IEEE 802.11n-2009

Kirjeldus

IEEE 802.11n on IEEE 802.11-2007 täiendus, kuhu on lisatud IEEE 802.11k-2008, IEEE 802.11r-2008, IEEE 802.11y-2008 ja IEEE 802.11w-2009 ning mis põhineb varasematel 802.11 standarditel, lisades mitme sisendi ja mitme väljundiga raadioside (MIMO) ja 40 MHz ribalaiusega raadiokanali füüsilisele kihile ja pakettide koondamise (frame aggregation) MAC kihile.
MIMO on tehnoloogia, mis kasutab mitut antenni korraga, et saata suuremat hulka andmeid, kui oleks võimalik ühe antenniga. See saavutatakse kasutades ruumilise jagamise multipleksimist (SDM), mis jagab andmed mitmesse sõltumatusse andmevoogu, mida edastatakse üheaeglaselt ribalaiuse ühe spektraalkanali kaudu. MIMO SDM võib märkimisväärselt suurendada andmete läbilaskevõimet, kuna üheaegselt ülekantavate voogude hulk on suurem. Iga eraldiseisev voog vajab nii saatjas kui ka vastuvõtjas eraldi antenni. Lisaks vajatakse iga voo jaoks ka eraldi riistvara iga antenni kohta, mis teeb MIMO implementeerimise kulukamaks kui ühe vooga süsteemide korral.
40 MHz ribalaiusega kanalid on veel üks omadus, mille lisas 802.11n, see kahekordistab senise 20 MHz ribalaiuse, mida kasutati varem 802.11 standardites andmete saatmiseks, ning see pakub füüsilisel kihil kahekordset andmeedastuskiirust. Seda saab kasutada nii 5 GHz režiimis kui ka 2,4 GHz võrgus, kui on teada, et ei toimu ülekattuvust teiste 802.11 või mitte 802.11 (näiteks Bluetooth-) võrkudega, mis kasutavad samu sagedusi. MIMO arhitektuur koos laiema sagedusribaga pakub suuremat andmeedastuskiirust kui 802.11a (5 GHz) ja 802.11g (2,4 GHz).

Andmete kodeering

Saatja ja vastuvõtja kasutavad MIMO lingi võimsuse saavutamiseks vastavalt eelkodeerimise ja järelkodeerimise meetodeid. Eelkodeerimine hõlmab ruumilise kiirguse moodustamist ja ruumilist kodeerimist, kus ruumilise kiirguse parandamine parandab vastuvõetud signaali kvaliteeti dekodeerimisetapil. Ruumi kodeerimine võib suurendada ruumilise multipleksimise kaudu andmete läbilaskevõimet ja laiendada leviala mitme korraga kasutuses oleva antenni abil, kasutades selliseid meetodeid nagu Alamouti kodeerimine.

Antennide arv

Korraga edastatavate andmevoogude hulk on piiratud raadiolingi lõppseadmete väikseima antennide arvuga. Siiski piirab unikaalsete andmevoogude hulka ka kasutusel olev raadiomoodul.
Kasutusel olev a x b : c märgistuse abil saab tuvastada raadioseadme võimekus. Esimene number (a) on saateantennida või saateahelate hulk, mida see raadio võimaldab. Teine number (b) on maksimaalne vastuvõttu antennide või vastuvõtuahelate hulk raadiokiibis, mida saab kasutada. Kolmas number (c) on maksimaalne voogude hulk mida raadio saab kasutada. Näiteks raadio, mis suudab saata kahe antenniga ja vastu võtta kolme antenniga, kuid siiski ainult kahte voogu tähistataks 2 x 3 : 2.
802.11n mustand võimaldab 4 x 4 : 4. Levinud seadistused 802.11n seadmetel on 2 x 2 : 2; 2 x 3 : 2; või 3 x 2 : 2. Kõigil mainitud kolmel seadistusel on sama maksimaalne andmeedastuskiirus ning nad erinevad ainult antennide hajusvastuvõtu konfiguratsiooni poolest. Lisaks on levima hakanud ka neljas konfiguratsioon 3 x 3 : 3, mis pakub suurema mahuga andmeedastusvõimalusi, kuna sel on üks andmevoog rohkem.

Paigaldamisstrateegiad

Saavutavamaks maksimaalset läbilaset on soovitatav 802.11n võrk rajada kasutades 5 GHz sagedusvahemikku. 5 GHz vahemikus on märkimisväärselt rohkem ülekatvuseta kanaleidning seega palju vähem häireid kui 2,4 GHz sagedusribal. Ainult 802.11n võrk võib olla ebapraktiline, kuna leidub siiski kasutajaid, kelle raadiovõrguseadmed toetavad ainult vanemaid 802.11b(/g) standardeid. Segatöösüsteemis oleks optimaalne lahendus kasutada mitme raadioseadmega ligipääsupunkti suunates 802.11b/g liikluse 2,4 GHz vahemikku ning 802.11n liikluse 5 GHz raadiole. Selline ülesehitus eeldab, et 802.11n klientseadmed peavad olema 5 GHz võimekusega, mis ei ole siiski standardi nõue. Siiski üsna vähesed tänapäeval kasutusel olevad 801.11n seadmed on ainult 2,4 GHz toega. Selliseid seadmeid ei ole võimalik tarkvaraliselt uuendada 5 GHz peale, see eeldaks riistvara vahetamist. Mõned võimekamad seadmed oskavad sundida dualband seadmeid 5 GHz võrku ning ei vasta nende päringutele 2,4 GHz sagedusalas.

Maksimaalne töökaugus

Standardis on viidatud maksimaalseks tööraadiuseks siseruumis "175+ feet" mis oleks 53+ meetrit. ning vabas looduses
250 meetrit. Läti tootja Mikrotik andmetel on võimalik nende seadmeid kasutades otsenähtavuse korral 300 Mbit/s ühendus kätte saada kuni 40 kilomeetrise vahemaa peale kasutades suundantenne.