Oblikovanje »žarka« pri frekvenci 60 GHz.

V predvidoma dveh letih lahko pričakujemo brezžična omrežja s hitrostjo prenosa nekaj gigabitov na sekundo (trenutno je govor o okoli 7 Gb/s). Organizaciji Wi-Fi Alliance in Wireless Gigabit Alliance (WiGig Alliance) sta se letos namreč dogovorili o skupnem oblikovanju novega standarda (trenutno označen kot 802.11ag ali WiGig) za sistem, ki bo deloval pri frekvenci 60 GHz.

Kot je znano, današnja omrežja delujejo pri frekvenci 2,4 ali 5 GHz. Slednja je bila uvedena, ker je bila na eni strani prosta, na drugi strani pa zato, ker pri frekvenci 2,4 GHz delujejo še nekateri drugi brezžični sistemi (Bluetooth, telefoni DECT). Poleg tega višje frekvence omogočajo višje hitrosti. Sicer delno tudi na račun manjšega dosega, a vendarle. Višja ko je frekvenca elektromagnetnega valovanja, manjši je njen doseg pri enaki moči oddajanja in signal tudi težje prodira skozi ovire. Novi standard bo namenjen aplikacijam, ki zahtevajo gigabitne hitrosti, kot je na primer prenašanje videa ločljivosti HD med predvajalnikom in televizorjem, kar pomeni, da utegne zamenjati kable (v tem primeru HDMI), je pa tudi neposredna konkurenca standardu Wireless HD, ki deluje pri istih frekvencah. Standard bo oblikovan tako, da bo združljiv z obstoječimi standardi omrežij WiFi (802.11), kar pomeni, da bo naprava podpirala vsa tri frekvenčna območja. V omrežje s frekvenco 60 GHz bomo lahko priključili tako mobilne naprave (mobilni telefoni), kjer je poraba energije ključna, kot tudi »zmogljive naprave«, računalnike. Pričakovan doseg je sicer nad 10 metrov, a zaradi uporabljene visoke frekvence je že zdaj jasno, da bodo signal zaustavile tudi najtanjše stene. Težave bodo torej največje pri zagotavljanju želenega dosega omrežja, bo pa hkrati manj varnostnih težav, saj bo preprosteje nadzirati prostor, v katerem bo omrežje dosegljivo.

Ker uporaba visoke frekvence povzroča veliko preglavic pri zagotavljanju želenega dosega, bo standard vseboval tehniko oblikovanja žarka ali angleško beamforming. Ta predvideva uporabo usmerjenih anten, ki bodo usmerjale signal med oddajnikom in sprejemnikom in tako oblikovale ozek žarek, ki bo manj občutljiv na motnje (interferenco). To pa sočasno pomeni, da bo morala biti pot, po kateri bo žarek potoval, prosta! Med procesom oblikovanja žarka bosta napravi izmenjali podatke za fino nastavitev anten, šele nato bo stekel prenos podatkov z visoko hitrostjo. Če se bo na poti signala pojavila ovira, ki bo blokirala signal (v prostor bo stopil človek), bodo imele naprave možnost hitrega odziva in iskanja nove neovirane poti – uporabile bodo na primer pot signala, v kateri se ta odbije od stene ali stropa.


Obstoječi standardi
Tukaj je seznam vseh veljavnih standardov za brezžični prenos podatkov, s podatki o hitrosti prenosa, ki ga zagotavljajo.
802.11g Wi-Fi: V svetu najbolj razširjen standard, ki omogoča hitrosti do 54 Mb/s.
802.11n Wi-Fi: Najhitrejši standard Wi-Fi s hitrostjo prenosa podatkov do 300 Mb/s. Z uporabo tehnologije MIMO ta naraste, kot je zdaj načrtovano, do 600 Mb/s.
Bluetooth: Najbolj razširjen standard za brezžični prenos podatkov na kratkih razdaljah oziroma, kot to imenujemo, za oblikovanje osebnega brezžičnega omrežja (PAN). Hitrosti prenosa so do 3 Mb/s.
Bluetooth 3.0: Nova različica standarda Bluetooth s hitrostjo do 24 Mb/s.
Wireless USB: Brezžična različica v svetu računalnikov, dodatnih naprav zanje, fotoaparatov, telefonov, kamer in delno tudi naprav zabavne elektronike žičnega vmesnika USB. Hitrost prenosa znaša do 110 Mb/s na razdalji 10 metrov oziroma do 480 Mb/s pri razdalji do 3 metre.
Wireless HD: Standard, oblikovan za brezžični prenos videa ločljivosti HD. Danes pri tem standardu omenjajo hitrost 4 Gb/s na razdalji do 10 metrov, v teoriji pa bi lahko bila hitrost do 25 Gb/s (na krajši razdaljah).
WiGig: Novi standard za omrežje Wi-Fi pri frekvenci 60 GHz, ki ga omenjamo v članku, s predvideno hitrostjo med 1 in 7 Gb/s na razdaljah, večjih od 10 metrov.
Zigbee: Standard za brezžični prenos podatkov za aplikacije, ki zahtevajo nizke hitrosti, a hiter odzivni čas – kot so na primer daljinci ali pa majhna energetsko varčna tipala v pametnem domu.

Moj mikro, September 2010 | Jan Kosmač |