Стандарт 802.11n обратно совместим с предыдущими редакциями Wi-Fi-версий a, b и g, но при этом включает в себя множество дополнений, позволяющих качественно улучшить характеристики беспроводных сетей. Окончательная спецификация 802.11n пока еще не утверждена Институтом инженеров электроники и электротехники (IEEE), поэтому перечислять все технологические нюансы этого стандарта преждевременно. Однако его ключевые достоинства можно оценить уже сейчас.

В новом стандарте реализована радиотехнология, получившая комично звучащее в русской транскрипции название MIMO (Multiple-Input Multiple-Output). Она использует механизм пространственного мультиплексирования, который позволяет разделить исходящий сигнал на несколько пространственных потоков и передать их с разных антенн. Разделенные потоки попадают на вход приемника с различной задержкой и уровнем сигнала. При этом они снабжены четкими пространственными сигнатурами, с помощью которых приемник способен "собрать" из них изначальный поток. При помощи нескольких антенн беспроводное оборудование стандарта 802.11n может обрабатывать множество входящих и исходящих потоков данных. Чем больше антенн используется одновременно в точке доступа, тем выше ее максимальная скорость передачи данных. По словам Станислава Рыбалко, руководителя направления беспроводных технологий компании CompTek, в решениях на базе 802.11 Draft 2.0 уже применяются по две (MIMO 2x2) и по три (MIMO 3x3) антенны на прием и передачу. При этом стандарт 802.11n поддерживает до четырех пространственных потоков, что позволяет использовать в точках доступа до четырех антенн (MIMO 4x4).

Александр Горнак, технический директор ООО "Новые Системы Телеком", подчеркивает, что технология MIMO позволяет оборудованию работать в сложной радиочастотной обстановке, невзирая на препятствия, создающие многолучевую интерференцию, эхо и мертвые зоны. Точка доступа с поддержкой MIMO извлекает информацию из всех отраженных сигналов, принимаемых антеннами, после чего реконструирует эту информацию в один "суперсигнал". Тем самым устраняются многие проблемы передачи сигнала, которые характерны для систем 802.11 a/b/g. В частности, использование технологии MIMO минимизирует количество повторно переданных пакетов, что сокращает задержки в радиоканале для приложений реального времени, таких как VoIP или потоковое видео. Кроме того, повышается дальность и пропускная способность соединения.

"Скорость передачи данных увеличивают не сами антенны, а методы их использования, такие как динамическое формирование диаграммы направленности сигнала", - уточняет генеральный директор НПЦ "Дэйтлайн" Андрей Чесноков. Эта технология придает электромагнитному полю антенны форму лепестка, главный максимум которого направлен в сторону приемника. При изменении положения приемника в пространстве направление и мощность передачи автоматически адаптируется. По словам Павла Быстрова, менеджера по работе с клиентами компании Cisco, точки доступа с поддержкой этой технологии могут обеспечивать лучшие характеристики пропускной способности в направлении клиента, увеличивая дальность и скорость соединения без изменения положения передающих антенн.

Андрей Чесноков из "Дэйтлайн" поясняет, что повышение скорости передачи данных на физическом уровне (PHY-уровень) было бы неэффективным без соответствующих изменений на уровне доступа к среде (MAC-уровень). К таким изменениям в стандарте 802.11n относится функция агрегации кадров. Она призвана увеличить эффективность использования частотных каналов путем помещения нескольких пакетов с данными в один кадр, передаваемый радиопередатчиком. В стандартах 802.11a/b/g передатчик способен за один раз передать в пакете до 2304 байт полезной информации, при этом каждый пакет помещается в персональный кадр. В процессе агрегации передатчик стандарта 802.11n объединяет несколько пакетов в один кадр, тем самым увеличивая размер полезной информации в кадре. Благодаря этому уменьшается количество заголовков кадров, межкадровых интервалов и преамбул, в результате чего объем присоединенной служебной информации к кадрам данных может быть сокращен на 25%. Еще одним нововведением является блокирующее подтверждение. Эта функция уменьшает количество подтверждений о доставке кадра, которое должен отправить приемник передатчику. Вместо подтверждения о доставке каждого из нескольких однонаправленных кадров приемник посылает лишь одно блокирующее подтверждение. По словам Дмитрия Ларюшина, директора по развитию беспроводных технологий российского офиса корпорации Intel, улучшения стандарта 802.11n на MAC-уровне позволяют оптимизировать загрузку канала при обслуживании множества абонентов на одной точке доступа, а также резервировать необходимые ресурсы для обслуживания различных видов трафика (QoS).

Среди прочих достоинств 802.11n Александр Горнак выделяет возможность удвоения полосы радиоканала до 40 МГц, что, в свою очередь, удваивает пропускную способность. Кроме того, новый стандарт предусматривает использование режима модуляции OFDM c увеличенным количеством поднесущих (52 против 48 в стандарте 802.11g), более высокий уровень прямой коррекции ошибок (до 5/6 против 3/4 в стандарте 802.11g), а также уменьшенный защитный интервал между передачами (400 нс против 800 нс в стандарте 802.11a). Андрей Чесноков из "Дэйтлайн" добавляет к этому перечню технологию Fast MCS Feedback, которая быстро выбирает схему модуляции и кодирования в зависимости от изменений уровня качества радиосигнала. При передаче каждого пакета данных с ним также передается информация о рекомендуемой скорости передачи для следующего пакета.

Перечисленные новшества позволили в разы увеличить пиковую скорость передачи данных по радиоканалу. Теоретический предел для 802.11n составляет 600 Мбит/с, против 54 Мбит/с для стандарта 802.11g. "Это новая ступень развития сетей Wi-Fi, по эффективной скорости передачи данных эквивалентная проводному Fast Ethernet. Из "гадкого утенка" Wi-Fi превращается в полноценную технологию передачи данных, удобную и недорогую", - заключает Станислав Рыбалко из CompTek.