WiGig

Co znamená WiGig?

Standard WLAN 802.11ad se nazývá Wireless Gigabit, zkráceně WiGig. Na tento standard již navazuje standard IEEE 802.11ay, který má odstranit stávající nepřesnosti v definici standardu a zajistit další zvýšení přenosové rychlosti. Tento standard byl vyvinut ve spolupráci organizace Wireless Gigabit Alliance, kterou tvoří řada výrobců počítačů a počítačového softwaru (Intel, Microsoft, Dell, Panasonic), a organizace Wi-Fi Alliance.

Cílem je vyvinout technologii, jejíž používání nevyžaduje licenci a která zvyšuje rychlost bezdrátového připojení na úroveň několika gigabitů. Zde se používá nelicencované pásmo 60 GHz. Tento standard však není typickou sítí WLAN s přístupovým bodem a mnoha klienty WLAN, ale používá se spíše v bezdrátové komunikaci ve spojení „point-to-point“ mezi dvěma zařízeními s vysokými přenosovými rychlostmi v rozsahu gigabitů. Pro dosažení těchto vysokých požadavků na rychlost přenosu dat je zrušena zpětná kompatibilita se všemi předchozími standardy WLAN.

Jaké jsou možné oblasti použití WiGig?

Typickými aplikacemi jsou připojení typu „point-to-point“ v oblasti domácí zábavy, která vyžadují vysokou šířku pásma bez zprostředkujícího směrovače, například pro VR headsety (virtuální realita), dokovací stanice nebo 4k video zařízení 4. Oblastí použití tedy není vzájemné propojení několika počítačů, ale ad hoc spojení mezi počítači a periferními zařízeními.

V úvahu přicházejí následující příklady použití:

• Bezdrátové displeje
• Přenos videa ve velmi vysokém rozlišení z chytrého telefonu nebo notebooku (např. do SMART TV).
• Propojení mezi SMART TV a přehrávačem médií (DVD, Blu-ray) nebo počítačem a tiskárnou
• Automatická synchronizace připojení s vysokými nároky na šířku pásma mezi smartphony a počítači
• Bezdrátová rozhraní monitorů v počítačích, noteboocích, chytrých telefonech a tabletech
• Bezdrátové spojení „point-to-point“ mezi počítačem a síťovým úložištěm nebo jiným paměťovým médiem.

V čem přesně se liší od „normálního“ standardu WLAN?

Nejdůležitějším rozdílem mezi standardem 802.11ad a běžnými standardy WLAN 802.11ac (využití frekvenčního pásma 5 GHz) a 802.11ax (využití frekvenčního pásma 2,4 GHz a 5 GHz) je použitý frekvenční rozsah.  Díky přechodu na pásmo 60 GHz, které pokrývá frekvenční rozsah od 57 do 66 GHz, má WiGig k dispozici mnohem širší pásmo kanálů než v pásmech 2,4 a 5 GHz. Zde je k dispozici celková šířka pásma přibližně 8,5 GHz, rozdělená do 4 kanálů, každý o šířce pásma 2,16 GHz. Pro srovnání, 802.11ac a 802.11ax poskytují maximální šířku pásma 80 MHz v pásmu 2,4 GHz a 160 MHz v pásmu 5 GHz.

Další zásadní rozdíl spočívá v oblastech použití popsaných standardů WLAN. Na rozdíl od standardů 802.11ac a 802.11ax není WiGig určen pro sítě s více uživateli, které pokrývají více místností, ale poskytuje řešení pro širokopásmová bezdrátová připojení typu „point-to-point“ na krátké vzdálenosti. Použití pásma 60 GHz má za následek vyšší útlum signálu ve volném prostoru a přes objekty nebo stěny, což výrazně omezuje maximální dosažitelný dosah rádiových signálů. Atmosférický kyslík způsobuje útlum přibližně 20 dB na 1 km. Předměty, překážky (např. také lidé), stěny a stropy navíc zeslabují signály, což znamená, že nejlepší možný přenos signálu lze realizovat pouze mezi zařízeními s přímou viditelností bez ztrát propustnosti. WiGig tak nachází uplatnění v bezdrátové komunikaci v rámci místnosti a v okruhu maximálně deseti metrů. Díky tomu mohou být ostatní připojení WLAN v budově provozována ve stejném frekvenčním rozsahu, aniž by se vzájemně rušila kvůli velmi omezenému dosahu.

WiGig tedy v žádném případě nemá nahradit běžné standardy WLAN, ale pouze otevřít další oblasti použití s vyššími přenosovými rychlostmi. Standard je vhodný například pro bezdrátový přenos videosignálů s vysokým rozlišením 4K nebo srovnatelných signálů z oblasti domácí zábavy, čímž WiGig přímo konkuruje bezdrátovým protokolům a standardům, jako je Wireless HDMI (WHDMI).

Jaké jsou hlavní technické vlastnosti WiGig?

Vzhledem k použití pásma 60 GHz a z toho plynoucí větší celkové šířce pásma a 4 jednotlivých kanálů, nejsou modulační postupy pro dosažení vysokých přenosových rychlostí tak složité jako u standardů 802.11ac a 802.11ax. WiGig používá metodu SC-OFDM (Single Carrier Orthogonal Frequency Division Multiplex). V kombinaci s technologií Beamforming pro vyrovnání vyzařovacího diagramu antén dosahuje standard 802.11ad rychlosti přenosu dat 6,76 Gb/s. Pro dosažení srovnatelně vysokých přenosových rychlostí v nižších frekvenčních pásmech (802.11ac a 802.11ax) se používají sofistikovanější metody multiplexování a modulace, jako je OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) a 256-QAM nebo 1024-QAM.

Dalšími vlastnostmi WiGig jsou jednak režim úspory energie pro zařízení napájená z baterií, jednak možnost rozlišovat mezi dvěma režimy (vysoce výkonný přenos dat s vysokou přenosovou rychlostí a robustní přenos dat s nižší přenosovou rychlostí).

Kromě toho již existují třípásmová zařízení, která podporují všechna zde uvedená pásma různých standardů WLAN (2,4 GHz, 5 GHz, 60 GHz).