Az IEEE 802.11n a 802.11-es szabvány Wi-Fi hálózatokra vonatkozó változata, amely 2009-ben jelent meg. A Wi-Fi 4 nevet kapta [1] . A 2,4 és 5 GHz-es sávban működik (az 5 GHz-es sávot támogató eszközök sokkal ritkábban fordulnak elő), lehetővé teszi akár 150 Mbps sebesség elérését 40 MHz-es csatornaszélesség mellett minden független antennánál [2] .
Ezt a szabványt 2009. szeptember 11-én hagyták jóvá [3] [4] .
A 802.11n 4-11-szer gyorsabb adatátviteli sebességet biztosít, mint a 802.11g eszközök (amelyek maximális sebessége 54 Mbps), ha 802.11n módban használják más 802.11n eszközökkel. Elméletileg a 802.11n akár bruttó 600 Mbps adatátviteli sebességet is képes biztosítani, egyszerre négy antennán keresztül, de általában 802.11n megoldások találhatók egy antennával és 150 Mbps sebességig.
A 802.11n eszközök támogatják a 2,4 vagy 5,0 GHz-es sávban történő működést.
Ezenkívül a 802.11n eszközök három üzemmódban működhetnek [5] :
A 802.11n szabvány tervezet változatát (DRAFT 2.0) számos modern hálózati eszköz támogatja. A szabvány végleges változata (DRAFT 11.0), amelyet 2009. szeptember 11-én fogadtak el, akár 300 Mb/s sebességet, többcsatornás I/O-t, más néven MIMO -t és nagyobb lefedettséget biztosít.
A tényleges adatsebesség mindig kisebb, mint a csatornasebesség. Wi-Fi esetén a tényleges adatátviteli sebesség általában több mint kétszeresével eltér [6] .
Ezenkívül számos egyéb tényező korlátozza a valós átviteli sebességet:
Érdemes megjegyezni, hogy a 802.11b szabványban történő munkavégzéskor vagy azzal kompatibilis mód biztosításakor csak három nem átfedő csatorna van, vagyis amelyek nem zavarják egymást (általában ezek az 1., 6. és 11. ). Vagyis ha a fal mögötti szomszédnak van hozzáférési pontja az 1. csatornán, és az Ön házánál a 3. csatornán, akkor ezek a hozzáférési pontok zavarják egymást, ezáltal csökkentve az adatátviteli sebességet.
A 802.11n szabvánnyal az eszközök a 2,4 vagy 5 GHz-es sávot használhatják, ami a rádiófrekvenciás interferencia hatásainak csökkentésével javítja a kommunikációs megbízhatóságot. 2008-tól szinte az összes CardBus és ExpressCard alapú 802.11n kliens csak a 2,4 GHz-es sávban tud működni, és a beágyazott adapterek közül csak néhány támogatja mindkét sávot [7] .
A 802.11n specifikáció szabványos 20 MHz-es csatornákat, valamint 40 MHz-es szélessávú csatornákat biztosít. Ez a megoldás adatfolyamonként bruttó 150 Mbps-ra növeli az átviteli sebességet. Megjegyzendő, hogy a 2,4 GHz-es sávban csak egy szélessávú csatorna helyezhető el, ehhez a 3 nem átfedő csatornából 2-nek (6. és 1. vagy 11.) szabadnak kell lennie, ami társasházakban lehetetlen. A 20 MHz-es csatornákkal a szabvány csak körülbelül 72 Mbps bruttó adatfolyamot biztosít [2] .
A 802.11n szabvány egy fontos újítást vezet be - a MIMO ( Multiple Input, Multiple Output - "sok bemenet, sok kimenet"), melynek segítségével térbeli multiplexelés valósul meg: több információfolyam egyidejű átvitele egy csatornán, valamint a többutas terjedés használata a jeltovábbításhoz , amely minimalizálja az interferencia és az adatvesztés hatását, de több antennát igényel. Az adatok egyidejű átvitelének és fogadásának lehetősége növeli a 802.11n eszközök átviteli sebességét [7] .
2013 elején a legtöbb gyártó által kínált hozzáférési pont támogatja a MIMO 2x2 vagy 1x1, azaz a SISO (single streaming) szabványt. A mobileszközökbe épített Wi-Fi adapterek általában támogatják a SISO módot.
Az IEEE 802.11n eszközök általában 3x3-as vagy 2x3-as antennakonfigurációkat használnak az információk továbbítására és fogadására, de idővel mások is támogatottak lehetnek. Az egyszerűbb modellek egy adó és két vevő rádióáramkör sémáját valósítják meg (mivel az előfizetők általában többnyire letöltenek adatokat, nem továbbítanak). A magasabb adatsebesség-igényű felhasználók 4×4-es antennakonfigurációval rendelkező modelleket vásárolhatnak [7] .
Az IEEE 802.3af-2003 Power Supply ( PoE ) szabvány nem biztosítja a 3x3-as vagy nagyobb antennakonfigurációjú hozzáférési pontok tápellátásához szükséges teljesítményt. Ezt az IEEE 802.3at-2009 szabvány váltotta fel , amely a maximális teljesítmény megduplázását írja elő, ami elegendő a 4 × 4-es antennakonfigurációjú eszközök táplálásához.
Tekintettel arra, hogy az ezt a szabványt támogató hozzáférési pontok átviteli sebessége meghaladhatja a 100 Mbps-t, a Fast Ethernet csatornák szűk keresztmetszetekké válhatnak a hálózati forgalom útján. Ezért vezeték nélküli hálózat telepítésekor kívánatos Gigabit Ethernet switchek használata .
Az IEEE 802.11n alapú komponenseket úgy tervezték, hogy kompatibilisek legyenek a 802.11b és 802.11g szabványú eszközökkel a 2,4 GHz-es sávban, valamint a 802.11a (5 GHz-es) eszközökkel [8] . Az újabb 802.11n hálózatok várhatóan egy ideig örökölt kliensekkel fognak rendelkezni, ezért a WLAN -telepítéseknél meg kell fontolni ezek támogatását.
A 802.11n szabvány számos működési módot támogat vegyes környezetben, olyan eszközök jelenlétében, amelyek csak a régebbi 802.11g, 802.11b és 802.11a szabványokat valósítják meg. A 11n szabvány MAC és PHY szintjei a következő intézkedéseket tartalmazzák: PHY szintű védelem (Mixed Mode Format védelem, L-SIG TXOP Protection - minden 11n átvitel 802.11a vagy 802.11g átviteli kereteken belül történik), a kettős CTS védelem használata minden 20 MHz-es fél 40 MHz csatornán (PHY réteg), MAC réteg védelem RTS/CTS keretezéssel vagy CTS keretátvitel.
A rádióhullámok terjedésével kapcsolatos interferencia hiányában a vezeték nélküli LAN területek általában tórusz alakúak [9] . A 802.11n szabvány által biztosított MIMO és térbeli multiplexelési technológiák kevésbé kiszámíthatóvá és szabályossá teszik a zónákat, mivel az alak kezd függni a helyiség körülményeitől. Ezért előfordulhat, hogy a hálózattervezési műszereket korszerűsíteni kell.
A vezeték nélküli hozzáférési pontok és a 802.11n kliensek egyeztetik a csatornaszélességeket és a térbeli adatfolyamokat . A térbeli adatfolyamok száma az antennák számától függ. Így a maximális elméleti sávszélesség csak 4x4-es konfigurációban érhető el: négy adó- és négy vevőantenna. A 802.11n szabvány a modulációs és kódolási séma indexét ( English modulation and coding schema. MCS ) 0-tól (ami a leglassabb, de megbízható módnak felel meg) 31-ig (a leggyorsabb, de a rádióinterferenciára érzékeny mód) egy egész számként határozza meg. Az index határozza meg a rádiófrekvenciás moduláció típusát, a kódolási sebességet , a védelmi intervallumot és a csatorna szélességét . Ezek a paraméterek együttesen határozzák meg a 6,5 Mbps és 600 Mbps közötti elméleti adatsebességet. A maximális sebesség a 802.11n szabvány összes lehetséges opciójának felhasználásával érhető el [10] .
A moduláció típusa (például BPSK a 802.11 -től vagy QAM a 802.11a -tól ) és a kódolási sebesség határozza meg az adatok éteren keresztüli továbbítását. Az újabb modulációs technikák hatékonyabbak lehetnek és nagyobb adatsebességet támogatnak, míg a régebbiek a visszafelé kompatibilitást szolgálják . A maximális 300 Mb/s kapcsolati sebesség eléréséhez az szükséges, hogy a hozzáférési pont és a kliens eszköz is két térbeli adatfolyamot támogasson, és megduplázza a 40 MHz-es csatornaszélességet [10] .
A 802.11n specifikációt 2009. szeptember 11-én ratifikálták.
Oroszországban ez a szabvány hivatalosan tanúsított. A 802.11n szabvány szerinti berendezések használata engedélyezett Oroszországban a 2400-2483,5, 5150-5350 és 5650-5725 MHz tartományban az oroszországi távközlési és tömegkommunikációs minisztérium 2010. szeptember 14-i 124. számú rendelete alapján. a rádióelérési berendezések használati szabályzatának jóváhagyása. I. rész: A 30 MHz-től 66 GHz-ig terjedő tartományban vezeték nélküli adatátvitelre szolgáló rádióelérési berendezések használatára vonatkozó szabályok. A szabvány alkalmazására vonatkozó normák elkészítését a Szövetségi Állami Egységes Vállalati Rádió Tudományos Kutatóintézet (NIIR) végezte.
| IEEE szabványok | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Jelenlegi |
| ||||||
| 802-es sorozat |
| ||||||
| P-sorozat |
| ||||||
| Lecserélve | |||||||
| |||||||