Следующая веха на пути развития 802.11ас и WLAN-ов на гигабитных скоростях.

Продукты для WLAN на скорости один гигабит в секунду должны поступить в ритейловый канал в течении 2012 года благодаря тому факту, что рабочая группа 802.11 закончила голосование по предложенному стандарту 802.11ас прошедшим летом (вероятнее всего лето 2011 года, прим. Wi-Life). Это говорит о том, что продукты корпоративного класса должны последовать в 2013 году.
Интерес к технологии 802.11ас объясняется простым желанием более высоких скоростей (полос пропускания). В домах сложность передачи потокового сигнала для Аудио/Видео систем или других средств мультимедиа является катализатором для более высокоскоростных сетей, прежде всего как способа улучшения игровых возможностей. Корпоративные сети могут и не иметь столь «гламурной» потребности в более высоких скоростях, но также находятся в зависимости от увеличения скоростей в беспроводном доступе для улучшения опыта пользователей в зонах с высокой плотностью пользователей. Например, помещения для конференций или большие аудитории. А также улучшить услуги передачи данных для различных мобильных устройств, улучшить базовый функционал синхронизации между устройствами и поддержку более современных видео систем.

Стандарт 802.11ас является эволюционным шагом в разработке  беспроводных сетевых технологий. Предыдущие 802.11 технологии работали в уже известных частях спектра: 2.4GHz и 5GHz и проект 802.11ас начал с проекта авторизации в IEEE, который фокусирует усилия на спектре менее чем 6GHz.
Даже с широкой авторизацией проекта, который покрывает обе известные части спектра 2.4GHz и 5GHz рабочая группа, разрабатывающая 802.11ас , приняла решение фокусировать новый стандарт только на спектре 5GHz. Это сделано из-за того, что большинство преимуществ от 802.11ас и технологий внутри данного стандарта возникает в случае использования более широких частотных каналов. Мы не думаем, что двухрежимные Точки Доступа скоро перестанут поставляться, т.к. слишком много используется пользовательских устройств с поддержкой только 2.4GHz. Для продолжения производства Точек Доступа, совместимых с существующими технологиями, промышленность будет создавать Точки с поддержкой двух технологий, а не просто двух режимов(частотных спектров). Будут создаваться Точки Доступа с 802.11n в 2.4GHz и 802.11ас, предлагающей более высокие скорости, в 5GHz.
802.11ac это сложный стандарт с большим количеством функций. Например, 802.11ас специфицировал более 300 скоростей передачи данных, хотя не все будут доступны в ранних продуктах. Как результат промышленность будет выпускать продукты в соответствии с последовательностью выпуска детальных спецификаций.
Устройства первой волны будут предлагать  улучшения скорости по сравнению с существующими устройствами 802.11n за счет увеличения ширины канала. 802.11ас включает оба знакомых канала: 20MHz и 40MHz и добавляет новые опции: каналы 80MHz и 160MHz.
С ростом ширины канала все более сложной задачей становится получение необходимой частотной полосы для передачи. Часть задачи лежит в технической области в силу необходимости обеспечения радиоустройствами более сложных расчетов преобразований Фурье для работы в более широкой полосе, другой же частью проблемы является то, что нагрузка на спектр становится существенно выше.

Многие новые устройства поддерживают каналы в спектре 5HGz. Движение в сторону каналов шириной 80MHz необходимо и подразумевается. Новая технология позволяет легко достигать значительно больших скоростей, которых устройства с 802.11n  никогда не смогут достичь.
Второй функцией протокола, которая используется для увеличения скорости, является более агрессивная техника модуляции. При разработке поддержки высоких скоростей в 802.11 используется техника называемая QAM (Quadrature Amplitude Modulation). QAM работает запаковывая множество битов внутрь слайсов с временным разделением с изощренным использованием фазовых сдвигов и изменений амплитуды. Для каждого интервала передачи набор битов извлекается из группы (созвездия/constellation) символов. Для увеличения битовой скорости группе (созвездию) требуется получить больше результатов обработки.
С момента запуска технологии 802.11а более 10 лет назад размер созвездия (constellation) остается на уровне 64 точек. 802.11ас увеличивает максимум размера созвездия до 256 точек. Это позволяет перейти от 64-QAM к 256-QAM и увеличить доступную скорость на 20%. Однако ничего бесплатно не бывает. С увеличением количества точек в созвездии оборудование должно работать существенно быстрее для контроля параметра, называемого EVM (Error Vector Magnitude).
802.11ас позволяет упростить одну полезную функцию 802.11n: большинство Точек Доступа используют омни антенны (360 градусов), которые направляют радио-энергию во все направления вне зависимости от того где располагается приемник. С многоантенными массивами, которые требуются для 802.11n, Точки Доступа получают возможность селективного фокусирования радио-энергии в определенном направлении. Это называется явное (прямое) управление диаграммой направленности (explicit beamforming). Выполняя измерения радио-канала между двуми устройствами Точка Доступа способна определить как передавать сигнал для фокусирования энергии. 802.11n  имел много возможностей для явных измерений, но это было не лучшим подходом, т.к. многие техники так никогда и не были доведены до реализации. В в 802.11ас управление диаграммой направленности упрощено путем использования одного протокола для явных измерений.
Подготовка выпуска первой волны 802.11ас устройств находится в завершающей стадии, но вторая волна идет сразу вслед за первой. Дополнительное увеличение ширины канала до 160MHz технически вполне возможно, но доступность таких широких каналов переходит в область работы локальных регуляторных организаций. Каналы шириной 160GHz дают возможность предложить пропускную способность во много гигабит в секунду, но с существенными затратами в виде жизни батарей на пользовательских устройствах и доступности спектра.
Управление диаграммой направленности это ключевая технология для увеличения эффективности использования радио-каналов в 802.11ас. Стандарт 802.11ас включает в себя возможность использования до 8 пространственных потоков (в сравнении с 802.11n на сегодняшний день, где может использоваться до 4-х пространственных потоков). Однако 802.11ас определяет, что максимум до 4-х потоков доступно на одном клиентском устройстве.
В первой волне 802.11ас устройств это ограничение не играет существенной роли, но это предлагает интересные возможности в будущем. С использованием MU-MIMO (Multi-User MIMO) Точка Доступа может делить (переключать/«коммутировать») передаваемые пространственные потоки между множеством устройств (фактически ТД получает функционал радиокоммутатора, управляющего пространственными потоками, прим. Wi-Life). Например, Точка Доступа использует четыре из шести передаваемых пространственных потоков для выскоскоростной передачи на лаптоп файлов и каждый из двух оставшихся потоков для доступа двух планшетных устройств. Все три группы пространственных потоков активны одновременно и к ним могут применяться различные данные для управления диаграммой направленности.

С огромным увеличением количества смартфонов и планшетных компьютеров доступность и повсеместная распроcтраненность сетей WLAN уже и требуется, и очень желательна для многих пользователей. Продолжение разработки надежных, высокоскоростных технологий типа 802.11ас позволит обеспечить потребности пользователей в течении следующих нескольких лет.

Оригинал статьи находится по адресу:
http://www.networkworld.com/news/tech/2011/112111-80211ac-gigabit-wireless-253372.html

Использование материалов этого сайта разрешено только с согласия komway.ru и наличии прямой ссылки на источник.