80211n技术及室内部署策略
合集下载
802.11n技术详解
9
802.11n的关键技术
Spatial multiplexing补充
MIMO技术运用了多径效应的正面
影响，使用多天线来实现多通道，传 输信息流经过空时编码形成多个信息 子流经过多个天线发射出去，多天线 接收机使用先进的空时编码处理能够 分开并解码这些数据子流，从而实现 最佳的处理。
SIFS的时间间隔是16usec
20
802.11n的关键技术
Block Acknowledgements
按照11ｎ协议，对于MSDU聚合帧的确认，可以作为一个帧来确认。对于
MPDU聚合帧，需要对构成该聚合帧的每个帧进行分别确认。 为了提高MAC层效率，协议定义了block acknowledgement机制，可以通 过一个frame来实现对整个MPDU聚合帧的确认。 据了解：Block Acknowledgements+Frame Aggregation可以将文件传输 等流量的吞吐提高100％。 在AC上可以通过display wlan client verbose 查看已经建立的BLACK ACK
19
802.11n的关键技术
Reduced Interframe Spacing (RIFS)
按照11协议，在收到确认帧和发送下一帧之间需要一个时间间隔 （IFS）。较11协议，11n定义了更短的IFS并称之为RIFS，提高了发送 效率。但是该模式只能应用于greenfield模式，即纯ｎ的设备。 RIFS将两个帧间的时间间隔缩短到2usec
层，随后几年IEEE相继提出了802.11b、802.11a和802.11g的物理层标 准。
（2）802.11b提供了最大11Mbit/s的传输速率，802.11a和802.11g提
802.11n技术简介
802.11n技术简介IEEE-802.11n 整合了早期802.11 协议的所有修订和增补内容，其中包括实现QoS 的802.11e 增强MAC技术以及省电技术。
IEEE-802.11n 设计目标就是为了实现高吞吐量。
目前宣称的最高速率可达300Mbps（两个独立数据流/40MHz 信道宽度）。
如果以IEEE-802.11a/g的最高速率54Mbps 作为比较，802.11n 通过使用下文所述的技术，可以实现高达300Mbps 的数据吞吐量。
技术优势相对传统802.11技术，802.11n具备以下技术优势：ν 更高的有效数据吞吐能力802.11n采用了一系列新机制以增加可用带宽。
基于802.11a/g的无线局域网在物理层可提供最高54Mbps数据率（毛速率，非净速率），但网络层的实际速率只有22-26Mbps。
而802.11n 吞吐量目前已经达到300Mbps的毛速率，实际速率可达120-130Mbps。
理论上说，由802.11n 标准定义的速率在四个空分数据流模式下高达600Mbps。
这是首次无线速率超过有线快速以太网络速率。
ν 更可靠的无线覆盖新的802.11n技术不仅提高了数据吞吐量，而且，还缩减了无意义的接收区域，这将为有效使用无线网络带来更好的信号覆盖和更高的稳定性，特别是对那些专业环境中特殊用户。
ν 更远的距离一般来说，数据吞吐量随收/发信机的距离增加而减少。
但802.11n的整体性能提高确保了AP发出的信号经过给定距离到达接收端后，明显比802.11a/b/g强。
兼容性802.11n是一个向后兼容IEEE-802.11a/b/g的新标准，但是，新标准的优势只有支持802.11n 的AP或客户端才能享受。
为了允许基于802.11a/b/g标准的无线局域网客户端（也称为传统客户端）能够在802.11n 网络中共存，802.11n的无线接入点（AP）必须提供特殊的模式用于混合操作，在这种情况下，系统性能并不会有实质性提升。
无线网络方案
无线网络方案1000字无线网络方案是一种无线通信方式，它通过使用无线信号传输数据来实现网络连接。
其主要应用在室内及城市居民区、企事业单位等场所，提供无线互联网接入、语音通信等功能。
以下是一个基于802.11协议的无线网络方案：1. 网络设备和布置方案（1）网络设备使用基于802.11协议的无线路由器和无线网卡作为网络接入设备。
路由器使用双频段无线信号，支持2.4GHz和5GHz频段，可支持高速、稳定的无线网络连接。
无线网卡需要符合802.11协议，支持无线接入。
（2）布置方案根据实际情况进行布置，以保证网络信号的覆盖范围和稳定性。
可采用分布式布置、板块式区域覆盖、点对点覆盖等方法进行网络部署。
2. 网络安全方案（1）认证机制采用WPA2-PSK（WiFi Protected Access II Pre-Shared Key）认证机制进行认证，即通过预先共享密码的方式建立安全连接。
（2）数据加密使用AES（Advanced Encryption Standard）加密算法对数据进行加密，以确保数据在传输过程中的安全性。
（3）访问控制通过MAC（Media Access Control）地址过滤和IP（Internet Protocol）地址过滤等措施，限制非授权设备的访问。
3. 管理和维护方案（1）网络管理使用网络管理软件对网络进行管理，包括对路由器的配置、监控、维护等操作。
（2）网络维护对路由器、无线网卡等设备进行定期检查、维护和升级，以保证网络的正常运行。
（3）用户服务提供专业的用户服务，及时解决用户遇到的网络问题和故障。
总之，以上是一个基于802.11协议的无线网络方案，它能够提供高速、稳定、安全的无线网络连接和通信服务。
在实际应用中，还应结合具体场景和需求进行定制化设计和实施。
80211n技术及室内部署策略合集
802.11n技术特点
20MHz频宽（HT20）
单流: 65Mbps 双流: 130Mbps（当前主流） 三流：195Mbps 四流：260Mbps
802.11n技术特点
更高的吞吐量
11a/g设备吞吐量：大于20Mbps 11n设备吞吐量
单流HT40吞吐量： 大于90Mbps 双流HT40吞吐量： 大于140Mbps
40MHz频宽
2.417
2.427
2.437
2.447
2.457
2.467
5
10
4
9
3
8
13
2
7
12
1
6
11
2.412
2.422
2.432
2.442
2.452
2.462
2.472
14
2.484
40MHz频宽
更多的子载波
每20MHz的子载波数为48个，接入速率为54Mbps
帧聚合
MAC服务数据单元汇聚（A-MSDU帧聚合）
MAC Service Date Unit MSDU汇聚多个去往同一目的的以太网帧，将其封装在一单独 802.11帧里传播 因以太网帧远小于802.11帧，因此MSDU更加有效
帧聚合
1×1：一发一收，单流 1×2：一发两收，单流 2×2：两发两收，双流 2×3：两发三收，双流 3×3：两发（动态选择三路发射单元中最优的两路发射单元）三 收，双流
提纲
IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信802.11n解决方案 802.11n室内部署策略
11g：用户独享带宽为1Mbps，并发用户数20个 11n：用户独享带宽为1Mbps，并发用户数100个
802.11N协议基础及网络部署
802.11g
54Mbps (实际25Mbps）
带宽的大幅度提升使得每个接入点可以接入更多的客户端。
全面向下兼容a/b/g
2.4 GHz 5.8 GHz
Not support
b only
g only, b/g mix, b only
n only, b/g/n mix, g/n mix,b/g mix, g only, b only n only, a/n mix, a only
技术要求
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，提供 到300Mbps甚至高达600Mbps；覆盖范围可以扩 大到好几平方公里，使WLAN移动性极大提高； 兼容其他标准(包括3G) 。
802.11N技术简介
产生原因
Wi－Fi联盟在802.11a/b/g后面的一个无线传输标 准协议， 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，802.11任 务组N（TGn）应运而生。
目录
802.11n 概述 802.11n 关键技术 影响802.11n速率的关键因素 802.11n设备部署
802.11n部署——部署策略
2010年Q4-2011年Q4：
新建网络：以11n设备为主。 原有网络扩容：新增11n设备，与原有11g设备 混合部署。 利用2-3年时间逐步替换原有11g设备，实现11g 向11n的平滑升级。
IP报文长度（byte）
1*1实际速率 （无加密） Mb/s
1500
512
88
20MHz 60 40MHz 120
802[1].11n技术及室内部署策略
![802[1].11n技术及室内部署策略](https://img.taocdn.com/s3/m/c5ec9101581b6bd97f19ea0a.png)
WLAN技术应用指导
一般网网络拓扑式Βιβλιοθήκη InternetRADIUS 服务器 网管 AC PORTAL
汇聚交换机
中间可能经过多级汇聚 或其他很多网络设备
POE交 换机
AP
各种设备的功能介绍
Portal:返回用户门户网站（中国联通登陆界面） Radius：计费认证（ Remote Authentication Dial In User Service，远程用户
• 1.单独放装，场景：高校宿舍（用户数比 较多） • 2.与已有室分合路（专用合路器），场景 ：酒店（酒店对美观有要求/天线输出功 率12db左右） • 3.建议：综合考虑用户数、带宽、覆盖效 果及施工可行性确定最优方式。
WLAN应用前景
• WLAN的移动性弥补了有线网络的不足 • 随着笔记本电脑（台式机也可用【共享网 络/无线网卡】）、智能手机普及，WLAN 以其低廉的价格将会有广大的用户
拨号认证）
网管：对网络设备监控，比如交换机，AP是否离线 AC（无线控制器）：对AP集中管理，比如信道规划，发射功率控制，给用户分 配IP等（有时可能用专门的BASE服务器），跟以上提到的服务器接口 汇聚交换机：数据转发，网络拓扑，一个节点变成多个节点
POE交换机（ Power Over Ethernet ）：对AP供电
说明：对于无线桥接产品的应用只是特殊应急模式，由于桥接的 不稳定性，避免大量用户投诉。
追求创新 追求发展 追求卓越 追求和谐
WLAN产品应用场景
1.普通AP：一般组网的末端设备 2.CPE：解决盲区覆盖（无线放大器/中继）
3.双频AP：解决网线问题，AP之间通过无线桥接，有一台AP接 入网络即可
4.无线网桥：解决上行传输问题
一般网网络拓扑式Βιβλιοθήκη InternetRADIUS 服务器 网管 AC PORTAL
汇聚交换机
中间可能经过多级汇聚 或其他很多网络设备
POE交 换机
AP
各种设备的功能介绍
Portal:返回用户门户网站（中国联通登陆界面） Radius：计费认证（ Remote Authentication Dial In User Service，远程用户
• 1.单独放装，场景：高校宿舍（用户数比 较多） • 2.与已有室分合路（专用合路器），场景 ：酒店（酒店对美观有要求/天线输出功 率12db左右） • 3.建议：综合考虑用户数、带宽、覆盖效 果及施工可行性确定最优方式。
WLAN应用前景
• WLAN的移动性弥补了有线网络的不足 • 随着笔记本电脑（台式机也可用【共享网 络/无线网卡】）、智能手机普及，WLAN 以其低廉的价格将会有广大的用户
拨号认证）
网管：对网络设备监控，比如交换机，AP是否离线 AC（无线控制器）：对AP集中管理，比如信道规划，发射功率控制，给用户分 配IP等（有时可能用专门的BASE服务器），跟以上提到的服务器接口 汇聚交换机：数据转发，网络拓扑，一个节点变成多个节点
POE交换机（ Power Over Ethernet ）：对AP供电
说明：对于无线桥接产品的应用只是特殊应急模式，由于桥接的 不稳定性，避免大量用户投诉。
追求创新 追求发展 追求卓越 追求和谐
WLAN产品应用场景
1.普通AP：一般组网的末端设备 2.CPE：解决盲区覆盖（无线放大器/中继）
3.双频AP：解决网线问题，AP之间通过无线桥接，有一台AP接 入网络即可
4.无线网桥：解决上行传输问题
802.11n无线局域网部署指南
射频链路
3
空间复用
4
保护间隔
5
20 MHz 与 40 MHz OFDM 信道
6
天线分集
7
传输波束成形
7
数据链路层增强
8
帧聚合ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8
块确认
10
速度与吞吐量
10
调制编码方式
10
合规、设计与集成
12
Wi-Fi CERTIFIED™ n 认证项目
12
PoE
13
现有的基础架构
14
2.4 GHz 与 5 GHz 频段
15
20 MHz 与 40 MHz 模式
16
向后兼容
16
客户设备
17
VoWiFi
17
安全
18
站点勘测
19
迁移与部署策略
20
结语
22
1
802.11n 无线局域网部署指南
概述
1997 年，电子与电气工程师协会（IEEE）在 802.11 原始标准中对无线局域网（WLAN） 技术首次做出了定义。最初的 WLAN 设备采用称为直接序列扩频（DSSS）或跳频扩频（FHSS） 的射频技术，支持 1 Mbps 与 2 Mbps 的数据速率。从 1997 年开始，随着 IEEE 对 802.11 标 准进行修订以支持新的技术，WLAN 的数据速率逐渐增加。1999 年批准通过的 802.11a 修正 案采用正交频分复用（OFDM）技术，在 5 GHz 频段上支持 6～54 Mbps 的数据速率。同年， 802.11b 修正案定义的高速直接序列扩频（HR-DSSS）机制可在广泛使用的 2.4 GHz 频段上 支持 5.5 Mbps 与 11 Mbps 的数据速率。2003 年，IEEE 批准通过了 802.11g 修正案，后者同 样采用 OFDM 技术，在 2.4 GHz 频段上支持 6～54 Mbps 的数据速率。用户与企业一直期待 802.11-2009 修正案，它定义的高吞吐量（HT）技术可支持高达 600 Mbps 的数据速率。802.11n 技术增强并优化了物理层与 MAC 子层，从而支持如此高的数据速率。
802.11n技术汇报
26
802.11n部署应用建议（ 802.11n部署应用建议（续） 部署应用建议
16
PHY层 PHY层 40MHz Mode
802.11n技术通过将相邻的两个20MHz信道绑定成40MHz，使传输速 率成倍提高。 准确地讲，应该是不只一倍。对于11a/b/g，为了防止相邻信道干扰， 20MHz带宽的信道在其两侧预留了一小部分的带宽边界。而通过 Channel bonding，这些预留的带宽也可以用来通讯，从而进一步提高 了吞吐。这样的话，sub carriers可以达到108个。
14
PHY层 (续 PHY层 MIMO (续）
3×3是主流的原因 × 是主流的原因
3×3天线 是性价比 最高的选 择。
如果继续增加发送和接收天线的数目，对传输速率的影响 很小，从上图可以看出，如果使用3×4甚至4×4模式，系 统的性能增加的很少，但系统的成本却直线上升，这个成本 的增加体现在两方面，一方面是硬件系统复杂度增加，另一 方面是系统耗电的增加和功耗增加带来的散热问题等。
13
PHY层 (续 PHY层 MIMO (续）
3×3、2×3和2×2的性能差异
三根天线岂不是 要比两根天线整 整快50%？
没有那么多，因为实际 速率受其它参数的影响， 但是由于3×3用的发射 天线更多，可以使实际 性能比2×3最多高20%左 右。
注：增加天线的个数可以提高空间分集的正交性。
2
802.11n标准进展 802.11n标准进展
802.11
802.11b
802.11a/g
802.11n
从草案到标准，只有一步之遥，当然无需更换硬件。
3
802.11n是准4G技术 802.11n是准4G技术 是准4G
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
帧聚合
MAC协议数据单元汇聚（A-MPDU帧聚合）
MAC Protocol Date Unit MPDU不收集以太网帧，而是将每个以太网帧转化为802.11帧，再 将这些帧按照目的地址收集起来，这样可节省802.11封装
帧聚合
确认阻止（Block Acknowledgment）
提纲
IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信802.11n解决方案 802.11n室内部署策略
MIMO
核心技术：MIMO 提高吞吐量 改善信噪比 提高无线链路健壮性
MIMO
MIMO技术：波束成形 通过调整多天线信号使得接收端信号强度改善 一般用户于接收端只有单天线和表面反射障碍较少（如空旷环境） 发射端通过调整无线信号相位，接收端进行反馈
MIMO
MIMO技术：多径或空间分集 多径效应：信号通过不同路径到达接收端 空间分集：各个天线将信号通过不同路径发送给接收端 通过信号处理，将各路到达的信号叠加，从而提高SNR
MIMO
MIMO技术：空间复用 通过多条通道，并发传递多条空间流，成倍提高系统吞吐量 发射机及接收机的增加将会有效提高信噪比
11g：用户独享带宽为1Mbps，并发用户数20个 11n：用户独享带宽为1Mbps，并发用户数100个
802.11n 分类
从无线模式分类
AN：5.8GHz的11n GN：2.4GHz的11n AGN：2.4GHz/5.8GHz的11n
802.11n 分类
从发射/接收单元分类
1×1：一发一收，单流 1×2：一发两收，单流 2×2：两发两收，双流 2×3：两发三收，双流 3×3：两发（动态选择三路发射单元中最优的两路发射单元）三 收，双流
2.467
5
10
4
9
3
8
13
2
7
12
1
6
11
2.412
2.422
2.432
2.442
2.452
2.462
2.472
14
2.484
40MHz频宽
更多的子载波
更多的子载波
802.11a/g子载波 每20MHz的子载波数为48个，接入速率为54Mbps
802.11n HT20：单条流每20MHz的子载波数为52个 单流：速率提升至58.5Mbps 双流：速率提升至117Mbps HT40：采用40MHz频宽信道时，单条流子载波数可提高至108 个，速率可提升至135Mbps 单流：速率提升至121.5Mbps 双流：速率提升至243Mbps
802.11n发展历程
两大阵营产品兼容性
不同阵营存在“不友善”因素 “不友善”不代表不兼容 测试最佳性能时，尽量采用相同阵营的设备
802.11n技术特点
802.11n技术特点
更高的接入速率
40MHz频宽（HT40） 单流: 150Mbps 双流: 300Mbps（当前主流） 三流：450Mbps 四流：600Mbps
802.11n发展历程
IEEE802.11n 历史上的两大阵营
WWISE联盟 >>Broadcom / 意法半导体 / TI / linksys ……
TGn Sync联盟 >>Atheros / Cisco / Intel / Marvell / 诺基亚 / 北电 / 三星
两大阵营产品兼容性 两大阵营主体技术类似 OFDM / MIMO / MAC层优化 互操作性不存在问题
802.11n技术特点
更大的覆盖范围
MIMO技术：波束成形改善SNR MIMO技术：多经或空间分集改善SNR 同等情况下11n产品的覆盖距离至少可达到11g产品的两倍
802.11n技术特点
更多的并发接入用户数
客户端带宽共享 同等接入体验下11n AP的并发接入数为11g AP的5倍以上 同等接入用户下11n AP的用户独享带宽是11g AP用户独享带宽的 5倍以上 典型并发用户数
802.11n技术及室内部署策略
提纲
IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信802.11n解决方案 802.11n室内部署策略
802.11n发展历程
IEEE802.11n 发展历程
2002年9月：IEEE高吞吐量研究组成立 2005年7月：IEEE802.11n draft 1.0通过 2007年3月：IEEE802.11n draft 2.0通过 2009年9月：IEEE802.11n 正式发布
40MHz频宽
两种频宽模式：HT20 / HT40 20MHz频宽：满足兼容性 40MHz频宽： 满足高性能需求 两个20MHz信道被捆绑，一个是主，一个是辅 主信道: 发送beacon报文和部分数据报文 辅信道: 发送其它报文
40MHz频宽
2.417
2.427
2.437
2.447
2.457
802.11n技术特点
20MHz频宽（HT20）
单流: 65Mbps 双流: 130Mbps（当前主流） 三流：195Mbps 四流：260Mbps
802.11n技术特点更来自的吞吐量11a/g设备吞吐量：大于20Mbps 11n设备吞吐量
单流HT40吞吐量： 大于90Mbps 双流HT40吞吐量： 大于140Mbps
HT40 单流：速率提升至150Mbps 双流：速率提升至300Mbps
帧聚合
帧聚合概念
802.11帧除包含有效信息外，还包含射频前缀及MAC信息 帧聚合即是把两个以上帧聚合成一个帧传输
帧聚合
MAC服务数据单元汇聚（A-MSDU帧聚合）
MAC Service Date Unit MSDU汇聚多个去往同一目的的以太网帧，将其封装在一单独 802.11帧里传播 因以太网帧远小于802.11帧，因此MSDU更加有效
前向纠错FEC
前向纠错FEC提升
802.11a/g 前向纠错码率为3/4 802.11n 前向纠错码率为5/6
HT20 单流：速率提升至65Mbps 双流：速率提升至130Mbps
HT40 单流：速率提升至135Mbps 双流：速率提升至270Mbps
更短的保护间隔
更短的保护间隔
802.11a/g保护间隔为800ns 802.11n保护间隔为400ns