Все, что необходимо знать о новом поколении стандарта Wi-Fi

Беспроводные сети, построенные на базе стандарта 802.11, известные также как сети Wi-Fi, получили достаточно широкое распространение. Однако ныне действующий стандарт 802.11g, который утвержден еще в 2003 году, с течением времени все меньше соответствовал более сложным и требовательным к пропускной способности приложениям.

Потоковое видео, к примеру, — будь то полнометражный фильм для домашнего просмотра или сеанс видеоконференц-связи на предприятии — опасно передавать по сети 802.11g. Так называемые ‘g’-устройства имеют теоретический максимум пропускной способности 54 Мбит/с, однако их реальное быстродействие достигает не более половины от заявленной величины, а этого совершенно недостаточно для передачи видео.

Ситуацию со временем должен значительно улучшить стандарт 802.11n, который обещает куда более высокие скорость и дальность связи. Давайте посмотрим, чего можно ожидать от 802.11n и когда это произойдет.

В стандарте 802.11n используется несколько новых, а также усовершенствованных технологий, обеспечивающих более высокую скорость и дальность передачи данных. Наиболее важная из них получила название Multiple Input, Multiple Output. В ней для передачи нескольких потоков данных из одной точки в другую применяется несколько антенн. Вместо посылки и получения одного потока данных MIMO может одновременно передавать три и получать два таких потока. Это позволяет за один и тот же отрезок времени передавать больше данных. Данная технология увеличивает также зону покрытия или дальность передачи данных.

Еще одна технология, применяемая в 802.11n, заключается в объединении каналов — для передачи данных могут использоваться одновременно два раздельных непересекающихся канала.

Она также увеличивает пропускную способность. Третьей новой технологией в 802.11n является оптимизация полезной нагрузки, или агрегирование пакетов, которая, если не вдаваться в подробности, позволяет размещать в каждом передаваемом пакете больше данных.

И производители, и независимые обозреватели отмечают, что заявления о более высоких скоростях и увеличенной дальности связи новой технологии соответствуют действительности.

Так, в частности, продукты 802.11g, имеющие максимальную теоретическую пропускную способность 54 Мбит/с, обычно обеспечивают реальное быстродействие в диапазоне 22-24 Мбит/с. Между тем, в корпорации Intel, которая производит наборы микросхем беспроводной связи, заявляют, что для оборудования 802.11n реальная скорость передачи данных колеблется в пределах 100-140 Мбит/с.

Дальность связи сложнее определить, так как на нее влияет множество факторов, включая, например, преграды, которые могут блокировать прохождение сигнала. Однако в Intel отмечают, что дальность связи оборудования 802.11n, как правило, более чем вдвое превышает показатели 802.11g.

Домашние пользователи приобретают все больше оборудования беспроводных сетей, основанного в том числе и на предварительных версиях стандарта 802.11n. Однако в корпоративном секторе проникновение решений на базе Wi-Fi по-прежнему невелико. Беспроводные коммуникации во многих организациях используются в таких специфических применениях, как предоставление сетевого доступа в конференц-залах, кафе, временных или перестраиваемых офисах.

Подобное применение беспроводных технологий вполне объяснимо, так как обычный коммутируемый Ethernet обеспечивает более высокую надежность и скорость передачи данных (теоретический максимум составляет в 100 Мбит/с), тогда как беспроводные локальные сети обладают меньшим быстродействием, а полоса пропускания радиоканала делится между всеми абонентами. 802.11n решает проблему пропускной способности, открывая возможность использования большего числа приложений, включая, например, передачу голоса по IP и организацию видеоконференций.

Увеличенная дальность связи 802.11n будет означать меньшее число «мертвых зон» в домашних сетях, обслуживаемых единственным маршрутизатором Wi-Fi. Это также откроет возможность использования приложений с высокими требованиями к пропускной способности.

Как и современное оборудование беспроводных сетей, устройства 802.11n поддерживать стандарты шифрования и аутентификации Wi-Fi Protected Access (WPA) и WPA 2, обеспечивая высокий уровень защищенности. В дополнение к этому, альянсом Wi-Fi Alliance предложены спецификации, позволяющие облегчить и упростить организацию защиты домашних сетей.

Программа Wi-Fi Protected Setup выполняет настройку WPA или WPA 2 простым нажатием клавиш или вводом PIN-кода. Эта программа не является частью стандарта 802.11n, однако производители начали ее использовать в устройствах на базе предварительной версии стандарта.

Стандарт 802.11n

Стандарт 802.11n создается рабочей группой IEEE. Как и во многих аналогичных случаях, его утверждение оказалось чрезвычайно медленным, растянувшимся на многие годы процессом, в течение которого изучаются малейшие нюансы и обсуждаются различные подходы, вырабатываются и утверждаются общим голосованием устраивающие всех формулировки.

В данном случае процесс согласования начался более трех лет назад. Первоначально, как казалось, общее решение относительно методов получения конечных результатов, заявленных в стандарте, было найдено, однако разногласия между производителями затормозили процесс в гораздо большей степени, чем предполагалось.

Эти разногласия преодолены. На мартовской встрече в Орландо рабочая группа формально одобрила предварительную спецификацию и наметила дату публикации окончательной редакции стандарта — март 2009 года. Предварительный вариант спецификации, Draft 2.0, получил более 80% голосов членов рабочей группы. Однако еще ждет своего одобрения версия Draft 3.0, в которой должны быть рассмотрены вопросы работы Wi-Fi в потребительской электронике, в частности, в медиаплейерах и видеокамерах.