IEEE 802.11n er en version af 802.11-standarden for Wi-Fi-netværk , der dukkede op i 2009. Modtog navnet Wi-Fi 4 [1] . Den fungerer i 2,4 og 5 GHz-båndene (enheder, der understøtter 5 GHz-båndet er meget mindre almindelige), giver dig mulighed for at opnå hastigheder på op til 150 Mbps med en kanalbredde på 40 MHz for hver uafhængig antenne [2] .
Denne standard blev godkendt den 11. september 2009 [3] [4] .
802.11n giver 4 til 11 gange hurtigere dataoverførselshastigheder end 802.11g-enheder (som har en maksimal hastighed på 54 Mbps), når de bruges i 802.11n-tilstand med andre 802.11n-enheder. Teoretisk set er 802.11n i stand til at levere dataoverførselshastigheder på op til 600 Mbps brutto, ved at bruge datatransmission over fire antenner på én gang, men 802.11n-løsninger med én antenne og hastigheder på op til 150 Mbps findes normalt.
802.11n-enheder kan understøtte drift i 2,4- eller 5,0 GHz-båndene.
Derudover kan 802.11n-enheder fungere i tre tilstande [5] :
Udkastet til 802.11n-standarden (DRAFT 2.0) understøttes af mange moderne netværksenheder. Den endelige version af standarden (DRAFT 11.0), som blev vedtaget den 11. september 2009, giver hastigheder på op til 300 Mbps, multi-kanal I/O, kendt som MIMO , og større dækning.
Den faktiske datahastighed er altid mindre end kanalhastigheden. For Wi-Fi afviger den faktiske dataoverførselshastighed normalt med mere end en faktor to ned [6] .
Derudover er der flere andre faktorer, der begrænser den reelle gennemstrømning:
Det er værd at bemærke, at når du arbejder i 802.11b-standarden eller når du leverer en tilstand, der er kompatibel med den, er der kun tre ikke-overlappende kanaler, det vil sige, som ikke forstyrrer hinanden (normalt er disse 1., 6. og 11. ). Det vil sige, at hvis en nabo bag væggen har et adgangspunkt på 1. kanal, og hjemme hos dig på 3., så vil disse adgangspunkter forstyrre hinanden og derved reducere dataoverførselshastigheden.
Med 802.11n-standarden kan enheder bruge 2,4 eller 5 GHz-båndene, hvilket forbedrer kommunikationssikkerheden ved at reducere virkningerne af radiofrekvensinterferens. Fra 2008 kan næsten alle 802.11n-klienter baseret på CardBus og ExpressCard kun arbejde i 2,4 GHz-båndet, og kun nogle af de indlejrede adaptere understøtter begge bånd [7] .
802.11n-specifikationen giver standard 20 MHz-kanaler samt 40 MHz bredbåndskanaler. Denne løsning øger gennemløbet til 150 Mbps brutto pr. stream. Det skal bemærkes, at der kun kan placeres én bredbåndskanal i 2,4 GHz-båndet, for denne skal 2 ud af 3 ikke-overlappende kanaler (6. og 1. eller 11.) være ledige, hvilket er umuligt i lejlighedskomplekser. Med 20 MHz-kanaler giver standarden kun omkring 72 Mbps brutto pr. stream [2] .
802.11n-standarden introducerer en vigtig innovation - MIMO ( Multiple Input, Multiple Output - "many inputs, many outputs"), ved hjælp af hvilken spatial multipleksing udføres: samtidig transmission af flere informationsstrømme over en kanal, samt brugen af multipath-udbredelse til signallevering , som minimerer virkningerne af interferens og datatab, men kræver flere antenner. Det er muligheden for samtidig transmission og modtagelse af data, der gør gennemløbet af 802.11n-enheder højere [7] .
I begyndelsen af 2013 understøtter de fleste adgangspunkter, der tilbydes af producenter, MIMO 2x2 eller 1x1, det vil sige SISO (single streaming). Wi-Fi-adaptere indbygget i mobile enheder understøtter normalt SISO-tilstand.
IEEE 802.11n-enheder bruger typisk 3x3 eller 2x3 antennekonfigurationer til at sende og modtage information, men andre kan blive understøttet over tid. Enklere modeller implementerer et skema med et transmitterende og to modtagende radiokredsløb (da abonnenter normalt for det meste downloader data, ikke sender). Brugere med højere datahastighedskrav vil være i stand til at købe modeller med en 4×4-antennekonfiguration [7] .
IEEE 802.3af-2003 Power Supply ( PoE )-standarden leverer ikke den strøm, der kræves til at forsyne adgangspunkter med 3x3 eller højere antennekonfigurationer. Den blev erstattet af IEEE 802.3at-2009-standarden , som sørger for en fordobling af den maksimale effekt, hvilket er nok til at forsyne enheder med en 4 × 4-antennekonfiguration.
I betragtning af at adgangspunkterne, der understøtter denne standard, kan gennemløbet overstige 100 Mbps, kan Fast Ethernet-kanaler meget vel blive en flaskehals i netværkstrafikkens vej. Derfor, når du installerer et trådløst netværk, er det ønskeligt at bruge Gigabit Ethernet-switche .
IEEE 802.11n-baserede komponenter er designet til at være kompatible med 802.11b- og 802.11g-enheder på 2,4 GHz-båndet og med 802.11a (5 GHz) -enheder [8] . Nyere 802.11n-netværk forventes at have ældre klienter i nogen tid fremover, så WLAN -installationer bør overveje at understøtte dem.
802.11n-standarden understøtter en række driftstilstande i et blandet miljø i nærværelse af enheder, der kun implementerer de ældre 802.11g-, 802.11b- og 802.11a-standarder. Følgende foranstaltninger er inkluderet i MAC- og PHY-niveauerne i 11n-standarden: beskyttelse på PHY-niveau (Mixed Mode Format-beskyttelse, L-SIG TXOP-beskyttelse - alle 11n-transmissioner udføres inden for 802.11a- eller 802.11g-transmissionsrammer), brug af dobbelt CTS beskyttelse i hver 20 MHz halv 40 MHz kanaler (PHY lag), MAC lag beskyttelse ved RTS/CTS framing eller CTS frame transmission.
I mangel af interferens med udbredelsen af radiobølger er trådløse LAN-områder normalt torusformede [9] . MIMO og spatial multiplexing- teknologier, der leveres af 802.11n-standarden, gør zonerne mindre forudsigelige og regelmæssige, da formen begynder at afhænge af forholdene i rummet. Det kan derfor være nødvendigt at opgradere netværksplanlægningsinstrumentering.
Trådløse adgangspunkter og 802.11n-klienter forhandler kanalbredder og rumlige streams . Antallet af rumlige strømme afhænger af antallet af antenner. Den maksimale teoretiske båndbredde kan således kun opnås i en 4x4-konfiguration: fire sende- og fire modtageantenner. 802.11n-standarden definerer modulations- og kodningsskemaindekset ( engelsk modulations- og kodningsskema. MCS ) som et heltal fra 0 (svarende til den langsomste, men pålidelige tilstand) til 31 (den hurtigste, men følsomme over for radiointerferenstilstand). Indekset bestemmer radiofrekvensmodulationstype, kodningshastighed , beskyttelsesinterval og kanalbredde . Tilsammen definerer disse parametre en teoretisk datahastighed, der spænder fra 6,5 Mbps til 600 Mbps. Den maksimale hastighed kan opnås ved at bruge alle mulige muligheder i 802.11n-standarden [10] .
Modulationstypen (for eksempel BPSK fra 802.11 eller QAM fra 802.11a ) og kodningshastigheden bestemmer, hvordan dataene transmitteres over luften. Nyere moduleringsteknikker kan være mere effektive og understøtte højere datahastigheder, mens ældre tjener til at give bagudkompatibilitet . For at opnå en maksimal forbindelseshastighed på 300 Mbps kræver det, at både adgangspunktet og klientenheden understøtter to rumlige streams og fordoble kanalbredden på 40 MHz [10] .
802.11n-specifikationen blev ratificeret den 11. september 2009.
I Rusland er denne standard officielt certificeret. Udstyr af 802.11n-standarden er tilladt til brug i Rusland i intervallerne 2400-2483,5, 5150-5350 og 5650-5725 MHz efter ordre fra det russiske ministerium for telekommunikation og massekommunikation dateret 14. september 2010 nr. 124 "Den godkendelse af reglerne for brug af radioadgangsudstyr. Del I. Regler for brug af radioadgangsudstyr til trådløs datatransmission i området fra 30 MHz til 66 GHz. Udarbejdelsen af normerne for anvendelsen af standarden blev udført af Federal State Unitary Enterprise Scientific Research Institute of Radio (NIIR).
| IEEE standarder | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nuværende |
| ||||||
| Serie 802 |
| ||||||
| P-serien |
| ||||||
| Erstattet | |||||||
| |||||||