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分类: 系统运维

2010-08-04 00:25:44

   这几天正好看了下802.11的相关知识,对于速度较高的802.11n的技术皮毛做了一下了解,总结如下:
    主导802.11n标准的技术阵营有两个,即WWiSE(World Wide Spectrum Efficiency)联盟和TGn Sync联盟。这两个阵营都有芯片厂商的加盟,他们都希望在下一代无线局域网标准之争中处于优先地位,不过两大阵营的技术构架已经越来越相似,例如都是采用MIMO OFDM技术,而且2005年下半年,他们已经决定不计前嫌,共同向美国电气电子工程师学会(IEEE)递交了802.11n的无线技术版本。
     2009年9月13日,国际电子电气工程师协会(IEEE)终于正式批准了802.11n这一新WiFi标准,结束了六年之久的11n草案(第一版于2003年发布)。
         802.11n协议支持高达500Mbps的高数据率和高频谱效率,主要依赖于两项关键技术,
多输入多输出(MIMO)技术宽信道带宽技术

  (1)MIMO

  多输入多输出实际上是一种无线芯片技术,芯片中的MIMO通过两根或多根天线发送信号。无线信号受到物体反射产生多径,就普通无线而言,这种多径效应会产生干扰和信号衰落;MIMO技术则能利用多径传送更多的信息,在接收端借助MIMO算法将信息重新组合,增强传输效能。因此,多输入多输出技术是802.11n标准制定的基础运用MIMO技术提高数据率,还避免了使用多种复杂的调制模式,不至于降低WALN的连接距离和坚固性。

      多输入多输出(MIMO)是一种对要发送的数据建立多条“空中路径”,增加单信道数据吞吐率的无线传输技术。N×N”数字分别代表参与基于MIMO的和空间复用传输的发射(Tx)天线的数量和接收(Rx)天线的数量。你可以通俗地理解MIMO是在传播信道中参与交换无线信号的发射和接收天线的数量。例如,2×2 MIMO表示发射端两根天线,接收端两根天线,是802.11n标准草案的最低要求。2×3 MIMO则表示两根发射天线和三根接收天线,如此类推。

      使用多根发射天线,每条信道能在相同的频率上传送不同的数据集。MIMO通过提高发送信号的传输速度来提高网络容量,从而空出时间用于传输其他信号。多根天线独立地并行发送由单独编码的信号组成的不同的流(所谓的空间流)。空间复用是802.11n标准的强制性组件,而MIMO则是实现空间复用所必须的。实际上,重用无线媒介或“复用”信号,是为了在给定信道中传送更多的数据。可无线复用的空间流的数量取决于发射天线的数量数据率的增加与天线的数量成正比。按照802.11n建议规范要求,每部发射机和接收机最少用两根天线(2×2配置),至多用4根天线(4×4配置)2×2天线配置的MIMO与较宽的信道带宽相结合可实现250Mbps的数据率。4×4天线配置MIMO可使数据达到500Mbps 从而优化回程线路。

      在接收端,每根天线都看到信号流的不同组合。为了准确地对它们进行解码,接收设备这些信号进行解复用。虽然与2×2 MIMO相比,2×3 MIMO多了一根接收天线,但在两种配置中都只能支持两条空间流。发射端和接收端上不同的N对传输有何影响呢?WLAN芯片制造商Atheros公司架构主管Paul Petrus解释说:“当你有更多的接收天线时,你得到了所谓的‘组合增益’。换句话说,你收到了相同信号的更多的副本,以及……更大的信噪比,而这增加了信号强度。

       一份Atheros白皮书中记录的模拟和真实性能测试显示,当在20MHz信道的上行链路方向中从2×2系统迁移到2×3系统上时,平均性能提高大约20%。这份白皮书还显示,当在40MHz(两个20MHz绑定的信道,这是11n标准所允许的)信道上传输时,2×3配置比2×2配置平均上行链路吞吐量的增加比例,在3040英尺距离上多达40%,而在60100英尺距离上也有20%的提高。

  (2)40/20MHz信道带宽

  802.11n建议规范支持20/40MHz信道带宽,从而可在全球范围内实现500Mbps的高数据率,并增大数据传输容量。40MHz信道由两个20MHz的相邻信道组成,利用两个信道之间未被利用的象限频段,可使每次传输的容量比目前WLAN 54Mbps的数据率提高一倍多,约为125Mbps


参考资料:

如何提升无线技术802.11n协议中性能

深度解析 802.11n无线技术规格的真实含义

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