802.11n
Il più recente standard wireless è 802.11n, conosciuto anche come Wireless N; la pubblicazione definitiva risale all'ottobre 2009. L'hardware 802.11n usa la tecnologia MIMO (multiple input, multiple output) per aumentare tanto la velocità quanto la portata. MIMO usa diverse radio e antenne per trasmettere flussi di dati paralleli (noti anche come spatial streams, flussi spaziali) tra le stazioni. Nei precedenti standard 802.11 i segnali riflessi rallentavano il collegamento, ma in questo caso hanno l'effetto opposto.
Lo standard 802.11n è il primo a funzionare con due spettri, 2,4 GHz (802.11 b/g) e 5 GHz (802.11a). In base all'implementazione un dispositivo dual-band 802.11n potrebbe collegarsi a dispositivi di tutte le generazioni precedenti; un dispositivo 802.11n a banda singola invece si può collegare solo a segnali 802.11b e 802.11g.
I dispositivi Wireless N usano radio in diverse configurazioni compatibili con lo standard. Le radio sono definite in base al numero di antenne di trasmissione, antenne riceventi e flussi di dati. La notazione usata per definirli è a x b:c, dove "a" è il numero massimo di antenne trasmittenti, "b" quello di antenne riceventi e "c" il massimo numero di flussi di dati simultanei.
La massima configurazione possibile è 4 x 4:4 (4 antenne di trasmissione, 4 riceventi e 4 flussi), che in teoria potrebbe offrire fino a 600 Mb/s di bandwidth; non esistono dispositivi con questa configurazione, tuttavia. Le configurazioni più comuni sono invece 1 x 1:1, 1 x 2:1 e 2 x 2:1, quindi con una o due antenne ma un solo flusso di dati, fino a 150 Mb/s. Tra le altre configurazioni possibili abbiamo 2 x 2:2, 2 x 3:2 e 3 x 3:2, cioè due o tre antenne per tipo e due flussi di dati, per una velocità massima teorica pari a 300 Mb/s.
Dispositivi che invece hanno più antenne che flussi di dati offrono una portata maggiore e un segnale più diversificabile. I dispositivi Wireless N più prestanti sul mercato oggi sono 3 x 3:3, e hanno una velocità massima di 450 Mb/s.
Lo standard 802.11n è molto più veloce del precedente 802.11g, ma di quanto? Tutto dipende dalla quantità di flussi e dall'attivazione di un paio di caratteristiche aggiuntive. La configurazione base usa canali con ampiezza 20 MHz e un intervallo di 800 ns tra una trasmissione e l'altra. La tecnica del channel bonding permette di arrivare a 40 Mhz, più del doppio in teoria. L'uso di canali più ampi tuttavia funziona solo con segnali molto forti, ma si degrada facilmente in condizioni normali.
Inoltre usare canali più ampi richiede più banda e quindi aumentano le interferenze con altre reti wireless. Nel mondo reale abbiamo visto che il throughput cala drasticamente con canali da 40 MHz, e non sorprende che questa opzione sia disabilitata nei dispositivi nuovi. Chi vuole usarla dovrà attivarla a mano.
Un'altra possibilità aggiuntiva sta nel ridurre l'intervallo di guardia (GI, guard interval), cioè il tempo in nanosecondi che passa tra le trasmissioni di simboli OFDM (orthagonal frequency division multiplexing) nei flussi di dati. Riducendo questo tempo da 800 a 400 ns il bandwidth massimo aumenta di circa il 10%.
Come con il channel bonding (che permette di aver canali con ampiezza di 40 MHz) anche questa tecnica può però causare problemi nel caso che ci siano molte interferenze o un segnale debole. Il risultato è un throughput ridotto, a causa di errori e tentativi multipli di inviare gli stessi pacchetti. In ogni caso nel mondo reale ridurre l'intervallo di guardia non è una scelta problematica, e per questo tale opzione è abilitata nella maggior parte dei nuovi dispositivi.
Combinare tre flussi dati usando canali standard da 20 Mhz e l'intervallo standard da 800 ns permette di raggiungere un throughput massimo di 195 Mb/s su una rete Wireless N. Se si riduce il tempo a 400 nanosecondi si arriva a 216,7 Mb/s. Come altri standard 802.11, anche il Wireless-N può passare a velocità minori se non è possibile stabilire una connessione stabile a quella massima.