术语解释:Wi-Fi联盟在802.11a/b/g后面的一个无线传输标准协议
在当今各种无线局域网技术交织的战国时代,WLAN、蓝牙、HomeRF、UWB等竞相绽放,但IEEE802.11系列的WLAN是应用最广泛的。
自从1997年IEEE802.11标准实施以来,先后有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、
802.11h、802.11i、802.11j等标准制定或者酝酿
,但是WLAN依然面带宽不足、漫游不方便、网管不强大、系统不安全和没有杀手级的应用等。就像当今VoIP应用中一个全新的领域VoWLAN那样,虽被业内人士看作是WLAN最有希望的杀手级应用,却因为这四个“不”,很难进一步发展。
为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11n应运而生。
600Mbps的美妙前景
在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps,提供到
300Mbps甚至高达600Mbps。得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO
OFDM技术,提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。
在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列,可以动态调整波束,保证让WLAN用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里,使WLAN移动性极大提高。
在兼容性方面,802.11n采用了一种软件无线电技术,它是一个完全可编程的硬件平台,使得不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现
互通和兼容,这使得WLAN的兼容性得到极大改善。这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容,而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合,
比如3G。
两个阵营在争标准
让人遗憾的是,802.11n现在处于一种“标准滞后、产品早产”的尴尬境地。802.11n标准还没有得到IEEE的正式批准,但采用 MIMO
OFDM技术的厂商已经很多,包括D-Link,Airgo、Bermai、Broadcom以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel等等,产品
包括无线网卡、无线路由器等,而且已经大量在PC、笔记本电脑中应用。
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,而且在8月2日有消息称,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。
在2007年上半年已经确定802.11n的2.0草案,可以完全支持日后的正式标准。并且IEEE预计在2008年上半年可以通过正式标准。
MIMO技术:
所谓的MIMO,就字面上看到的意思,是Multiple Input Multiple
Output的缩写,大部分您所看到的说法,都是指无线网络讯号通过多重天线进行同步收发,所以可以增加资料传输率。然而比较正确的解释,应该是说,网络
资料通过多重切割之后,经过多重天线进行同步传送,由于无线讯号在传送的过程当中,为了避免发生干扰起见,会走不同的反射或穿透路径,因此到达接收端的时
间会不一致。为了避免资料不一致而无法重新组合,因此接收端会同时具备多重天线接收,然后利用DSP重新计算的方式,根据时间差的因素,将分开的资料重新
作组合,然后传送出正确且快速的资料流。
由于传送的资料经过分割传送,不仅单一资料流量降低,可拉高传送距离,又增加天线接收范围,因此MIMO技术不仅可以增加既有无线网络频谱的资料传输
速度,而且又不用额外占用频谱范围,更重要的是,还能增加讯号接收距离。所以不少强调资料传输速度与传输距离的无线网络设备,纷纷开始抛开对既有Wi-
Fi联盟的兼容性要求,而采用MIMO的技术,推出高传输率的无线网络产品。
MIMO技术可以简单的认为多进多出(MIMO:Multiple Input Multiple
Output)技术,是在上个世纪末美国的贝尔实验室提出的多天线通信系统,在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。因此我们今天看到的
MIMO产品多数都不只一根天线。(如上图)。MIMO无线通信技术的概念是在任何一个无线通信系统,只要其发射端和接收端均采用了多个天线或者天线阵
列,就构成了一个无线MIMO系统。MIMO无线通信技术采用空时处理技术进行信号处理,在多径环境下,无线MIMO系统可以极大地提高频谱利用率,增加
系统的数据传输速率。MIMO技术非常适用于室内环境下的无线局域网系统使用。采用MIMO技术的无线局域网系统在室内环境下的频谱效率可以达到
20~40bps/Hz;而使用传统无线通信技术在移动蜂窝中的频谱效率仅为1~5bps/Hz,在点到点的固定微波系统中也只有
10~12bps/Hz。
“MIMO”一词泛指任何在传送器部分具有多重输入,与在接收器部分具多重输出的系统。虽然MIMO系统可能包含有线连结的装置,但整个系统通常是无线系
统,例如多重天线系统、3G行动电话系统(无线系统)中所使用的Code Division Multiple
Access(CDMA)系统,甚至是使用多条电话线多方通话(crosstalk)的DSL系统(有线系统)。MIMO并不是单一概念,而是由多种无线
射频技术所组成,因此我们必须充份了解MIMO的运作和效能。当应用于WLAN时,有些MIMO技术能与现时的WLAN标准(如802.11a、
802.11b与802.11g)相兼容,因而能扩充其传输范围;相反,有些MIMO技术则只能用于与一般WLAN标准不相容的MIMO装置。
MIMO特色
通过多只天线同时进行收发,增加无线网络基地台的涵盖范围。
利用多重路径的设计方式,减少基地台数量,
不仅可以增加资料传输率,也能够增加无线网络客户端服务数量。
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