2012年(1008)
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2012-08-01 10:46:39
原文地址:关于802.11n的知识点总结 作者:tekkamanninja
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;而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)。用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。用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30到40英尺距离上多达40%,而在60到100英尺距离上也有20%的提高。
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。