Американские инженеры разработали технологию приема и передачи данных на одной и той же радиочастоте, сумев сделать то, что казалось невозможным последние 100 лет. Запуск разработки поможет удвоить скорость передачи информации по беспроводным сетям.

Стартап Kumu Networks, который в 2012 создали работники Стэнфордского университета (объем инвестиций $10 млн), сообщает о решении давней проблемы, которая заключается в невозможности пересылать и принимать данные на одной и той же радиочастоте одновременно.

Подобный прием и передача данных имеет ряд преимуществ, и одним из важнейших является более эффективное применение частотного спектра. Прорыв может вдвое увеличить скорость передачи данных по беспроводным сетям, указывает Technology Review.

Ради решения проблемы инженеры побороли эффект, известный как самоинтерференция. Во время работы радиосистема шлет и получает радиосигналы, при этом мощность отправляемых сигналов в миллиарды раз более мощности сигналов, которые она принимает. Любая попытка приема усложняется тем фактом, что приемник также продуцирует исходящий сигнал, вызывая интерференцию (наложение радиоволн).

Из-за этого большинство радиосистем - включая смартфоны, базовые станции мобильной связи и Wi-Fi-роутеры - передают информацию на одной частоте и принимают на другую или используют одну и ту же частоту, быстро меняя режим с передачи на прием и обратно.

Для ликвидации самоинтерференции инженеры из Kumu Networks создали электронную схему, которая заранее определяет величину интерференции, которую в следующее мгновение генерирует передатчик, и выпускает компенсирующий сигнал для ее устранения.

Схема генерирует компенсирующий сигнал при передаче каждого пакета информации, что делает возможным ее применение в мобильных устройствах, в которых устранение интерференции усложнено фактом перемещения устройств в пространстве (из-за чего волны постоянно отражаются от разных объектов).

"В течение последних 100 лет это казалось невозможным", - сообщил Катти, старший преподаватель по электротехнике и информатике в Стэнфордском университете, один из создателей и ген директор Kumu Networks.

Как отметил Джефф Рида, руководитель центра Virginia Tech, исследующего беспроводные технологии, работа ученых из Стэнфорда представляет собой серьезный прорыв. Тем не менее, нужно посмотреть, как будет вести себя созданная ими схема в реальных условиях, перед тем как делать выводы.

Сейчас стартап сотрудничает с одним из операторов, вместе с которым собирается вывести разработку на коммерческий рынок в следующем году. Имя оператора не указано.

На первый взгляд неопытному пользователю может показаться, что WiGig лучше чем Wi-Fi, и, в случае возможности выбора между двумя этими стандартами, следует выбрать тот, в названии которого присутствует частичка «gig». На инстинктивном уровне. Ведь он, кажется, более быстрый, и так оно и есть. Впрочем, у WiGig есть свои ограничения, которые сужают сферу его использования, делая его более нишевым, чем традиционный и привычный Wi-Fi.



WiGig – это новый бренд, которым альянс Wi-Fi решил обозначить стандарт 802.11ad. Он использует для передачи данных непролицензированный диапазон частот 60 ГГц и обещает скорость передачи до 7 Гбит/с. В реальных условиях пропускная способность скорее всего будет ниже, но теоретически – при использовании различных видов модуляции и техники формирования луча – WiGig сможет развивать скорость до 25 Гбит/с. И это вкладывает новый смысл в понятие «молниеносно».

Насколько быстрым является WiGig в практическом применении? По данным компании Wilocity, которая производит 60 ГГц-овые микросхемы, применяемые для организации WiGig соединения, технология позволяет передать с одного ноутбука на другой 1000 фотографий за пять секунд. Загрузка в сеть двухминутного ролика, снятого на HD-видеокамеру, через стандартную 802.11n Wi-Fi сеть занимает около минуты, однако WiGig позволяет загрузить такое видео за каких-то три секунды. Скачивание фильма в формате 1080p HD через WiGig занимает три минуты, в то время как у пользователей стандарта 802.11n на это уйдёт целый час.

Разумеется, стандарт 802.11n уже не является «царём горы» в мире Wi-Fi сетей. В настоящее время свои первые шаги делает стандарт 802.11ac, который значительно быстрее, чем 802.11n, однако всё ещё очень и очень медленный по сравнению с технологией 802.11ad WiGig. Стандарт 802.11ac, получивший имя «Gigabit Wi-Fi», теоретически способен обеспечить передачу данных на скорости 1 гигабит в секунду, однако в реальном мире скорость, достигаемая одним устройством, как правило, примерно вдвое ниже этого (500 Мбит/с).

Однако не надейтесь на то, что вы сможете просто так перепрыгнуть через стандарт 802.11ac и заменить вашу 802.11n Wi-Fi сеть на WiGig. Поскольку WiGig использует для работы диапазон частот 60 ГГц, технология имеет ряд ограничений, обусловленных особенностями данного диапазона. Как известно, чем выше частота, тем короче длина волны. А чем короче длина волны, тем выше затухание и, соответственно, меньше радиус распространения сигнала. Радиус действия Wi-Fi сети, работающей в диапазоне 2,4 ГГц или 5 ГГц, простирается на десятки метров – от кухни до спальни, или же из одного конца вашего дома в другой. Радиус распространения сигнала WiGig ограничен девятью метрами.

В некоторых случаях эффект от использования технологии WiGig может быть ошеломляющим. В частности, она составит конкуренцию другим технологиям, таким как WirelessHD (который также использует для работы диапазон 60 ГГц), являющийся стандартом для беспроводной передачи данных аудио и видео с планшета или игровой консоли на телевизор, или же от аудиосистемы на колонки. Это отличное решение для гостиных, поскольку позволяет избавиться от уродливого переплетения проводов, тянущихся то тут, то там. Преимущество WiGig над WirelessHD состоит в том, что WiGig позволяет использовать микросхему, которая делает возможной передачу с одного устройства сигналов в Wi-Fi и WiGig, просто и спокойно переключая режимы 802.11ac и 802.11ad. Таким образом, пользователь может использовать WiGig, находясь в пределах комнаты, и переключаться на 802.11ac Wi-Fi, когда он комнату покидает.

Альянс Wi-Fi создал отдельный бренд WiGig из-за потенциальных проблем с совместимостью. Не всякое оборудование WiGig поддерживает обратную совместимость с Wi-Fi сетями, и это могло бы создать некоторую путницу в рамках общего бренда Wi-Fi.

Таким образом, можно спокойно покупать устройства, на которых нанесен логотип WiGig, однако при этом лучше убедиться, что данные устройства могут поддерживать приём и передачу сигнала в старом добром Wi-Fi, на более низких частотах. Или же смиритесь с тем, что сигнал вашей сети на базе WiGig будет недостаточно силен уже за пределами комнаты, в которой установлен роутер.