По оценкам аналитиков компании ABI Research (www.abiresearch.com), продукты стандарта 802.11n захватят значительную долю рынка уже в текущем году, а к 2012 г. 802.11n-совместимые наборы микросхем станут преобладать в общем объеме продаж микросхемных наборов для устройств БЛВС. В домах устройства стандарта 802.11n обеспечат достаточно высокую пропускную способность беспроводных соединений для нормальной работы приложений, передающих видео, голос и данные. На предприятиях БЛВС этого стандарта будут поддерживать критически важные приложения, обеспечивая такую же скорость передачи данных, как по проводной сети Fast Ethernet.
Проект стандарта IEEE 802.11n основан на радиотехнологии MIMO (Multiple-Input Multiple-Output). Использование этой инновационной радиотехнологии предусмотрено и в других стандартах, включая WiMAX и LTE (Long-Term Evolution). Последний разрабатывается для сотовых сетей 4G.
С помощью методики пространственного мультиплексирования радиотехнология MIMO передает два или более потоков данных одновременно на одном и том же частотном канале. При передаче двух пространственных потоков названная методика может удвоить пропускную способность беспроводного канала. Для образования нескольких пространственных потоков нужно иметь несколько приемников и передатчиков, а также возможность передавать потоки по разным маршрутам (MIMO использует феномен многолучевого распространения радиоволн).
Традиционные БЛВС работают на 20-МГц каналах, а проектом стандарта 802.11n предусмотрено использование 20- и 40-МГц каналов и до четырех пространственных потоков на одном канале. В случае применения 40-МГц канала и четырех пространственных потоков максимальная скорость передачи данных составит 600 Мбит/с. Нынешние продукты передают данные на скорости до 300 Мбит/с, используя два пространственных потока на 40-МГц канале.
В дополнение к пространственному мультиплексированию в проекте стандарта 802.11n предусмотрено усовершенствование физического уровня БЛВС. Речь идет о применении более эффективной реализации технологии OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) и укороченных защитных интервалов (временной интервал в конце каждого символа OFDM, исключающий перекрытие последовательно передаваемых символов).
Задействуя 52 поднесущие (в полосе частот 20 МГц), технология 802.11n обеспечивает максимальную скорость передачи данных в одном потоке, равную 65 Мбит/с. Пропускная же способность традиционного оборудования, передающего данные по 48 поднесущим, составляет 54 Мбит/с. Традиционные устройства стандартов 802.11a/b/g используют защитный интервал длительностью 800 нс, тогда как устройства проекта стандарта 802.11n факультативно поддерживают 400-нс защитный интервал, сокращая при этом длину символа OFDM на 400 нс. Короткий защитный интервал уменьшает время передачи одного символа с 4 до 3,6 мс, увеличивая таким образом скорость передачи символов на 10%.
Преимущества разрабатываемого стандарта 802.11n не ограничиваются только усовершенствованием физического уровня БЛВС. Это будет стандарт на полностью новую сетевую технологию, улучшающую функционирование оборудования и на MAC-уровне. В работе традиционных БЛВС значительная часть накладных расходов связана с передачей подтверждений приема кадров (ACK). Принимающая станция передает кадр ACK (передающей станции) в ответ на каждый принятый ею кадр. Если передающая станция не получает кадр ACK, она пересылает неподтвержденный кадр повторно.
Передача кадров ACK и защитные интервалы «съедают» значительную часть пропускной способности радиоканала, поэтому, чтобы увеличить эффективность работы последнего, в проекте стандарта 802.11n предусмотрены функции агрегирования кадров и подтверждения приема блока кадров (Block ACK).
Агрегирование кадров — это объединение двух или более кадров в один большой кадр, с целью снижения в сеансе сетевой работы числа межкадровых интервалов и кадров ACK. Передаваемый по радиоканалу агрегированный кадр, который получил название A-MPDU (Aggregate MAC Protocol Data Unit), может иметь длину до 64 Кбайт и состоять из множества традиционных кадров длиною от 52 до 2304 байт.
При использовании протокола Block ACK прием множества кадров подтверждается одним кадром. Этот протокол повышает эффективность работы сети, устраняя квитирование приема каждого кадра. Хотя протокол Block ACK предусмотрен и ныне действующим стандартом 802.11, он не получил широкого применения. В целях повышения эффективности использования полосы пропускания радиоканала в проекте стандарта 802.11n кадр Block ACK был укорочен с традиционных 128 до 8 байт.
Типы компьютерных сетей
