Mnożenie przez ''n''

Możliwości przyspieszenia komunikacji i zwiększenia zasięgu w sieciach 802.11 są potencjalnie tak duże, że utrudniają osiągnięcie kompromisu już na wstępnym etapie prac nad standardem 802.11n.

Możliwości przyspieszenia komunikacji i zwiększenia zasięgu w sieciach 802.11 są potencjalnie tak duże, że utrudniają osiągnięcie kompromisu już na wstępnym etapie prac nad standardem 802.11n.

Na temat 802.11n mówi się ostatnio sporo za sprawą aktywności grup firm przedkładających propozycje specyfikacji tego standardu nad IEEE. Propozycji pełnych i częściowych jest aż ponad dwadzieścia, co każe sądzić, że kompromis nie zostanie osiągnięty szybko. Ostateczna specyfikacja nie pojawi się wcześniej niż w pierwszej połowie 2006 r. Ponieważ jednak technologie mające być fundamentem standardu istnieją już dziś, w tym czasie na rynek trafią zapewne produkty niestandardowe. Ich aktualizacja do ostatecznie zatwierdzonej wersji standardu 802.11n będzie fikcją.

Mimo to nabywcy zapewne się znajdą - możliwość przesyłania danych z prędkością 140, 250 czy 500 Mb/s i to bez kabla będzie dla wielu ważniejsza niż standard.

Szybciej po MIMO

Fundamentem 802.11n będą dwie współdziałające ze sobą technologie: MIMO (Multiple Input Multiple Output) oraz OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). W sytuacji, gdy dwa urządzenia komunikują się ze sobą w przestrzeni bez przeszkód fizycznych za pośrednictwem normalnych anten dookolnych (a więc nie kierunkowych), większość sygnału ulega rozproszeniu w przestrzeni. Gdy w okolicy pojawiają się przeszkody, sygnał odbija się, a odbite fale nakładają się na oryginalne, tworząc interferencje, co wymusza częste zmiany kanałów, korekcję błędów i retransmisje. Wszystkie te dostosowania są kosztowne dla zasięgu i przepustowości.

Technologia MIMO wprowadza zmianę zarówno w sposobie nadawania, jak i odbierania sygnału. Nadajnik MIMO posługuje się wieloma (dwoma lub więcej) nadajnikami działającymi równolegle, lecz w różnych przedziałach pasma (różnych kanałach) w ramach tego samego kanału o szerokości 20 MHz (standardowa szerokość kanałów w 802.11). Zamiast jednej transmisji 20 MHz odbywają się więc dwie równoległe transmisje w paśmie o szerokości 10 MHz (2 x 2 MIMO) lub cztery transmisje (przy czterech nadajnikach) po 5 MHz na subkanał (4 x 4 MIMO).

Odbiornik, analogicznie jak nadajnik, składa się tak naprawdę z wielu odbiorników i dekoduje sygnał, nasłuchując jednocześnie na dwóch lub więcej częstotliwościach. Dekodowanie sygnału wymaga więcej operacji DSP, jest jednak opłacalne, gdyż wiele subkanałów oznacza mniejsze prawdopodobieństwo interferencji, a więc mniej retransmisji. Jeśli dodać do tego, że transmisja w każdym kanale odbywa się z inną polaryzacją (OFDM zakłada prostopadłe do siebie kąty polaryzacji kanałów bezpośrednio ze sobą sąsiadujących), interferencje zmniejszają się jeszcze bardziej.

Dalsza poprawa efektywności rozwiązań MIMO jest możliwa dzięki zastosowaniu odbić do wzmocnienia efektywnie odbieranego sygnału. Sygnał radiowy odbija się, często wielokrotnie, i trafia do odbiornika wieloma ścieżkami, z różnym przesunięciem czasowym, różną mocą i różną polaryzacją. Ponieważ odbiornik MIMO koordynuje pracę dwóch lub więcej odbiorników składowych, każdy z nich może nasłuchiwać fal o innej polaryzacji. W normalnej sytuacji energia fal, które, odbijając się, zmieniły polaryzację, zostałaby utracona.

W technologii MIMO odbite fale wzmacniają obraz sygnału uzyskiwany na odbiorniku także dzięki tzw. matrycowemu kodowaniu sygnału podczas jego wysyłania w eter równolegle przez kilka nadajników opóźnienia, polaryzacja itd. nie mają wpływu na zdolność do odczytania sygnału. W ostatecznym rozrachunku MIMO daje możliwość zwiększenia przepustowości na dotychczasowym dystansie lub zwiększenie zasięgu przy zachowaniu dotychczasowej przepustowości. Dzięki wykorzystaniu odbić technologia ta pozwala także na poprawę pokrycia sygnałem obszaru będącego w nominalnym zasięgu nadajnika. Podstawowy problem to oczywiście zdolność odbiornika do szybkiego złożenia wielu docierających do niego sygnałów w jeden spójny. Jest to tym trudniejsze, im więcej nadajników bierze udział w komunikacji.

Spory nad kanałem

Powyższa wizja fundamentów 802.11n jest lansowana przez firmę Airgo, zatrudniającą twórców technologii MIMO. Airgo skupia wokół siebie grupę firm, tworząc z nimi grupę o nazwie Worldwide Spectrum Efficiency (WWSE). Są wśród nich m.in. Broadcom, Conexant, Motorola i Texas Instruments. Konkurencyjną wobec Airgo wizję technologicznej podbudowy sieci 802.11n ma grupa Task Group "n" (TGn). Organizacja ta, której pod względem technologicznym przewodzi Agere Systems, przyciągnęła także gigantów, takich jak Intel, Nokia, Sony czy Atheros.