Rozdíl Wi-Fi 5/6/7

Přehled a kontext: 802.11ac (Wi-Fi 5), 802.11ax (Wi-Fi 6/6E) a 802.11be (Wi-Fi 7)

Wi-Fi standardy vyvíjené IEEE 802.11 a certifikované Wi-Fi Alliance jsou postupně zaměřeny na vyšší propustnost, lepší spektrální efektivitu a nižší latenci v zarušeném prostředí. Wi-Fi 5 (802.11ac) přineslo vysokou rychlost v pásmu 5 GHz, Wi-Fi 6/6E (802.11ax) zásadně změnilo přístup k multiplexování a řízení provozu díky OFDMA a BSS Coloring, a Wi-Fi 7 (802.11be) dále rozšiřuje šířky kanálů, modulační řády a zavádí Multi-Link Operation pro simultánní využití více pásem/kanálů.

Frekvenční pásma a dostupnost spektra

• Wi-Fi 5 (802.11ac): pouze 5 GHz; kanály do 160 MHz (80+80 MHz).
• Wi-Fi 6 (802.11ax): 2,4 GHz a 5 GHz; s rozšířením Wi-Fi 6E také 6 GHz (regionálně omezené pásmo, v EU typicky 5945–6425 MHz pro LPI/VLP režimy).
• Wi-Fi 7 (802.11be): 2,4/5/6 GHz. Plný potenciál (např. 320 MHz kanály) je prakticky dostupný především v pásmu 6 GHz, jehož šířka a výkonové režimy se liší podle regionálních regulací.

Rádiový kanál: šířky a efektivní využití

• Šířka kanálu:
  • Wi-Fi 5: 20/40/80/160 MHz (v praxi nejčastěji 80 MHz).
  • Wi-Fi 6/6E: 20/40/80/160 MHz, s důrazem na OFDMA nad 20 MHz podkanály (RUs).
  • Wi-Fi 7: přidává 320 MHz, často v 6 GHz; podporuje i 160+160 MHz a 240 MHz konfigurace podle dostupného spektra.
• Preamble puncturing / Multi-RU / MRU:
  • Wi-Fi 6: puncturing umožňuje „vynechat“ rušené části kanálu, ale s omezeními.
  • Wi-Fi 7: výrazně posiluje flexibilitu (Multi-Resource Unit a MRU) – AP/STA mohou agregovat separované fragmenty spektra v rámci téhož přenosu a lépe obcházet rušení.

Modulace, kódování a spektrální efektivita

• Modulační řád:
  • Wi-Fi 5: až 256-QAM.
  • Wi-Fi 6/6E: až 1024-QAM (10 bitů/symbol), zvyšuje vrcholové PHY rychlosti za dobrých SNR podmínek.
  • Wi-Fi 7: až 4096-QAM (4K-QAM) (12 bitů/symbol), dále zvyšuje datovou hustotu, ale je citlivé na kvalitu kanálu.
• OFDMA a plánování prostředků:
  • Wi-Fi 5: nepodporuje OFDMA (využívá OFDM).
  • Wi-Fi 6/6E: plnohodnotné OFDMA (downlink i uplink) s alokací RU, dramaticky zlepšuje efektivitu ve víceuživatelském provozu.
  • Wi-Fi 7: rozšiřuje OFDMA o Multi-RU přidělování a synchronizované přenosy napříč více linkami (MLO).

MIMO, MU-MIMO a prostorové streamy

• Wi-Fi 5: MU-MIMO především na downlinku; praktické konfigurace 3×3/4×4 u AP, klienti často 2×2.
• Wi-Fi 6/6E: MU-MIMO downlink i uplink, až 8 proudů u AP; lepší plánování a koexistence díky BSS Coloring.
• Wi-Fi 7: cílová podpora až 16 prostorových streamů na úrovni standardu (EHT PHY), v praxi však dnes převládají 2×2 až 4×4 konfigurace u koncových zařízení; navíc přináší koordinační mechanismy mezi AP (koordinované beamforming/joint-transmission v rámci Multi-AP scénářů – implementace jsou volitelné).

Latence, jitter a determinismus

• Wi-Fi 5: latence výrazně závislá na zarušení, chybí OFDMA plánování.
• Wi-Fi 6/6E: Target Wake Time (TWT) a OFDMA pomáhají snížit kolize a čekání; lepší jitter v hustých sítích.
• Wi-Fi 7: Multi-Link Operation (MLO) umožňuje současné využití více kanálů/pásem, tzv. link aggregation i link redundancy – rámce mohou být rozděleny/duplikovány napříč linkami, což snižuje latenci i variabilitu zpoždění. Přidává také HARQ (Hybrid ARQ) pro rychlejší opravy chyb bez plné retransmise na vyšších vrstvách.

Multi-Link Operation (MLO) podrobně

MLO zavádí koncept Multi-Link Device (MLD), kde AP i STA mohou paralelně udržovat více fyzických odkazů (např. 5 GHz + 6 GHz). Režimy zahrnují:

• Stripped mode – agregace dat napříč linkami v reálném čase (zvyšuje propustnost a snižuje latenci).
• Duplicated mode – duplikace rámců přes více linek (zvyšuje spolehlivost pro citlivé aplikace).
• Asymetrické MLO – například downlink na 6 GHz/320 MHz a uplink na 5 GHz/160 MHz podle SNR a regulací.

Řízení interferencí a koexistence

• BSS Coloring (Wi-Fi 6/6E): označuje rámce „barvou“ základní služby a umožňuje agresivnější spatial reuse (nižší CCA prahy pro „cizí“ barvy).
• Wi-Fi 7: posiluje puncturing, MRU a coordinated scheduling mezi AP; dohromady to vede k vyšší odolnosti proti rušení v širokých kanálech a k lepšímu využití fragmentovaného spektra.

Teoretické rychlosti vs. realita

• Wi-Fi 5: teoreticky až ~3,5 Gb/s (4×4, 160 MHz, 256-QAM), běžně stovky Mb/s až ~1 Gb/s.
• Wi-Fi 6/6E: až ~9,6 Gb/s (8 streamů, 160 MHz, 1024-QAM); v praxi 0,8–1,6 Gb/s pro 2×2/160 MHz klienty v ideálních podmínkách.
• Wi-Fi 7: teoreticky přes 30 Gb/s (více streamů, 320 MHz, 4K-QAM, MLO). Reálné rychlosti u raných 2×2 klientů s 320 MHz/MLO se mohou pohybovat ve vícenásobcích gigabitu (2–5 Gb/s a více) dle SNR a implementace.

Spotřeba, efektivita a výdrž zařízení

• Wi-Fi 6/6E zavedlo TWT pro plánované probouzení klientů (IoT, mobilní zařízení) a efektnější plánování přenosů (OFDMA), což šetří energii.
• Wi-Fi 7 navazuje – MLO může zkrátit přenosové okno a díky HARQ snížit opakování; celková energetická efektivita ale závisí na implementaci RF řetězce, počtu aktivních linek a politice plánovače.

QoS, deterministické služby a aplikace s nízkou latencí

Od VoIP přes cloudové hraní až po AR/VR a průmyslové řízení – klíčové je minimalizovat kolize a jitter. Wi-Fi 6 poskytlo základy (OFDMA, BSS Coloring, TWT). Wi-Fi 7 přidává MLO a HARQ, které lépe řeší mikrovýpadky a kolísání zpoždění, což prospívá vysoce interaktivním a časově citlivým aplikacím.

Zpětná kompatibilita a smíšená prostředí

• AP vyšších generací jsou zpětně kompatibilní s klienty starších standardů; kapacita celé sítě však klesá, pokud je přítomno mnoho starých klientů (delší ochranné intervaly, nižší modulační řády).
• Pro 6 GHz vyžaduje klient i AP podporu (Wi-Fi 6E/7). Wi-Fi 5 zařízení 6 GHz nevidí; v takovém případě AP obvykle vysílá paralelní SSID v 5 GHz/2,4 GHz.

Regulační a implementační nuance (EU vs. jinde)

• V EU je 6 GHz dostupné v omezeném rozsahu (typ. 5945–6425 MHz) a s definovanými výkony (LPI – Low Power Indoor, VLP – Very Low Power). To ovlivňuje dosah a počet souběžných 320 MHz kanálů oproti regionům s širším pásmem.
• Funkce jako Automated Frequency Coordination (AFC) pro vyšší výkony v USA se v EU neuplatňují stejným způsobem; výsledkem je odlišná plánovací strategie kanálů.

Bezpečnost a šifrování

• WPA3 je doporučený baseline od Wi-Fi 6; zahrnuje SAE pro osobní režim, 192bitový bezpečnostní mód pro enterprise.
• Wi-Fi 7 staví na stejné bezpečnostní bázi; MLO vyžaduje koordinované key management přes více linek, aby nedošlo k oslabení bezpečnosti při multi-link přenosech.

Design sítě: doporučení pro praxi

• Kanály a šířky: v 5 GHz stále dává smysl 40–80 MHz pro kapacitní sítě; v 6 GHz lze nasadit 160–320 MHz tam, kde je čisté prostředí a málo sousedních BSS.
• Oddělení pásem: pro Wi-Fi 7 využijte MLO s jedním linkem v 6 GHz (propustnost) a druhým v 5 GHz (robustnost/dosah) – sítě se chovají pružněji při rušení.
• Hustota AP: v kancelářích a školách s mnoha klienty preferujte více AP s menší šířkou kanálu a pečlivým plánem kanálů před menším počtem AP s extrémně širokými kanály.
• Backhaul: Multi-Gigabit (2,5G/5G Ethernet) je u Wi-Fi 6/7 AP praktickou nutností, jinak AP limituje uplink.

Typické scénáře použití

• Wi-Fi 5: domácí připojení s důrazem na 5 GHz výkon pro menší počet klientů, legacy zařízení.
• Wi-Fi 6/6E: husté prostředí (škola, kancelář), IoT/enterprise, vyrovnaný poměr propustnosti/latence/efektivity.
• Wi-Fi 7: náročné aplikace s požadavkem na multi-gigabitové rychlosti a nízký jitter (AR/VR, 8K streamy, cloud gaming, bezdrátové dokování), a prostředí kde dává smysl MLO a 320 MHz kanály.

Srovnávací tabulka klíčových parametrů

Výběr zařízení a plán migrace

• Router/AP: pro prostředí s moderními klienty a čistým 6 GHz zvažte Wi-Fi 7; pro široké smíšené prostředí je stále výbornou volbou Wi-Fi 6, případně 6E.
• Klienti: skutečný přínos určují nejpomalejší články – starší klienti degradují kapacitu; 2×2/160 MHz klient na Wi-Fi 6E/7 získá znatelně lepší latenci i rychlost v 6 GHz.
• Drátová infrastruktura: zajistěte 2,5G/5G uplinky a PoE++ tam, kde je to potřeba; jinak se stane bottleneckem samotný ethernetový backhaul.

Shrnutí

Wi-Fi 5 posunulo rychlosti na 5 GHz, Wi-Fi 6/6E přineslo zásadní nárůst efektivity a lepší latenci díky OFDMA, TWT a BSS Coloring. Wi-Fi 7 na to navazuje s větší šířkou kanálů (až 320 MHz), 4K-QAM, MLO a HARQ, čímž umožňuje multi-gigabitové přenosy s nižším jitterem a vyšší spolehlivostí. V praxi výsledek ovlivní dostupnost 6 GHz ve vaší lokalitě, kvalita plánování kanálů, schopnosti klientů a drátový backhaul. Správně navržená síť na Wi-Fi 6/6E již výrazně zvyšuje kapacitu, zatímco Wi-Fi 7 přidává další vrstvu výkonu a determinismu pro nové generace aplikací.