802.11n - πρότυπο ασύρματης δικτύωσης

Το IEEE 802.11n, γνωστό ως 802.11n, είναι ένα πρότυπο ασύρματης δικτύωσης, το οποίο χρησιμοποιεί πολλαπλές κεραίες για την επιτάχυνση της μετάδοσης δεδομένων. Ο σκοπός αυτού του προτύπου είναι να αυξάνει την ροή μετάδοσης στο δίκτυο σε σχέση με τα δυο προηγούμενα πρότυπα (802.11a και 802.11g). Υπήρξε επίσης σημαντική αύξηση της μέγιστης διεκπεραιωτικότητας δεδομένων: από τα 54 Mb/s στα 600 Mb/s (Megabytes ανά δευτερόλεπτο). Το πρότυπο 802.11n μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δύο εύρη ζώνης: 2,4 GHz ή 5 GHz.

Το MIMO είναι μια τεχνολογία αξιοποίησης πολλαπλών κεραιών για την μετάδοση μεγαλύτερης ποσότητας πληροφοριών απ' ότι είναι δυνατόν με την χρήση μιας μονής κεραίας. Ένας τρόπος για να επιτευχθεί αυτό είναι η χρήση της τεχνολογίας SDM (Spatial Division Multiplexing), στην οποία πολλές ανεξάρτητες χωρικές ροές δεδομένων μεταδίδονται ταυτόχρονα σε ένα φασματικό κανάλι. Η τεχνολογία MIMO SDM καθιστά σε μεγάλο βαθμό δυνατή την αύξηση της διεκπεραιωτικότητας ως τον αριθμό κατανεμημένων χωρικών δεδομένων ροής, αλλά η κάθε χωρική ροή απαιτεί μια κεραία τόσο στον πομπό όσο και στον δέκτη. Επιπλέον, στην τεχνολογία MIMO είναι απαραίτητος ένας προσωπικός μετατροπέας και μετατροπέας αναλογικού σήματος σε ψηφιακό (ADC) για κάθε κεραία MIMO, κάτι που είναι ιδιαίτερα ακριβό σε εκτέλεση σε σχέση με τα συστήματα non-MIMO.

Ο αριθμός των παράλληλων ροών δεδομένων είναι περιορισμένος από τον ελάχιστο αριθμό των κεραιών που χρησιμοποιούνται και στις δύο πλευρές της σύνδεσης. Ωστόσο, συγκεκριμένες ραδιοφωνικές συνδέσεις περιορίζουν συχνά επιπλέον τον αριθμό των χωρικών ροών που μπορούν να μεταφέρουν μοναδικά δεδομένα.

Λαμβάνοντας υπόψιν τις ίδιες παραμέτρους λειτουργίας σε σύγκριση με το δίκτυο 802.11g (επίτευξη 54 Mb/s σε ένα κανάλι 20 MHz από μία κεραία), το δίκτυο 802.11n μπορεί να επιτύχει 72 Mb/s (σε ένα κανάλι 20 MHz από μία κεραία). Η ταχύτητα του 802.11n μπορεί να αυξηθεί έως και τα 150 Mb/s με την χρήση δύο καναλιών 20 MHz σε λειτουργία 40 MHz, εάν δεν προκύπτουν παρεμβολές στην εκπομπή, τύπου Bluetooth, μικροκυμάτων ή άλλων Wi-Fi στην περιοχή. Σε περίπτωση χρήσης μεγαλύτερου αριθμού κεραιών, η διεκπεραιωτική ικανότητα του 802.11n μπορεί να φτάσει ακόμη και τα 288 Mb/s σε λειτουργία 20 MHz από τέσσερις κεραίες ή τα 600 Mb/s σε λειτουργία 40 MHz από τέσσερις κεραίες.

Η αποστολή δεδομένων με ταχύτητα έως 600 Mb/s μπορεί να επιτευχθεί με τέσσερις χωρικές ροές κατά την χρήση ενός καναλιού με εύρος φάσματος 40 MHz. Οι διαφορετικοί τύποι διαμόρφωσης και κωδικοποίησης καθορίζονται από τα πρότυπα και έχουν καταγραφεί στο σχήμα διαμόρφωσης και κωδικοποίησης (MCS – Modulation and Coding Scheme). Για να επιτευχθεί η μέγιστη αποδοτικότητα του 802.11n, συνιστάται ένα καθαρό δίκτυο 5 GHz. Το εύρος ζώνης 5 GHz έχει σημαντικές δυνατότητες λόγω των πολλών μη-επικαλυπτόμενων καναλιών και τον μικρότερο αριθμό παρεμβολών σε σχέση με το εύρος 2,4 GHz.

Το εύρος ζώνης 2,4 GHz είναι εξαιρετικά συνωστισμένο. Από το 802.11n υπάρχει δυνατότητα διπλασιασμού της ροής μετάδοσης σε ένα κανάλι για 40 MHz, κάτι που δίνει λίγο περισσότερο από το διπλάσιο της ταχύτητας μετάδοσης δεδομένων.

Η βασική πιστοποίηση του 802.11n περιλαμβάνει κανάλια με εύρος 20 MHz και 40 MHz. Για έως και δυο χωρικές ροές, η ταχύτητα αποστολής ανέρχεται στα 144,4 Mb/s σε εύρος καναλιού 20 MHz και 300 Mb/s σε εύρος καναλιού 40 MHz (με μικρή προστασία απόστασης).