Как могли заметить внимательно следящие за обновлениями железа мак-пользователи, в прошлом году Apple стала включать чипы под названиями «Atheros» и «Broadcom» или «N» в некоторые модели компьютеров с процессорами Core 2 Duo. А на выставке Macworld Expo в январе Apple анонсировала внедрение беспроводного сетевого стандарта 802.11n с пропускной способностью 100Мбит/сек. И что самое удивительное – это готовность компании продвигать стандарт работа над которым должна продолжаться еще в течении года.
Как могли заметить внимательно следящие за обновлениями железа мак-пользователи, в прошлом году Apple стала включать чипы под названиями «Atheros» и «Broadcom» или «N» в некоторые модели компьютеров с процессорами Core 2 Duo. А на выставке Macworld Expo в январе Apple анонсировала внедрение беспроводного сетевого стандарта 802.11n с пропускной способностью 100Мбит/сек. И что самое удивительное – это готовность компании продвигать стандарт работа над которым должна продолжаться еще в течении года.
Дежа вю
Четыре года назад, Apple также запустила в производство стандарт окончательно не готовый – 802.11g или «G» – в 2003 году на Macworld Expo, и как показала практика все получилось совсем неплохо, не так ли?
Обе спецификации «G» и «N» разрабатываются институтом электротехники и электроники (Institute of Electrical and Electronics Engineers, или IEEE) – группой стандартизации в которую входят инженера работающие над черновыми вариантами и модернизацией сетевых протоколов. О спецификации 802.11a или «A», в которой используется другой частотный диапазон, отличный от «B» и «G» мы поговорим позже в этой же статье.
Но работа над стандартом G в соответствующей группе IEEE была практически завершена когда Apple выпустила в продажу оригинальные базы AirPort Extreme. Некоторые обновления встроенного программного обеспечения (firmware) требовались для обеспечения полного соответствия с финальным стандартом – появившимся 6 месяцев спустя – и взаимодейтвием с «G» оборудованием от других производителей.
Чипы «N» которые Apple стала встраивать в компьютеры с прошлого года основаны на более «сырой» спецификации N. Эта первая версия, Draft 1.0, сейчас пересматривается и Draft 2.0 ожидается в марте. Есть некоторое беспокойство что чипы соответствующие Draft 1.0 не достигнут полного потенциала 802.11n когда он наконец будет утвержден в начале 2008 года.
Очень похоже, что Apple получила хорошую поддержку от партнеров-производителей чипов, которая обеспечит ей выгодное будущее, и абсолютно точно – мы увидим еще множество обновлений программного обеспечения в процессе работы над N стандартом. И также возможно, что оборудование с N стандартом которое поступит в продажу в середине 2007 будет превосходить по характеристикам устройства 2006 года.
N значит быстрее
Стандарт N предусматривает улучшения для повышения пропускной способности. Тогда как для 802.11g заявлялась скорость в 54Мбит/сек, на самом деле многие оказались разочарованы обнаружив что в лучшем случае получается 20-25Мбит/сек реальной (полезной) пропускной способности если отбросить служебные (протокольные) данные.
Самое главное в стандарте N который начала внедрять Apple – это скорость передачи необработанных данных порядка 300Мбит/сек и реальная пропускная способность полезной информации – 100Мбит/сек. Это позволяет беспроводному стандарту N немного превысить возможности 100Мбит Ethernet (проводной сети), который до сих пор является стандартом для большинства офисов. Тогда как соотношение 100:300 выглядит не так приемлемо как 25:54, здесь нужно обращать внимание именно на реальную скорость передачи полезной информации, а не на скорость передачи вообще. Тесты первых экземпляров проведенные PC World и другими лабораториями показали большое количество несовместимостей с другим оборудованием, однако продемонстрировали пропускную способность порядка 100Мбит/с.
Чтобы обеспечить работу N стандарта с портативными устройствами и разнообразными «гаджетами» типа iPhone или Wi-Fi камерами, группа инженеров IEEE разрабатывает даже более впечатляющие возможности сохраняя при этом обратную совместимость. Более быстрые N устройства могут достичь скорости передачи «сырых» данных в 600Мбит/с и соответственно скорости передачи полезной информации порядка 200-300Мбит/с, однако стоимость таких устройств будет гораздо больше потребительского уровня и ориентированы они больше на корпоративный рынок. Но так как N обратно совместим со всеми предыдущими 802.11 версиями, эти устройства с успехом будут работать в существующих сетях.
Сравнительная таблица скоростей
| Стандарт | Apple’ марка | Заявленная скорость | Реальная скорость | Диапазон | Год внедрения в производство |
| 802.11b | AirPort | 11Мбит/с | 4-6Мбит/с | 2.4ГГц | 1999 |
| 802.11a | «Похоронен» Apple в 2003 году, предполагалось что не найдет применения в потребительской электронике | 54Мбит/с | 20-25Мбит/с | 5ГГц | 2007 |
| 802.11g | AirPort Extreme | 54Мбит/с | 20-25Мбит/с | 2.4ГГц | 2003 |
| 802.11n | AirPort Extreme | 300Мбит/с | 100Мбит/с | 2.4/5ГГц | 2007 |
Преимущества N стандарта
N стандарт имеет ряд преимуществ перед стандартами A, B и G: он более эффективен, имеет больший радиус действия и использует более широкий спектр.
Новая базовая станция AirPort Extreme 802.11n использует массив антенн MIMO (multiple-in, multiple-out) – мульти-вход, мульти-выход. Стандарт требует наличия минимум двух приемных и двух передающих антенн; и как минимум 2 радиопередатчика. Каждый радиопередатчик может пересылать отдельный поток данных используя свою антенну чтобы формировать и управлять лучем.
Это позволяет использовать один и тот же спектр для: удвоения пропускной способности «сырых» данных благодаря наличию двух радиопередатчиков. Преимущество от наличия второй антенны заключается в том что больше энергии фокусируется, и вырабатывается более сильный сигнал который может быть принят на значительно большей дальности; большая чувствительность при приеме сигналов означает что устройство может «слышать» излучение поступающее издалека.
И еще одно преимущество стандарта N в том, что он использует больший спектр чем A, B и G (подробнее см. следующий раздел «Исключение интерференции»).
В большинстве стран мира, частоты в 2.4ГГц и 5ГГц зарезервированы для нелицензируемого использования – это позволяет не платить за лицензию на использование определенного частотного диапазона (кроме Украины и России :)). Сотовые компании, например, вынуждены платить сотни миллионов долларов на эксклюзивные права на определенные частоты.
Исключение интерференции
В диапазоне 2.4ГГц, G (и в более старом B) используется ширина канала в 22МГц, что обеспечивает скорость передачи «сырых» данных на уровне 54Мбит/с; это же имеет место в спецификации A для диапазона 5ГГц. Формат N опционально позволяет сделать ширину канала в 40МГц (разрешено в США и некоторых других странах), что примерно вдвое увеличивает пропускную способность.
Но так как N должен сохранять обратную совместимость с A, B и G, то ширина канала должна автоматически уменьшаться в том случае если базовая станция или N адаптер определяет другую, более старую сеть соединение с которой нужно установить.
И вот одна причина, почему диапазон 5ГГц становится интересен. Диапазон 2.4ГГц рассчитан на 11 каналов доступных в США, но они частично перекрываются. Толко каналы 1, 6 и 11 обеспечивают минимальное перекрытие и могут использоваться в одно время в одном месте.
В диапазоне 5ГГц предусмотрено 23 канала для использования в США, и значительно меньшее количество для всех остальных мест в мире. Большинство ограничены для внутреннего использования, некоторое количество существует для внешнего. Apple поддерживает 4 канала для внутреннего и 5 для внешнего (вне помещений) использования. Остальные 14 каналов зарезервированы для военных радаров.
Если вы строите домашнюю N сеть вам наверное больше понравится использовать диапазон 5ГГц, поскольку членов сети не много и можно выбирать из большего количества каналов. Сигналы 5ГГц имеют несколько меньший радиус действия по сравнению с 2.4ГГц, что как правило является проблемой – но довольно неплохо когда нужно избежать интерференции с соседствующими сетями.
Если вы обьедините более старые B и G устройства с новым N оборудованием, или если вы проживаете в плотно населенном здании где полно Wi-Fi точек, то вы можете обнаружить что ваше N устройство работает на скорости близкой к 50Мбит/с но никак не 100Мбит/с в диапазоне 2.4ГГц.
Заключение
Может показаться, что покупка оборудования основанного на не окончательно готовой N спецификации не совсем хорошая идея. Однако, без сомнений, на сегодняшний день это практически единственный способ построить максимально быструю беспроводную сеть сохранив совместимость с существующим оборудованием.
Дополнение – что означают буквы a, b, g, n и т.д.?
Группа стандартизации 802.11n является частью комитета 802 (Институт Электротехники и Электроники, Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE), который сфокусирован на локальных и городских стандартах по разворачиванию компьютерных сетей, включая Ethernet (802.3). Рабочая группа 802.11 входящая в этот комитет занимается разработкой стандартов для беспроводных сетей. Ее первый стандарт, 802.11 предусматривал скорость на уровне 1 и 2Мбит/с.
Рабочие группы для работы над стандартами создавались по мере надобности на протяжении нескольких лет и различались буквой в конце общего названия группы: b – это подгруппа для первого, так сказать коммерческого, варианта беспроводной сети обеспечивающей приемлемую скорость – 11Мбит/с, e – подгруппа занимающаяся оптимизацией передачи голоса и видео, i – подгруппа занимающаяся вопросами безопасности. Читая статью вы могли заметить, что иногда употребляется маленькая буква, например 802.11a, а иногда большая, например, A. Маленькие буквы означают уточнение (поправки) к оригинальной спецификации 802.11, большие буквы – самостоятельные утвержденные стандарты (спецификации).
Обьединение Wi-Fi (Wi-Fi Alliance) занимается вопросами именования стандартов стремясь к тому чтобы называть стандарты понятными пользователям именами. Как коммерческая группа, это обьединение следит за тем чтобы имя «Wi-Fi» наносилось только на устройства которые соответствуют лабораторным тестам проводимым этой группой, цель которых – определить, совместимо ли устройство с другим стандартизированным оборудованием и отвечает ли оно определенным техническим требованиям.
Например, стандарты безопасности разрабатываемые группой 802.11i проходили тщательное тестирование на протяжении долгого времени, после чего на эти стандарты в 2003 году был выдан временный сертификат под названием Wi-Fi Protected Access (WPA), когда работа группы 802.11i по безопасности была завершена стандарту было присвоено окончательное имя WPA2.
Сертифицирование стандарта 802.11n пока на основе «чернового» варианта спецификаций ожидается в марте 2007, имя ему пока не придумано.
