802.11n - standard sieci bezprzewodowej

IEEE 802.11n, znany jako 802.11n, jest standardem sieci bezprzewodowej, który wykorzystuje wiele anten do przyspieszenia transmisji danych. Celem wprowadzenia tego standardu jest zwiększenie przepustowości sieci w stosunku do dwóch poprzednich standardów (802.11a oraz 802.11g). Nastąpił też znaczny wzrost maksymalnej przepływności danych: z 54 Mb/s do 600 Mb/s (megabitów na sekundę). Standard 802.11n może być stosowany w dwóch pasmach częstotliwości: 2,4 GHz lub 5 GHz.

MIMO to technologia, która wykorzystuje wiele anten do spójnego przesłania większej ilości informacji, niż to jest możliwe przy użyciu pojedynczej anteny. Jednym ze sposobów, by to osiągnąć, jest wykorzystanie technologii SDM (Spatial Division Multiplexing), w której wiele niezależnych przestrzennych strumieni danych przenoszonych jest jednocześnie w jednym kanale spektralnym. Technologia MIMO SDM pozwala znacznie zwiększyć przepustowość jako liczbę rozdzielonych strumieni danych przestrzennych, ale każdy strumień przestrzenny wymaga anteny zarówno w nadajniku, jak i w odbiorniku. Ponadto, w technologii MIMO konieczny jest własny konwerter i przetwornik analogowo-cyfrowy dla każdej anteny MIMO, co jest dosyć kosztowne w wykonaniu w porównaniu z systemami non-MIMO.

Ilość równoległych strumieni danych jest ograniczona przez minimalną liczbę anten stosowanych po obu stronach połączenia. Jednakże poszczególne połączenia radiowe często dodatkowo ograniczają liczbę strumieni przestrzennych, które mogą prowadzić niepowtarzalne dane.

Zakładając identyczne parametry pracy w porównaniu do sieci 802.11g (osiągnięcie 54 Mb/s w jednym kanale 20 MHz z jednej anteny), sieć 802.11n może osiągnąć 72 Mb/s (w jednym kanale 20 MHz z jednej anteny). Prędkość 802.11n może wzrosnąć do 150 Mb/s przy pomocy dwóch kanałów 20 MHz w trybie 40 MHz, jeśli nie występują zakłócenia w emisji, typu Bluetooth, mikrofalówki lub innych Wi-Fi w okolicy. W przypadku użycia większej liczby anten, przepływność 802.11n może dochodzić nawet do 288 Mb/s w trybie 20 MHz z czterech anten lub 600 Mb/s w trybie 40 MHz z czterech anten.

Przesyłanie danych z prędkością do 600 Mb/s jest osiągane z czterech strumieni przestrzennych, przy użyciu jednego kanału o szerokości spektrum równym 40 MHz. Różne typy modulacji i kodowania są określone przez standardy i zostały zapisane w schemacie modulacji i kodowania (MCS – Modulation and Coding Scheme). W celu osiągnięcia maksymalnej wydajności 802.11n zaleca się czystą sieć 5 GHz. Pasmo 5 GHz ma znaczny potencjał ze względu na wiele niepokrywających się kanałów radiowych i mniejszą liczbę zakłóceń w stosunku do pasma 2,4 GHz.

Pasmo 2,4 GHz jest dość zatłoczone. Z 802.11n istnieje możliwość podwojenia przepustowości na jeden kanał dla 40 MHz, co daje nieco ponad dwukrotnie większą szybkość przesyłania danych.

Podstawowa certyfikacja 802.11n obejmuje kanały o szerokości 20 MHz i 40 MHz. Dla maksymalnie dwóch strumieni przestrzennych przepustowości wynoszą 144,4 Mb/s przy szerokości kanału 20 MHz oraz 300 Mb/s przy szerokości kanału 40 MHz (z krótkim odstępem ochronnym).