Зависимость теоретической пропускной способности от SNR, числа каналов и диапазонов. Источник: Intel.
Как видим, реализация 2x3-20 имеет лучший показатель SNR, чем 2x2-20. Это приведёт к увеличению радиуса действия сети при равной скорости. В то же время, график наглядно показывает, что использование двух потоков MIMO 20 МГц не позволяет достичь 100 Мбит/с реальной скорости. Для этого необходимо использовать три потока MIMO, как мы уже говорили выше. Преимущество подхода 2x2-40 здесь очевидно. Обратите внимание, что удвоение числа RF-цепей с каналами по 20 МГц и передача четырёх потоков MIMO даёт меньшую производительность, чем два канала по 40 МГц. Поэтому переход на 40-МГц каналы позволит не только снизить сложность и стоимость систем, но и повысить производительность.
Intel считает, что совместное использование технологий позволит выполнить требования будущего стандарта 802.11n. Если сделать ставку на увеличение используемой полосы частот совместно с технологией MIMO, то удастся не только достичь требуемых 100 Мбит/с, но и сохранить при этом низкую стоимость оборудования. Например, использование 40-мегагерцовых каналов и технологии MIMO в будущем позволит даже превзойти требования стандарта по мере развития возможностей ЦСП (вспомним закон Мура). Устройства 802.11n будут поддерживать как 20-, так и 40-МГц каналы, при этом 40-МГц каналы будут образовываться из двух смежных 20-МГц. Таким образом, если частотный спектр будет перегружен или надо будет связаться по старому стандарту, устройство может перейти на узкие 20-МГц каналы. Надеемся, что в момент выхода стандарта законодательные органы примут соответствующие поправки, разрешающие использование 40-мегагерцовых каналов там, где это пока запрещено.
Чтобы получить физическую скорость 100 Мбит/с, 802.11n должен поддерживать технологию MIMO не меньше, чем для двух потоков. Для этого потребуются, как минимум, две антенные цепи на каждом устройстве стандарта 802.11n. Опционально устройства смогут поддерживать и большее число потоков MIMO, но не больше четырёх.
Кроме того, в 802.11n могут быть внесены различные опциональные решения, увеличивающие пропускную способность. Сюда относятся увеличение числа антенных цепей, адаптивные каналы, технология кодирования FEC и т.д.
Конечно же, высокую скорость нельзя получить без эффективных механизмов управлением физическим уровнем. Хотя уровень MAC и не влияет напрямую на физическую скорость передачи, он играет важную роль при выборе режимов оптимизации передачи PHY. Первоначально связь будет устанавливаться средствами физического уровня, а уже затем, со временем, подключится MAC-уровень, который определит долговременные параметры связи типа модуляции, кодирования, конфигурации антенн, частотных диапазонов каналов и т.д.
Повышаем эффективность передачи на MAC-уровне
Конечно же, изменения коснутся и MAC-уровня, который получит новые функции. Важно понимать, что скорость передачи существенно ограничивается заголовками PHY и задержками. К сожалению, они плохо поддаются улучшению. Более того, заголовки PHY приходится делать даже больше, чтобы поддержать новые режимы.
В 802.11n будет введён режим передачи нескольких кадров MAC в блок данных физического уровня (агрегация). Также появляются и блочные подтверждения (Block ACK) на запросы нескольких кадров (BAR). Таким образом, теперь не нужно начинать процедуру передачи отдельно для каждого кадра. Если не использовать блочную передачу, то для скорости 100 Мбит/с потребовались бы 500 Мбит/с на уровне PHY.
Блочная передача данных будет работать в обоих направлениях. Что интересно, Intel предусматривает MAC-кадры нового формата, которые позволят создавать пакеты PHY с информацией сразу для нескольких клиентов.
Совместимость со старыми стандартами 802.11
Рабочая группа IEEE гарантирует обратную совместимость новых устройств 802.11n с оборудованием 802.11a/b/g при условии использования одного и того же частотного диапазона и канала. Другими словами, как мы уже говорили, поддержка 20-мегагерцовых каналов пригодится для обратной совместимости.
Совместимость с существующим оборудованием 802.11a/b/g будет обеспечиваться средствами MAC-уровня. То есть все существующие устройства стандартов 802.11a/b/g смогут подключаться к точкам доступа 802.11n. На уровне MAC также будет обеспечена совместимость схем модуляции для соответствующих частотных диапазонов. Естественно, придётся решить проблемы, возникающие при взаимодействии оборудования различных стандартов.
Заключение
Сегодня беспроводные сети стандартов 802.11a/b/g обеспечивают достаточную скорость для большинства задач. Однако ситуация меняется на глазах. В ответ на растущие требования IEEE и Wi-Fi Alliance уже приготовили планы развития следующего поколения WLAN.
Intel планирует не только достичь реальной пропускной способности в 100 Мбит/с, но даже превысить её. Технология 802.11n будет поддерживать все основные платформы, включая бытовую технику, персональные и карманные компьютеры. Новое поколение Wi-Fi будет работать как на предприятиях, так и в местах общественного доступа и дома.
Ключевыми моментами в разработке будущего стандарта беспроводных сетей будут стоимость и производительность. Intel считает, что для этого необходимо использовать как технологию MIMO, так и более широкие каналы. В то же время, эффективную пропускную способность удастся повысить и за счёт новых возможностей уровня MAC. Мы будем держать вас в курсе работы над 802.11n.
Источник: http://www.3tel.ru