Краткое сравнение 11n vs 11ac vs 11ad. И какие услуги мы увидим в будущем

    Ранее, на заре коммерческого развития стандартов группы 802.11, беспроводные сети были медленными по сравнению с проводными, если рассматривать полосу пропускания. С введением стандарта 802.11n мы получили уже довольно схожие скорости с обычными массовыми проводными подключениями. Сейчас основное развитие станадартов движется в сторону 802.11ac и 802.11ad, которые позволят получить скорости на уровне нескольких гигабит в секунду по беспроводной сети.

    Краткое сравнение этих стандартов представлено в таблице.

    image

    802.11n

    Данная технология широко известна, поэтому в этой статье мы не будем подробно останавливаться на технических деталях.

    Возможные услуги здесь часто кажутся понятными и известными, но на самом деле в мире есть масса вариантов очень интересных услуг на базе технологии 802.11n. Практическую реализацию необычных услуг на сетях 11n можно посмотреть в следующей статье, особенно во второй ее половине.

    802.11ac

    Стандарт 802.11ас работает только в спектре 5GHz. Будет обеспечена обратная совместимость с устройствами 802.11n (в 5GHz) и 802.11а. При этом ожидается существенное увеличение не только полосы пропускания, но и покрытия.

    Broadcom, который первым выпустил чип для 802.11ас, считает, что максимальная скорость будет составлять до 3.47Gbps на коротких дистанциях. Для случаев базовой имплементации 802.11ас, например, на смартфонах и других базовых в части Wi-Fi пользовательских устройствах (одна антенна и радиомодуль, канал 80MHz, один пространственный поток), можно ожидать скоростей до 433Mbps на дистанциях до 10м. Это уже в разы больше в сравнении с 802.11n в тех же условиях. Broadcom также заявляет, что выпущенный чип SoC 802.11ac в три раза быстрее и в шесть раз более энергоэффективнее, чем решения для 11n. Чип поддерживает и 2.4GHz, и 5GHz, поэтому он обратно совместим с текущими платформами (в 2.4GHz поддерживается только 11n).

    Netgear делает заключение, что устройства с чипом 802.11ас и одним радиомодулем (одна антенна) будут достигать схожих скоростей при идентичном энергопотреблении с нынешними быстрейшими решениями для 802.11n (3 радиомодуля/3 антенны и т.д.). Это означает, что типовой планшетный компьютер с одним радиомодулем 11n и поддерживающий до 150Mbps, с модулем 11ас в схожем дизайне сможет достигать максимальных скоростей 450Mbps.

    802.11ас поддерживает до 8-и антенн и радиомодулей (11n до 4-х), поэтому здесь теоретически достижим уровень MIMO 8x8. При этом можно работать с модуляцией до 256QAM и передавать данные через 8 пространственных потоков. Важным нововведением является технология MU-MIMO (Multiple User). Это фактически пространственный радиокоммутатор, позволяющий одновременно передавать и принимать данные от множества пользователей по одному частотному каналу.

    Broadcom выпустил в середине февраля 2012 года первый вариант 802.11ac чипа (SoC/System on Chip). Ближайший конкурент Atheros (принадлежит Qualcomm c 2011 года) должен выпустить свой вариант во втором квартале 2012 года.

    По прогнозам ABI Research 802.11ac станет доминирующим стандартом к 2014 году. In-Stat также предсказывает быстрый рост 11ас с поставками около 1 млрд. устройств с чипами 11ас до 2015 года. Более того, к 2015 году уже 100% Точек Доступа будут поставляться с чипами 802.11ас.

    В части услуг 802.11ac, с одной стороны, сфокусирован на значительно более полноценную замену проводному доступу на высоких скоростях, чем 802.11n. С другой стороны, естественно, есть цель и в эффективной поддержке мультимедийных услуг вокруг потокового видео высокого разрешения.

    Другая сторона медали — это доступность частотных каналов в спектре 5GHz, что существенно варьируется от страны к стране, и в РФ составляет, например, всего 100MHz (5150-5250MHz), подробности здесь. Поэтому пока наш регулятор глубоко не задумается о необходимости высвобождении части спектра 5GHz под задачи Wi-Fi, как сделано во многих странах, такая привлекательная технология будет оставаться красивой сказкой в наших реалиях.

    802.11ad

    Cтандарт будет работать в спектре 60GHz, который не лицензируется в большинстве стран. Здесь доступно значительно больше свободной полосы, чем в перегруженном 2.4GHz и уже загружаемом спектре 5GHz.

    В части услуг данный стандарт сфокусирован на поддержке видео высокого разрешения (HD). Также здесь ожидается возникновение услуг типа «wireless docking», когда все устройства комьютер, монитор, проектор и т.д. имеют беспроводный обмен данными. Таким образом, это отличный вариант того, как можно собрать рядом различные устройства, которые требуют для связи широкой полосы, и полностью удалить кабели передачи данных и видео-кабели из решения, в том числе, удаляя и HDMI кабели для HD видео. Используемая сверхвысокая частота приводит к тому, что сигналы довольно узконаправленные. Также возникает много проблем из-за интенсивного поглощения сигналов при прохождении сквозь препятствия, поэтому основной ожидаемый сценарий использования — это взаимодействие устройств в пределах комнаты.

    Также 802.11ad должен стать основой для технологии в Wi-Fi Display, которая разрабатывается Wi-Fi Альянсом. Предшественником сейчас является Wi-Di от Intel, хотя Wi-Di далек от характеристик 11ad, и требуются специализированные чипы от Intel в оборудовании.

    Ожидается, что 802.11ad должен быть совместим со стандартом WiGig.
    Поделиться публикацией

    Комментарии 15

      0
      Про «Спектр — 5 ГГц» как-то очень криво написано. Не по русски и не по радиотехнически. Лучше «частотный диапазон»
        0
        в принципе согласна про 5GHz, единственное, что часто «частотный диапазон» используется для описания конкретных характеристик используемого частотного канала. Поэтому использован такой не слишком «русский и радиотехнический» термин. Просто, чтобы немного разделить понятия..-). Подразумевается, что в «спектр» в данном случае входит группа частотных каналов или частотных диапазонов. Все равно спасибо за коммент!
        +2
        Чертовски правильно переходить на частоту 5 ГГц и выше, слишком уж 2.4 засраны
          +1
          5 ГГц пока еще относительно свободны в виду не особой распространенности девайсов. Когда производители перейдут на 5 ГГц — мне кажется ситуация будет не лучше, чем сейчас с 2.4 ГГц, тем более что чем дальше, тем больше беспроводных устройств появляется у обывателей.
            +1
            да, точно
            сейчас пока двойственность — с одной стороны большинство современных чипов Wi-Fi поддерживают одновременно 2.4+5GHz, но именно на носимых/мобильных устройствах пока очень часто используется только 2.4GHz (прежде всего картину пока портит iPhone-) ). В принципе есть четкое ожидание того, что уже в ближайшие 1-2 года большинство мобильных устройств будет поддерживать и 5GHz также.
            Если бы у нас еще расширили доступные полосы в 5GHz, как в большинстве стран, то можно было бы порадоваться. Если регулятор поймет это и опустит на землю хотя бы самолетные частоты в 5GHz (то что выше 3000м), то мы получим уже 10 каналов по 20MHz и будет где развернуться и снизить проблемы с интерференцией при динамическом управлении радиоресурсами.
          0
          Меня вот интересует, а переход на более высокие частоты как то повлияет на мощность? И еще — такие скорости будут обрабатываться чипом или уже процессором?
            +2
            В 11ас прироста мощности вероятнее всего не будет, т.к. этот стандарт придет на смену 11n и надо четко обеспечивать общий стандарт 802.11, на который едва ли не больше всего влияет политика американской комиссии FCC, а там Wi-Fi ограничивают даже по EIRP, чтобы не было тяги покупать Яги-антенну на 13dBi и прикручивать пиг-тейлом на точку доступа. Поручиться нельзя, но вероятнее всего будет именно так.

            По 11ad вообще пока сложно сказать что-то более конкретное. Здесь вероятно основную роль будет играть модель использования технологии. Дело в том, что основной сценарий пока выглядит как замена кабелей на коротких дистанциях и человек также будет находится вблизи. Поэтому очень сильно разгонять излучаемую мощность в таком случае нельзя, т.к. пользователи не примут такую технологию. Учитывая очень высокие показатели поглощения в среде вряд ли можно ожидать и вариантов «с пробиванием стен». Поэтому правильнее всего пока смотреть на текущие уровни излучения для 802.11n и отталкиваться именно от этого, а дальше посмотрим ..-)

            Уже давно сложилась практика выделять беспроводные задачи на отдельный чип. Дальше больше, чем больше нагрузка и функционал от технологии, тем меньше будет на этом выделенном чипе смешанных задач (сейчас часто объединяют wi-fi + bluetooth + даже FM). Ответ простой — выделенный чип выглядит предпочтительным решением и нет какой-либо четкой тенденции переводить эти задачи на центральный процессор или даже группу ядер.
            0
            А насколько безопасно будет для живых организмов попадание между лучом передатчика и приемника на 60GHz?
              0
              хороший вопрос, но пока ответить сложно, учитывая малое количество глубокой технической информации о разработках 11ad. Вопрос прежде всего в соотношении мощности излучения передатчика и поглощающей способности живого объекта на данной частоте. Здесь можно утверждать, что будет сделано все возможное, чтобы не доводить это соотношение до опасного. Тем более некоторый путь на эту тему уже пройден. Например под давлением общественности уже написан ряд документов учеными по «здоровости/безопасности» Wi-Fi — насколько опасна технология. Кстати, есть мысль перевести статью на эту тему, если интересно.

              С точки зрения поглощения радиоизлучения, то здесь лучше спросить ученых кто занимается подобными исследованиями на биоорганизмах. Хотя есть ощущение, что 60GHz в этом смысле лучше чем 2.4GHz. Дело в том, что по известной практике 2.4GHz очень интенсивно поглощается водой. В то же время в области 60-70GGz есть так называемое атмосферное окно, в которое пытаются вывести свои безлицензионные микроволновки самые продвинутые производители таких высокочастотных решений. В этом окне как раз снижено поглощение снегом и водой (хотя у воды и меньше чем для снега). Посколько мы на 80-90% состоим из воды, то можно экстраполировать эту информацию к выводу о том, что 60GGz для нас, как пользователей будет лучше, чем 2.4GHz...-). Хотя, конечно, лучше спросить ученых.
                0
                Кстати, есть мысль перевести статью на эту тему, если интересно.

                Было бы весьма интересно. Тема всегда актуальная.
                  0
                  ок, внесем в план!
              0
              Принципиально нового и технологически прорывного ничего нет. Увеличиваем ширину полосы — растёт скорость. Увеличиваем частоту — растёт скорость.
                0
                почти согласна — увеличение полосы на данной стадии развития почти основное абсолютное оружие в борьбе за скорость у пользователя (во многих беспроводных технологиях используются очень схожие модуляции, MIMO с разнесением пространственных потоков также и т.д.),

                единственное с ростом частоты не очень согласна —
                рост частоты очень быстро сказывается на поглощении сигнала и выше 5.5-6GHz сети доступа стараются уже не строить, там поле, в основном, для соединений точка-точка и т.п… Хотя чем выше частота, тем больше незанятых частост и меньше интерференция, это факт. Но вот корелляция между чистотой эфира и поглощением сигнала вызывает большие вопросы — что будет больше влиять и как изменяется зависимость...-) можно диссертацию с исследованием зависимостей написать: от 50Gz до 100GGz…
                  0
                  Конечно, рост частоты в этом случае большой плюс — ваша точка доступа не будет светить на весь дом.
                0
                Уже можно пощупать железо 802.11ac Draft. Правда, результат не сильно радует.
                habrahabr.ru/post/144050/

                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                Самое читаемое