Mạng không dây WiGig (802.11ad): Lợi ích và hạn chế

Nhiều smartphone, tablet và PC ra đời trong năm 2015 sẽ có khả năng truyền nhận dữ liệu không dây nhanh hơn 10 lần so với kết nối Wi-Fi chuẩn N thông dụng hiện nay. Ngoài ra, chúng ta còn có thể truyền hình ảnh và âm thanh từ thiết bị di động hoặc máy tính sang TV, máy chiếu mà không cần phải cắm bất kì một sợi dây nào. Tại sao lại như thế? Tất cả là nhờ vào một công nghệ mới mang tên WiGig (Wireless Gigabit), hay còn gọi là chuẩn Wi-Fi 802.11ad.

WiGig được chung tay phát triển bởi một liên minh gồm nhiều công ty, trong đó có các tên tuổi lớn như Apple, Microsoft, Sony, NVIDIA, Samsung, Panasonic và Qualcomm. Họ đã bắt đầu xây dựng chuẩn Wi-Fi mới này từ năm 2009 nhưng phải đến năm nay thì các sản phẩm WiGig đầu tiên mới bắt đầu có mặt trên thị trường. Liên minh Wi-Fi sẽ là đơn vị cấp phép dán tem “WiGig Certified” lên các thiết bị tương thích đầy đủ với chuẩn 802.11ad.

Vài cột mốc quan trọng của WiGig

• Tháng 5/2009: Liên minh WiGig được thành lập
• Tháng 12/2009: Phiên bản WiGig 1.0 được ra mắt
• Tháng 5/2010: Đặc tả kĩ thuật của WiGig được công bố rộng rãi, Liên minh WiGig hợp tác với Liên minh Wi-Fi để mở rộng các công nghệ không dây hiện tại
• Tháng 6/2011: WiGig giới thiệu đặc tả bản 1.1, sẵn sàng để cấp phép sử dụng
• Tháng 12/2012: Cấu hình WiGig được công bố bởi Liên minh các quy chuẩn của Hiệp hội IEEE và nó có tên gọi chính thức là 802.11ad-2012
• Tháng 1/2013: Liên minh WiGig tuyên bố sáp nhập với Liên minh Wi-Fi
• Tháng 3/2013: Việc sáp nhập chính thức hoàn tất
• Tháng 9/2013: Diễn đàn triển khai USB tuyên bố sẽ sử dụng giao thức WiGig cho một phiên bản USB không dây thế hệ mới. Chuẩn này sẽ tồn tại ở cả dạng USB 2.0 và 3.0.
• Tháng 2/2014: Tại triển lãm MWC, công ty Wilocity (Israel) đã trình diễn bản mẫu của con chip “Sparrow Wil6300” 60GHz và họ đạt được tốc độ truyền tải tối đa vào khoảng 7Gbps. Qualcomm sau đó đã mua lại Wilocity.

WiGig tốt ở chỗ nào?

WiGig có tốc độ nhanh hơn chuẩn Wi-Fi 802.11ac hiện nay vì sử dụng tần số radio cao hơn rất nhiều: 60GHz so với 5GHz của Wi-Fi ac. Chính vì thế, nó có thể đạt tốc độ truyền tải đến 7Gbps ở điều kiện lý tưởng (đã được thử nghiệm ngoài đời thực), trong khi Wi-Fi ac chỉ đạt khoảng 1,7Gbps còn Wi-Fi n chỉ vào khoảng 900Mbps mà thôi. Và đây chưa phải là giới hạn của WiGig đâu thưa các bạn, nó hoàn toàn có thể vượt qua mốc 7Gbps trong tương lai, bỏ xa tốc độ tối đa của Wi-Fi ac.

Để các bạn dễ hình dung thì công ty Wilocity đã đưa ra vài ví dụ như sau:

• Với WiGig, bạn có thể “bắn” 1000 tấm hình giữa hai laptop trong vòng 5 giây
• Bạn cũng có thể upload một đoạn phim HD dài 2 phút quay bằng máy quay lên Internet mà chỉ mất 3 giây (nếu dùng Wi-Fi 802.11n, bạn sẽ mất đến 1 phút)
• Việc tải một phim HD 1080p với độ dài đầy đủ sẽ mất chỉ 3 phút, thay vì 1 tiếng nếu dùng 802.11n.

Qualcomm là một trong số những công ty đầu tư mạnh nhất vào WiGig, và tại triển lãm CES 2015 diễn ra hồi đầu tháng này họ đã trình diễn những router hỗ trợ WiGig dùng cho hộ gia đình và văn phòng. Hãng cho biết thêm rằng các sản phẩm đó sẽ bắt đầu bán ra ngay trong năm nay chứ không phải một năm nào đó xa xôi trong tương lại. Giải pháp chip của Qualcomm cũng hỗ trợ thêm chuẩn ac và n để đảm bảo vấn đề tương thích ngược.

Ngay cả con chip di động Snapdragon 810 của Qualcomm cũng được tích hợp sẵn công nghệ WiGig. Rất nhiều thiết bị di động đầu bảng trong năm nay sẽ sử dụng SoC này và đây là động lực rất lớn để thúc đẩy WiGig phát triển. Lý do là vì số lượng smartphone, tablet mà các hãng di động bán ra dùng SoC 810 có thể đạt đến cả chục triệu chiếc, thậm chí là trăm triệu.

Cũng tại triển lãm CES đầu năm nay Intel đã trình diễn các laptop có khả năng kết nối WiGig với màn hình ngoài và các thiết bị ngoại vi khác. Samsung cũng kỳ vọng là sẽ ra mắt một số sản phẩm dùng Wi-Fi ad trong năm nay ở các lĩnh vực di động, chăm sóc sức khỏe, ngôi nhà thông minh.

Một card mạng dùng chip WiGig của Welocity​

Mark Grodzinsky, một quản lý sản phẩm của Qualcomm, nói rằng WiGig ổn định hơn nhiều so với Wi-Fi bởi vì nó dùng một tần số sóng mới, không bị đụng chạm với các loại mạng không dây khác. Ngoài ra WiGig còn mang tính định hướng, tức là router sẽ xác định xem thiết bị nhận đang ở đâu để truyền tín hiệu đến đúng chỗ đó và ngược lại, trong khi hầu hết các mạng Wi-Fi 802.11n hiện nay lại phát sóng theo tất cả mọi hướng chứ chẳng tập trung vào đâu cả (riêng 802.11ac thì đã hỗ trợ tính năng định hướng nhưng không phải router và thiết bị cuối nào cũng hỗ trợ).

Để làm được điều đó, con chip WiGig dùng 10 ăng-ten để hướng sóng đến đúng đối tượng cần nhận (chuẩn 802.11ac chỉ hỗ trợ tối đa 8 ăng-ten còn 802.11n là 4). Các ăng-ten này rất nhỏ và có thể nằm gọn trong một con chip bé xíu khiến việc đưa WiGig vào các sản phẩm mỏng nhẹ trở nên dễ dàng hơn so với Wi-Fi ac. Grodzinsky nói thêm: “Bạn sẽ không làm bẩn không khí xung quanh bạn. Bạn có thể có một đống thiết bị WiGig trong phòng và chúng sẽ không xung đột lẫn nhau”.

Kĩ thuật định hướng Wi-Fi của 802.11ac, bên 802.11ad (WiGig) cũng tương tự như thế​

Vài ứng dụng cụ thể của WiGig

Những người đang làm việc với WiGig dự đoán nhu cầu tiêu thụ nội dung độ phân giải cao không dây sẽ giúp công nghệ này trở nên cần thiết hơn trong thời gian tới. Grodzinsky cho hay WiGig sẽ bắt đầu xuất hiện trong các đầu set-top box cũng như những cục dongle gắn vào TV để người dùng có thể dễ dàng truyền phim ảnh từ thiết bị di động sang thưởng thức trên màn hình lớn hơn hoặc để chia sẻ lên Internet.

Ngoài ra, việc sử dụng băng tần 60GHz của WiGig còn có thể được ứng dụng cho các trung tâm dữ liệu lớn, từ đó cắt giảm chi phí liên quan đến lắp đặt và bảo trì cáp. Nó còn có khả năng sử dụng để định vị và xác định kích thước của các đối tượng, tương tự như radar hiện nay. Nói cách khác, tiềm năng của WiGig là rất rộng.

Trong thời gian tới, Qualcomm và các đối tác của mình đang tìm cách tăng tốc độ của WiGig lên cao hơn nữa. Grodzinsky chia sẻ: “Tốc độ vài chục gigabit mỗi giây chắc chắn sẽ có mặt trong vòng vài năm tới. Tôi nghĩ chúng ta hoàn toàn có thể đạt mốc 100Gbps”. Liên minh WiGig cũng đang nỗ lực tìm các giải pháp triển khai WiGig với tầm phát sóng đủ xa để người dùng có thể xài thoải mái.

Hạn chế và đối thủ của WiGig

Vấn đề của WiGig đó là băng tần 60GHz có thể mang lại tốc độ cao nhưng khả năng truyền đi xa lại kém. Ngoài ra việc truyền sóng xuyên qua các bức tường, chướng ngại vật cũng là một bài toán cần giải quyết. Cụ thể hơn, WiGig sẽ có tầm hoạt động tối đa vào khoảng 9,1m, còn tầm hoạt động hiệu quả nhất là từ khoảng 4,6 mét trở xuống.

Nhiều chuyên gia tỏ ra hoài nghi về giá trị thương mại dài lâu của băng tần này. Họ cho rằng WiGig chỉ phù hợp với những tình huống sử dụng ở khoảng cách ngắn, ví dụ như hai thiết bị di động trao đổi tập tin cho nhau, dock mở rộng laptop (Dell Wireless Dock 5000), thiết bị truyền nội dung HD (DVDO Air), chơi game độ phân giải cao trong mạng nội bộ, hoặc sử dụng thiết bị di động để chia sẻ file lên mạng khi ở gần router.

Dell Wireless Dock 5000​

Còn nếu muốn truyền tín hiệu đi xa hơn thì sao? Lúc đó thiết bị WiGig sẽ phải chuyển sang dùng băng tần 2,4GHz hoặc 5GHz và người dùng sẽ phải chấp nhận tốc độ bị giảm xuống. Vì lý do này mà trang PCWorld đặt ra vấn đề WiGig sẽ không thay thế hoàn toàn Wi-Fi 802.11ac, thay vào đó cả hai sẽ tồn tại song song và chúng sẽ đồng thời xuất hiện trong cùng một thiết bị để phục vụ cho những nhu cầu khác nhau. Ví dụ, khi người dùng ở xa thì router và thiết bị cuối sẽ dùng chuẩn 802.11ac để giao tiếp với nhau, khi người dùng tới gần hơn thì chuyển sang dùng WiGig để truyền dữ liệu nhanh hơn. Giữa hai thiết bị trong cùng một phòng cũng sẽ xài WiGig.

WiGig có một đối thủ là WirelessHD. Chuẩn mạng này được hoàn tất vào tháng 1/2008 và nó hứa hẹn mang lại tính năng và chất lượng hình ảnh tương đương với HDMI. Những công ty tham gia xây dựng WirelessHD có Broadcom, Intel, LG, Panasonic, NEC, Samsung, SiBEAM, Sony, Philips, Toshiba và vài đơn vị khác.

WirelessHD được nhắm đến sử dụng cho thiết bị tiêu dùng, PC và cả thiết bị di động. Trong thử thực tế nó đã đạt tốc độ 7Gbps tương tự như WiGig, tốc độ tối đa thì vào khoảng 25Gbps và có thể còn tăng thêm. Tuy nhiên, chúng ta không nghe nói nhiều về WirelessHD như là WiGig. Hơn nữa, WiGig còn nhận được sự ủng hộ của liên minh Wi-Fi và hiệp hội tiêu chuẩn IEEE.

Kết bài

Hiện tại WiGig vẫn chưa chính thức có mặt một cách rộng rãi, thế nên chúng ta chưa biết được chính xác mọi thứ sẽ diễn ra đúng như những gì các nhà sản xuất quảng cáo hay không. Tuy nhiên, một điều chắc chắn rằng WiGig sẽ trở nên phổ biến trong năm nay nhờ sự tham gia của các công ty công nghệ lớn cũng như việc tích hợp WiGig vào SoC di động. Router chạy WiGig cũng sắp được ra mắt để giúp chúng ta tận dụng tối đa chuẩn mạng không dây tốc độ cao này. Còn một thứ mà chúng ta cần theo dõi, đó là các nhà sản xuất sẽ giải quyết vấn đề phạm vi hoạt động hạn chế của WiGig ra sao. Liệu họ sẽ dùng WiGig chung với 802.11ac hay có những giải pháp nào khác hay hơn, hiệu quả hơn? Hãy chờ xem sao.

MIT Technology Review, Wikipedia, PCWorld

Share on Google Plus

About phanmem2019