Wi-Fi 802.11ad (WiGig): жизнь без проводов

Скоро наступит тот день, когда провода между компьютерами, мониторами и прочей периферией покажутся нам жутким анахронизмом. Уже сегодня мы наблюдаем активный переход на беспроводную передачу данных — возьмите хотя бы SmartTV, который без проблем работает на модуле Wi-Fi. По Bluetooth давно можно транслировать музыку на акустику или обмениваться данными с относительно небольшим объемом.

С мониторами дела обстоят сложнее, ведь скорость передачи важна, и объемы очень велики, особенно если дело касается игр или 4К видео. Но с внедрением нового стандарта Wi-Fi 802.11ad (60 ГГц) это станет возможным. Исчезнут последние преграды на пути к беспроводному миру, наши дома и квартиры окончательно избавятся от шнуров. Останутся только силовые кабели — подключение к электросети пока никто не отменяет.

Wi-Fi 802.11ad: немного истории

Мы могли бы написать, что провода исчезнут с «появлением стандарта Wi-Fi 802.11ad», но, на самом деле, технология Wi-Fi 802.11ad (WiGig) была разработана достаточно давно. Если не ошибаюсь, в 2009 году, или и того раньше. Проблема была в практической реализации. Сами устройства для передачи и приема сигнала на частоте 60 ГГц вроде бы технически просты и неприхотливы в плане потребления энергии, но вот их производство требует высоких технологий и стоит дорого.

Из-за дороговизны производства первые гаджеты с модулем Wi-Fi 802.11ad были представлены, если не изменяет память, только на CES-2016. Ранее анонсированные прототипы до широкого рынка бытовой электроники так и не добрались. Но и после CES- 2016 о Wi-Fi 802.11ad, в общем-то, вспоминали редко. Более активно модули начали появляться в 2017 году, а сегодня уже вышли первые смартфоны, поддерживающие новую технологию.

В этой публикации говорим о главном. Копаться в деталях будем потом, техническим нюансам посвятим отдельный материал. В этом разбираемся, какие возможности открывает стандарт Wi-Fi 802.11ad, какие у него преимущества, недостатки и области применения?

Wi-Fi 802.11ad: преимущества

Ключевая характеристика любого стандарта Wi-Fi — рабочая частота. Пока стандарты 802.11n/ac забивают частоты 2.4 ГГц и 5 ГГц, WiGig переводит передачу данных на абсолютно иной уровень — 60 ГГц. В странах Европы, Азии и Северной Америки под этот стандарт выделен диапазон от 57 до 64 гигагерц. В РФ выделили еще больше — от 57 до 66 гигагерц.

Чем уникальна частота 60 ГГц? Если коротко, частота 60 ГГц дает два колоссальных преимущества:

• Очень высокая скорость передачи данных, до 7 Гбит/сек.
• Минимальная интерференция (помехи), высокая чистота сигнала.

Главное преимущество стандарта WiGig 802.11ad — запредельная скорость работы в комбинации с очень чистым сигналом. Можно стримить любые данные: 4К видео, ультра-требовательные в плане графики игры, в которых важна скорость и минимальная задержка. Здесь задержка очень мала, так что можно спокойно играть и смотреть UHD видео без проводов. Прощай HDMI, ты был хорошим другом.

Недостатки Wi-Fi 802.11ad

Сигнал Wi-Fi 802.11ad получается чистым и стабильным, поскольку на частоте 60 ГГц практически никто не вещает. Для сравнения, все каналы передачи данных в диапазонах 2.4 ГГц и 5 ГГц забиты под завязку. Проверьте доступные подключения в смартфоне — вы увидите десяток, а то и несколько десятков Wi-Fi сетей. Все они конкурируют с сигналом, который посылает ваш роутер, и становятся источником серьезных помех.

Если вы используете Wi-Fi 802.11ad, интерференции сигналов не может быть даже в теории. Тому есть простое объяснение: длина волны с частотой 60 гигагерц составляет около 5 мм. Если мы ошибаемся, просим физиков-теоретиков нас подправить. Столь короткая волна крайне плохо огибает препятствия. Фактически, любая преграда на пути сигнала, даже ваше тело, может оказаться критичной. Соответственно, сигнал от соседей (даже из соседней комнаты) до вас попросту не дойдет.

Вторая особенность (недостаток) Wi-Fi 802.11ad — быстрое затухание сигнала. На каждом метре дистанции теряется до 50% мощности. Удаленная точка доступа до вашего гаджета не достучится в любом случае. Даже если на пути сигнала не будет никаких препятствий.

Из сказанного выше должны быть очевидны недостатки стандарта WiGig, или Wi-Fi 802.11ad:

• Маленький радиус действия: зона покрытия не превышает 10 метров, и то при условии прямой видимости источника и приемника.
• Нестабильность при наличии на пути сигнала физических помех. Да, сам поток кристально чистый, но любая преграда на его пути может оказаться непреодолимой.

WiGig (802.11ad): области применения

О преимуществах и недостатках поговорили, пора переходить к практическому применению. Ограниченность зоны покрытия не позволяет рассматривать стандарт Wi-Fi 802.11ad в качестве полноценной альтернативы стандартам 802.11n/ac. Грубо говоря, это вообще «разные Wi-Fi», предназначенные для разных целей.

С помощью Wi-Fi 802.11ad нереально развернуть беспроводную сеть в офисе, торгово-развлекательном центре, тренажерном зале, кинотеатре или ресторане. Для этих целей по-прежнему будут использоваться привычные стандарты 802.11n/ac, которые поддерживаются всеми гаджетами. Да, частоты забиты, но зато зона покрытия велика, а для ТРЦ или офиса это важнее интерференции или скорости передачи.

Стандарт Wi-Fi 802.11ad можно использовать для организации точки доступа в отдельной взятой квартире, но и тут возникнут проблемы из-за стен. А вот в пределах одной комнаты сигналу ничто не помешает, поэтому для развертывания «очень локальной» сети WiGig подходит идеально.

Такая локальная сеть станет идеальной заменой привычным сетям 2.4 ГГц и 5 ГГц, но куда важнее те возможности, которые открывает резкое увеличение скорости передачи данных с минимальной задержкой между битами и отсутствием интерференции. За счет Wi-Fi 802.11ad (60 ГГц) можно:

• Стримить с ноутбука или смартфона на мониторы и телевизоры, смотреть 4К видео, играть в игры на максимальных настройках.
• Подключать к компьютеру цифровые фотоаппараты, проекторы, принтеры, МФУ, периферию, акустические системы.
• По воздуху передавать данные с внешних жестких дисков и других носителей.
• Обмениваться большими пакетами данными между смартфонами, планшетами, ноутбуками.

По сути, Wi-Fi 802.11ad может заменить собой сразу Bluetooth и USB, а между делом и другие интерфейсы, включая Display Port и HDMI. Он открывает перед нами дверь в настоящий «интернет вещей», Умный Дом с почти неограниченными возможностями.

Большое значение Wi-Fi 802.11ad имеет для развития виртуальной и дополненной реальности. Шлемы VR можно будет подключить к источнику без каких-либо проводов. Это особенно важно, если для полного погружения в VR вам нужно передвигаться по помещению, а провода этому мешают. Пакеты данных тут огромные, скорость передачи критична, так что WiGig придется как нельзя кстати.

Игровые смартфоны — еще одна ниша для Wi-Fi 802.11ad. Совсем недавно был представлен Asus ROG Phone, поддерживающий этот стандарт. За счет WiGig можно превратить игровой смартфон в полноценную консоль, при этом для подключению к монитору или телевизору вам не понадобятся шнуры. Это важно, учитывая, что смартфон/консоль в такой ситуации выполняет еще и функцию геймпада.

В деловой среде Wi-Fi 802.11ad тоже должен найти применение, например, при организации презентаций и видеоконференций. По прогнозам, к 2021 году половина смартфонов уже будет работать в Wi-Fi сетях 60 ГГц. Появится обратная совместимость между однополосной (SISO) и многополосной (MIMO) передачей данных. Если вас интересуют технические подробности (как все это работает), следите за публикациями на Five-Inches!