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802.11n技术关键点详谈

2015年08月25日 ?? 收藏0
802.11n 标准具有高达600Mbps 的速率,是新一代的无线网络技术,可提供支持对带宽最为敏感应用所需的速率、范围和可靠性。802.11n 结合了多种技术,其中包括 Spatial Multiplexing MIMO (Multi-In, Multi-Out) (空间多路复用多入多出)、多发多收天线(MTMRA)技术、20MHz和 40MHz 信道和双频带 (2.4 GHz 和5 GHz)技术,以形成很高的速率。802.11n工作模式包含2.4GHz和5.8GHz两个工作频段,保障了与以往的802.11a/b/g标准兼容,极大的保护了用户的投资。

一、802.11n的技术核心

802.11n专注于高吞吐量的研究,实现将WLAN的传输速率从802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可达300Mbps甚至600Mbps。

这样高的速率当然要有技术支撑,而OFDM技术、MIMO(多入多出)技术等正是关键。

OFDM技术是MCM(Multi-Carrier Modulation,多载波调制)的一种,曾经在802.11g标准中采用。其核心思想是将信道分成许多进行窄带调制和传输正交子信道,并使每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,用以减少各个载波之间的相互干扰,同时提高频谱的利用率的技术。OFDM还通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行的非对称性传输。不过OFDM技术易受频率偏差的影响,存在较高的峰值平均功率比(PAR),不过可以通过时空编码、分集、干扰抑制以及智能天线技术,最大程度地提高物理层的可靠性。

MIMO(多入多出)技术是无线通信领域智能天线技术的重大突破,能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。

MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。传输信息流S(k)经过空时编码形成N个信息子流Ci(k),i=1,……,N。这N个子流由N个天线发射出去,经空间信道后由M个接收天线接收。多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流,MIMO系统可以创造多个并行空间信道,解决了带宽共享的问题。802.11n天线数量可以支持到3*3,比802.11g增加了3倍。

将MIMO与OFDM技术相结合,就产生了MIMO OFDM技术,它通过在OFDM传输系统中采用阵列天线实现空间分集,提高了信号质量,并增加了多径的容限,使无线网络的有效传输速率有质的提升。

而为了提升整个网络的吞吐量,802.11n还对802.11标准的单一MAC层协议进行了优化,改变了数据帧结构,增加了净负载所占的比重,减少管理检错所占的字节数大大提升了网络的吞吐量。在天线上,智能天线技术的应用也解决了802.11n的传输覆盖范围问题。通过多组独立天线组成的天线阵列系统,动态地调整波束的方向,802.11n保证让用户接收到稳定的信号,并减少其它噪音信号的干扰,使无线网络的传输距离能够增加到几公里,移动性大大增强。

下一页:802.11n技术关键点


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802.11n? MIMO?

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