В своей статье я бы хотел рассказать о такой интересной технологии как WiGig. С технической точки зрения он будет базироваться на технологии Wirelss HD, разработанной компанией Panasonic и предназначенной для беспроводной передачи высококачественного контента на устройства домашней электроники без использования проводов.
В отличие от Wireless HD, WiGig будет более универсальным и сможет связывать в единую сеть сотовые телефоны, компьютеры, видеокамеры, плееры и домашнюю электронику. Инженеры компаний-учредителей альянса WiGig Alliance говорят, что позже скорость работы WiGig будет достигать 6 Гбит/сек. Под катом история возникновения и становления этого стандарта.
Необходимость в беспроводной технологии, которая смогла бы передавить данные большого объема, возникла давно. В 2001 году International Data Corporation планировала, что прибыли от интернет-коммерции в США вырастут с $ 74 млрд в 1999 году до $ 708 млрд. в 2003 году, при этом число пользователей компьютеров увеличится более чем вдвое: с 81 млн до 177 млн только в США. В связи с ожидаемым ростом, надежные волоконно-оптические сети должны были быть развернуты как можно скорее.
В Соединенных Штатах, менее чем пять процентов всех коммерческих офисных зданий на тот момент имели доступ к волоконному кабелю. Из-за высоких затрат на прокладку волокна, до $ 250000 за милю, многие временные технологи, включая ISDN, DSL, спутниковые и микроволновых линии связи были развернуты для преодоления проблемы «последней мили». Тем не менее, эти методы представляли собой лишь временное решение, например, ISDN и DSL требуют большой пропускной способности от физической среды, и они просто не разрабатывались для использования Интернет потребностей, а доступные лицензированные частоты, от 900MHz до 40 ГГц, и спутниковые частоты, от 6ГГц до 30GHz, сильно ограничены.
Работающие на коротких расстояниях, с высокой плотностью установки, устройства беспроводной связи необходимы в городских районах и бизнес-парков на всей территории Соединенных Штатов. Чаще всего, офисные здания, хотя физически и не связаны с волоконной линией, находятся в пределах одной половиной мили от местных магистральных каналов. Устройства беспроводной связи, работающие на более высоких частотах, таких как 60GHz, позволяют предприятиям значительно проще подключиться к каналу, без материальных и временных затрат, связанных с физической прокладкой оптоволокна.
На частоте волны 60ГГЦ, поглощение является очень высоким, при этом 98 процентов передаваемой энергии поглощается кислородом, содержащимся в атмосфере. Хотя поглощения кислорода в 60GHz серьезно ограничивает диапазон, но и одновременно устраняют проблемы, связанные с помехами.
Рисунок 1: атмосферное поглощение за километр
Традиционные беспроводные системы связи, действующие в нижнем частотном диапазоне от 900 МГц до 40 ГГц, часто конфликтуют друг с другом, когда взаимодействии становится слишком тесным. Это перекрытие, связанное с дисперсией и неконтролируемым распространением радиочастотного излучения через атмосферу минимизируется координацией частот, лицензированием и путем внедрения методов снижения помех, такие как модуляция с расширенным спектром. Лицензирование исключает плотное размещение, за счет ограниченного количества лицензий, выданных регионам, и методом расширения спектра, оказались эффективными лишь незначительно, а общий уровень шума вырос. В 60GHz диапазоне, последствия поглощения кислородом и использование узкого пучка антенн минимизируют вероятность помех между радиостанциями. Теоретически, 100000 систем, работающих на 60 ГГц, могут размещаться на площади в десять квадратных километров без проблем перекрытия.
Погодные условия отрицательно сказываются на всех передачах радиочастот, особенно в области миллиметрового диапазона, где суровые ливни могут причинить столько же проблем, сколько 20dB потерь сигнала на каждом километре передачи. При увеличении расстояния передачи радиосигнала, уменьшение разницы, необходимой для компенсации погодных эффектов увеличивается пропорционально. Поскольку радиосигнал, работающий на 60GHz, передается только на короткие расстояния, компенсация из-за погодных эффектов не так велика, как для систем передачи на расстояние до одного километра и более.
На 60GHz, чрезвычайно высокий уровень атмосферного поглощения связан главным образом с молекулярным составом атмосферы. Рисунок 2 иллюстрирует атмосферные характеристик ослабления для длин волн от 3 см до 0,3 мм. В миллиметровом диапазоне волн, основные поглощения происходят молекулами H2O, O2, CO2 и O3. Поскольку наличие О2 довольно значительно на уровне земной поверхности, ее влияние на распространение 60GHz радиоволн легко смоделировать, более четко процесса планирования. Сравнивая силу ослабления сигнала из-за погодных условий для 60GHz волн, то даже для сильных дождей получают цифру в 5dB/KM, что незначительно по сравнению с потерями из-за кислородного поглощения.
Рисунок 2: затухание в атмосфере характеристики для длин волн 3 см. до 0,3 мм.
Таким образом, альянс WiGig был образован для создания единой спецификации 60 ГГц беспроводных технологий. Кто же в него входит? Альянс находится под руководством нескольких крупных производителей Wi-Fi чипов, наряду с Microsoft, Nokia и крупными производители бытовой электроники, включая Atheros Communications, Inc, Broadcom Corporation, Dell, Inc, Intel Corporation, LG Electronics, Inc, Marvell International LTD., MediaTek, NEC Corporation, Panasonic Corporation, Samsung Electronics Co,. Любая компания может участвовать в WGA. Перспективные члены должны подписать соглашение, которое обеспечивает лицензионные права на использование спецификации WGA.
И все же, для чего нужен WiGig? В дополнение к высокой четкости передачи, высокой пропускной способности и низкой латентностью WiGig может быть идеальным для нескольких приложений, включая запуск игр на HD телевизорах и беспроводной стыковки нетбуков с настольными дисплеями и устройствами хранения. По крайне мере так заявляют продавцы. WiGig мог бы также позволить потребителям отправить видео из видеокамер на HD телевизоры без кабеля. Так как он предназначен для сетей IP и пользуется поддержкой Intel, Broadcom, Atheros и основных производителей потребительской электроники, по заявлениям аналитиков, есть хорошие шансы, что WiGig опередят некоторые существующие беспроводные системы.
Различные группы производителей, подталкивают различные типы существующих домашних проводных сетей на переход на HD беспроводные сети: HomePNA (первоначально Home Phone Networking Alliance) работающий на телефонных проводах, HomePlug Powerline Alliance на электропроводке и Multimedia over Coax Alliance (MOCA) на внутренних коаксиальных кабелях. Есть также несколько высокоскоростных беспроводных технологий, борющихся за выживание. Технология UWB (Сверхширокополосные) была принята для беспроводного USB, и в настоящее время поставляется в некоторых ноутбуках, хотя некоторые из ее основных разработчиков и производителей были закрыты. Кроме этого, существуют технологии WirelessHD и WHDI (Wireless Home Digital Interface), со скоростью схожей с WiGig, каждая из которых уже скоро поступит на рынок.
Одним из факторов, говорящих в пользу WiGig является движение к интеграции с Wi-Fi. Быстрая версия стандарта IEEE 802.11 с использованием 60GHz полосы, также разрабатывается сейчас и производители чипов, входящие в альянс, уже говорят о WiGig как о части «трехсоставной Wi-Fi» технологии, которая будет включать 60GHz, вместе с уже используемыми 2.4GHz и 5GHz полосами, которые уже используется для 802.11a, B, G и Н. Идея заключается в том, что с удалением от точки вещания, скорость будет падать, при переходе с одной технологии на другую.
Intel, Broadcom и Atheros так же надеются сделать WiGig расширением Wi-Fi. Они также участвуют в группе IEEE по созданию 60GHz стандарт, называемого 802.11AD. Эта группа находится в ранней стадии разработки нового стандарта. Промышленная группа, составляющая Wi-Fi Alliance, которая сертифицирует продукты, основанные на семействе стандартов 802,11, говорит, что WiGig кажется способен дополнять Wi-Fi, и что как только он созреет, появятся возможности для сотрудничества групп Wi-Fi и WiGig.
И в завершении, ссылки на использованные источники 1,2,3,4,5,6,7.
