uma configuração sem MIMO, ou seja 300 Mb / s com 40 MHz. O Wi-Fi N pode atingir 4 × 4 MIMO, um máximo absoluto de 600 Mb / s.

Wi-Fi 5 (802.11ac): até 2600 Mb / s

O Wi-Fi AC aumenta ainda mais as velocidades, melhorando cada uma das técnicas de transmissão usadas:

• dada a largura do canal, o Wi-Fi AC só funciona na banda de 5 GHz, os pontos de acesso mudam para Wi-Fi N na banda de 2,4 GHz
• beamforming, que permite que os pontos de acesso direcionem as ondas para os terminais, agora é padronizado
• a modulação muda de 64QAM para 256QAM, o que aumenta a largura de banda em 25%
• novas larguras de canal de 80 MHz e 160 MHz, que dobram e quadruplicam a largura de banda em comparação com o máximo de 40 MHz de Wi-Fi N
• até 8 streams em MIMO, o que dobra ainda mais a largura de banda em comparação com o máximo de 4 streams de Wi-Fi N
• Suporte multiusuário (MU de MU-MIMO), que permite que os pontos de acesso se comuniquem com vários terminais simultaneamente, em vez de por sua vez (em frequência muito alta)

O IEEE especificou 802.11ac, mas a Wi-Fi Alliance certificou os dispositivos em duas ondas.

• Portanto, vimos os primeiros dispositivos 802.11ac Wave 1 em 2014. Limitados a um único usuário e 3 fluxos de 80 MHz, eles já entregavam uma largura de banda máxima de 1300 Mb / s (433 Mb / s por fluxo de 80 MHz)
• Desde 2017, existem produtos 802.11ac Wave 2 compatíveis com Multi User com 4 streams de 80 MHz, que permitem atingir 1733 Mb / s por dispositivo. Alguns dispositivos afirmam 2166 Mb / s ver 5330 Mb / s, mas é com uma modulação 1024QAM que não é padronizada, o que pode representar problemas de interoperabilidade entre equipamentos de marcas diferentes.

Um roteador "AC5300" (adição das velocidades em 3 bandas) cercado de antenas

802.11ad Wi-Fi: velocidade muito alta em alcance muito curto

Em seguida, vem o Wi-Fi AD, que não é tanto o sucessor do Wi-Fi AC como um padrão complementar. O IEEE 802.11ad foi ratificado antes do IEEE 802.11ac e tem sua própria WiGig Alliance, literalmente "aliança para Gigabit wireless".

Como o próprio nome sugere, o WiGig atinge taxas de dados expressas em gigabits por segundo com um único fluxo. Funciona para isso em frequência muito alta, na banda de 60 GHz, com largura de canal de… 2160 MHz. O Wi-Fi AD, portanto, não atravessa paredes, ele pode apenas refletir contra superfícies para alcançar dispositivos em visão indireta. Seu alcance máximo é de 10 metros.

Na prática, um modo de portadora única oferece uma taxa de transferência máxima de 4,6 Gb / s, e um modo OFDM de banda tripla também usando as bandas de 2,4 e 5 GHz oferece uma taxa de transferência máxima de 7,2 Gb / s.

Em 2017, o WiGig é usado principalmente para projetar estações de encaixe sem fio para laptops empresariais. As velocidades muito altas permitem que um ou dois monitores e periféricos USB sejam conectados. Para redes locais, ainda estamos satisfeitos com Wi-Fi AC.

Wi-Fi 6 (802.11ax): libera a rede

Esta nova evolução do Wi-Fi, teoricamente, permite ultrapassar os 10 Gb / s, mantendo a compatibilidade com as duas frequências das versões anteriores: 2,4 e 5 GHz.

Desenvolvido pensando na IoT e nos smartphones, esse padrão deve reduzir o consumo de energia e, portanto, aumentar a autonomia de nossos dispositivos.

Para ir mais longe
Wi-Fi 6: quais smartphones, PCs, roteadores e dispositivos podem usar o WiFi 6 (802.11ax)

O objetivo desta nova geração é também melhorar a gestão de redes densas, ou seja, principalmente locais públicos onde várias dezenas ou mesmo várias centenas de dispositivos móveis podem circular. Um caso de uso ao qual o Wi-Fi 802.11 ac não respondeu.

Compatibilidade entre todos esses padrões

No melhor dos mundos possíveis, todos esses padrões seriam compatíveis entre si. Infelizmente, estamos no mundo da TI e a interoperabilidade entre todos os padrões às vezes é complicada. Em primeiro lugar, se o roteador estiver configurado na banda de 5 GHz, não será visível para dispositivos na banda de 2,4 GHz e vice-versa. Para substituir essa limitação, a maioria roteadores são de banda dupla para que o usuário possa configurar duas redes Wi-Fi distintas: uma na banda de 2,4 GHz e outra na banda de 5 GHz.

Além dessa restrição, todos os padrões de Wi-Fi mencionados neste artigo são compatíveis entre si. Contanto que os dois dispositivos estejam localizados na mesma banda de frequência, o dispositivo que oferece suporte ao padrão mais recente (ou melhor) se adaptará ao padrão mais antigo (ou menos eficiente).. Por exemplo, um smartphone 802.11g Wi-Fi pode se conectar a um roteador CA se o último for de banda dupla e, portanto, tiver uma rede na banda de 2,4 GHz.

E na prática?

Todos esses padrões e velocidades teóricas são muito bons, mas, na prática, como eles se parecem? Como já discutimos no artigo, em comparação com a taxa de transferência teórica, a taxa de transferência prática é reduzida pela metade, mesmo se o dispositivo estiver próximo ao roteador. Hoje, a banda de frequência de 2,4 GHz está frequentemente saturada, especialmente em áreas urbanas, e os dispositivos Wi-Fi 802.11ge n que a usam estarão, portanto, limitados às tarefas mais simples: carregamento de página da web e streaming de música.

Com um smartphone ou tablet, os usuários estão se movendo cada vez mais para a visualização de conteúdo de vídeo. Neste caso, especialmente para vídeos HD, o 802.11 GHz 5n Wi-Fi pode ser necessário para evitar micro-cortes. Além disso, se você tiver fibra, sua conexão com a Internet oferece pelo menos 100 Mb / s. Portanto, seria uma pena restringi-la com um Wi-Fi muito lento. A velocidade teórica do 802.11n Wi-Fi é limitada a 70 Mb / s, portanto, pelo menos 802.11ac Wi-Fi é necessário para aproveitar ao máximo a fibra.

Orange Livebox

Wi-Fi em computadores e smartphones

Em relação aos laptops, a situação é um pouco diferente, pois muitas vezes integram várias antenas. Os mais sofisticados, como o MacBook Pro de 15 polegadas com barra de toque, integram três antenas, o que permite atingir os teóricos 1300 Mb / s. Mas o MacBook Pro de 13 polegadas sem barra de toque, ele integra apenas 2 antenas e, portanto, está limitado a 867 Mb / s teóricos.

Em qualquer caso, para tirar proveito dessas 3 antenas, o roteador também deve suportar os 3 fluxos espaciais, o que não é o caso para todas as caixas de operação. Na verdade, apenas o Livebox 4 suporta MU-MIMO com 4 antenas de recepção na banda de 5 GHz. Em outros casos, você precisará comprar um roteador compatível, cujo preço pode subir rapidamente.

No final, a menos que você esteja pronto para comprar um roteador compatível e tenha uma velocidade enorme, precisa do O Wi-Fi 802.11ac em sua forma mais simples, sem antenas de overbid, é atualmente o melhor compromisso em termos de velocidade e preço.

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