IEEE802.11n介绍
IEEE 802
IEEE 802.11n技术标准及其在无线局域网中的应用IEEE 802.11n技术标准是基于现有无线局域网技术标准的升级版本。
它被开发出来以解决当时存在的一些问题。
该技术标准通过提高无线局域网的带宽和速度来提供更快、更可靠的无线连接。
IEEE 802.11n技术标准现在成为了当前越来越普遍的Wi-Fi连接的主流技术之一，包括在家庭、企业和公共场所等各种环境。
IEEE 802.11n技术标准的一个主要特点是它支持使用多天线技术的MIMO(Multiple Input Multiple Output)。
使用MIMO技术，数据信号可以通过多个天线进行传输和接收，从而实现更多的数据吞吐量和更高的数据传输速度。
数据信号可以在发送和接收之间进行多路径传输，从而增加了信号的强度和可靠性。
这种技术也被称为空时编码（Spatial Coding），可以让无线信号更好地传输，避免了传输距离过远或信号遭到他物干扰等问题。
IEEE 802.11n技术标准提供了更高的峰值带宽，可达到300Mbps，但实际的数据传输速度会受到很多因素的影响，比如环境、信号干扰和设备限制等等。
同时，IEEE 802.11n还支持一系列的可选功能和扩展，比如增加通道数和更高层次的优先级控制，这些功能使得IEEE 802.11n在不断的演化和改进中能够更好地适应不同的需求和应用场景。
在无线局域网中，IEEE 802.11n技术标准的应用非常广泛。
家庭或办公室中的无线路由器或接入点都可以使用IEEE 802.11n 技术标准提供更稳定、更快的无线连接，实现更高的网络带宽和更快的数据传输。
此外，各种无线设备，比如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等，都可以使用IEEE 802.11n技术标准连接到无线网络中。
总之，IEEE 802.11n技术标准能够提供更强大、更快速、更可靠的无线连接。
这样的技术标准在无线局域网中的应用将会继续成为未来的主流。
在不断摸索和发展中，在各种无线设备和应用的使用中，IEEE 802.11n技术标准也将不断地被升级和改进，实现更广泛的应用场景和更多的需求。
802.11n_概述
802.11n 概述1.11n简介【简介】IEEE 802.11n使用2.4GHz频段和5GHz频段，IEEE 802.11n标准的核心是MIMO（multiple-input multiple-output，多入多出）和OFDM技术,传输速度300Mbps，最高可达600Mbps，可向下兼容802.11b、802.11g。
北京时间2009年9月14日消息，据国外媒体报道，行业标准组织IEEE（电气与电子工程师学会）在9月11日批准了802.11n高速无线局域网标准。
在该标准支持下的产品理论速率为300Mbps，较之前的802.11a/g产品的54Mbps有极大提升。
IEEE当天并未公开宣布这一消息，但802.11n工作组的主席Bruce Kraemer向工作组的成员发送了通知邮件。
802.11n工作组成员包括一系列的Wi-Fi芯片制造商、软件开发人员和设备制造商。
2.11n - 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依然面临带宽不足、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。
3.11n的关键技术802.11（WLAN）技术作为成熟而广泛应用的无线接入技术，已经广泛地应用于家庭、企业等。
据统计，仅2008年一年，全球销售了3亿8千多万颗WLAN芯片。
尽管802.11a/g技术已经将物理层吞吐提高到了54Mbps，但是随着YouTube、无线家庭媒体网关、企业VoIP Over WLAN等应用对WLAN技术提出了越来越高的带宽要求，传统技术802.11a/g已经无法支撑。
802.11n简述
802.11k
一个无线基站可以要求另一个基站测量和报告如下情况： • 在那个基站的覆盖范围内，一个信道上或者所有信道上的基站数量。 • 每一个基站的信标信号强度。 • 在一个具体时间间隔期间接收的帧的数量，负载情况。 • 每一个信道上的无线局域网活动水平。 • 便携式电话和微波炉等设备对每个信道产生的非无线局域网无线电 活动。
中国规定2.4GHz 频段范围是2.4~2.4835GHz, 1-13信道 (1信道为2.412GHz，每两个相邻信道间隔为5MHz); 5GHz频段范围是5.725~5.825GHz, 149/153/157/161/165信 道(149信道为5.745GHz)
Frame Aggregation
MIMO增强- diversity（分集）
•天线数量多于空间流数量，则把多个天线组合起来或选 择一个天线组合的最佳子集 • 更好利用多余天线
• 可获得更大的覆盖范围：使用两根天线的输出组合来接
收一个空间流，获得更远的传输距离 • 发送分集/接收分集
MIMO增强 –Beam-forming（聚束）
802.11n
600Mbps >100Mbps
20MHz /& 40MHz
DataRate和吞吐量
DateRate
DataRate指物理层传输速率，是传输信号的速度，不管这是 数据帧还是其他的控制帧。11N提供最高达600M的物理层传 输速率
吞吐量
吞吐量指的是真正的数据载荷部分传输的速率。一般测试结果 大致为总传输速率的一半左右它是不计算诸如：TCP负载，MAC 头负载，和PHY负载，以及控制帧管理帧，和空闲时间，冲突 造成的负载等
MAC层增进 QoS，增加了包突发机制 ------
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。
ieee802.11n 标准
IEEE 802.11n标准是一种无线局域网(WLAN)通信标准，旨在提供更快的数据传输速度和更大的覆盖范围。
该标准在2009年正式发布，并取代了之前的IEEE 802.11a和802.11g标准，成为当时最先进的无线网络技术之一。
IEEE 802.11n标准的出现极大地推动了无线通信技术的发展，为用户提供了更稳定、更快速的网络连接体验。
本文将从以下几个方面对IEEE 802.11n标准进行详细介绍，使读者对该标准有一个全面的了解。
一、IEEE 802.11n标准的发展历程IEEE 802.11n标准最初的研发工作可追溯至2004年，当时IEEE无线局域网工作组启动了一个名为“高速组网”(High Throughput)的项目，旨在提高无线网络的传输速度。
随着技术的发展，该项目逐渐演化成IEEE 802.11n标准，并在几年后正式发布。
IEEE 802.11n标准的发布标志着无线通信技术迈入了一个新的阶段，为用户提供了更便利的无线网络连接方式。
二、IEEE 802.11n标准的技术特点1. MIMO技术IEEE 802.11n标准采用了多输入多输出(MIMO)技术，通过在发送和接收端分别使用多个天线并利用多径效应，从而提高了信号的传输效率和可靠性。
MIMO技术使得无线网络可以同时传输多条数据流，极大地提升了网络的数据传输速度和覆盖范围。
2. 40MHz信道和聚合技术与之前的802.11a和802.11g标准相比，IEEE 802.11n标准引入了40MHz信道和帧聚合技术，使得数据的传输速率得到了极大的提升。
40MHz信道可以提供更大的带宽，进而加快了数据的传输速度；而聚合技术可以将多个数据帧合并在一起发送，有效地提高了信道利用率。
3. 空间频率块调制(Spatial Frequency Block Coding，SFBC)IEEE 802.11n标准还引入了SFBC技术，通过在不同的天线上发送相位不同的信号，从而避免了多径信道的干扰，提高了数据的可靠性和稳定性。
802.11n
2002.初步制定 MIMO OFDM 2007.认证 2009.9通过
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其他802.11标准 ●802.11c，它是关于802.11网络和普通以太网之间的互通协议，现已包含在 大多数产品中。 ●802.11d，该协议最初致力于开发工作在其他频率的802.11b版本，使其在 许多没有2.4-GHz波段的国家和地区也可以使用。由于ITUT的推荐和许多厂 商的压力，大多数国家都已经开通了这个波段。然而，802.11d仍然可以用在 其他授权波段上。 ●802.11e，该协议将QoS（Quality of Service，服务质量）功能加入到 802.11网络上，它用TDMA方式取代类似Ethernet的MAC层，为重要的数据 增加额外的纠错功能。 ●802.11f，该协议是为了改善802.11中的切换机制而制定的，以使用户能够 在两个不同的交换分区(无线信道)之间，或在加到2个不同的网络上的接入点 之间漫游的同时保持连接功能。 ●802.11h，该协议的主要目的是对802.11a的传输功率和无线信道选择增加 更好的控制功能，它与802.11e相结合，适用于欧洲地区。 ●802.11i，该协议负责处理802.11网络最明显的一个问题：安全性。它不是 WEP的加强版本,而是建立在AES(美国的官方加密系统)上的一个全新标准。 ●802.11j，该协议是一个新的标准，目前只是一个草案，目的是解决 802.11a和HiperLan2的互通问题，因此它不是一个统一的标准，而是ETSI和 IEEE的联合标准。
• MIMO:发送机制一般分2类，数据速率最大化或者分级增 益最大化 • 数据速率最大化:致力于提高平均信道容量
• MIMO 分级增益最大化:通过对各个数据流进行联合编码来 抑制信道衰落、噪声和干扰等对传输的影响。实现多天线 联合编码的发送机制统称为空时编码（STC）。
802.11n介绍
802.11n介绍802.11n 概述1.11n简介【简介】IEEE 802.11n使⽤2.4GHz频段和5GHz频段，IEEE 802.11n标准的核⼼是MIMO（multiple-input multiple-output，多⼊多出）和OFDM技术,传输速度300Mbps，最⾼可达600Mbps，可向下兼容802.11b、802.11g。
北京时间2009年9⽉14⽇消息，据国外媒体报道，⾏业标准组织IEEE（电⽓与电⼦⼯程师学会）在9⽉11⽇批准了802.11n⾼速⽆线局域⽹标准。
在该标准⽀持下的产品理论速率为300Mbps，较之前的802.11a/g产品的54Mbps有极⼤提升。
IEEE当天并未公开宣布这⼀消息，但802.11n⼯作组的主席Bruce Kraemer向⼯作组的成员发送了通知邮件。
802.11n⼯作组成员包括⼀系列的Wi-Fi芯⽚制造商、软件开发⼈员和设备制造商。
2.11n - 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依然⾯临带宽不⾜、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。
3.11n的关键技术802.11（WLAN）技术作为成熟⽽⼴泛应⽤的⽆线接⼊技术，已经⼴泛地应⽤于家庭、企业等。
据统计，仅2008年⼀年，全球销售了3亿8千多万颗WLAN芯⽚。
802 11n技术及应用介绍
附件7：802.11n技术及应用介绍一、802.11n简介802.11n是基于IEEE 802.11系列WLAN标准的后续演进技术，致力于高吞吐量研究，正式标准已于2009年9月发布。
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，提升到300Mbps甚至高达600Mbps。
在工作频段及带宽方面，802.11n可以工作在双频模式，即2.4GHz和5GHz两个工作频段，支持20MHz和40MHz两种信道带宽。
在兼容性方面，802.11n 产品可以支持对802.11a/b/g的兼容。
二、802.11n关键技术（一）物理层关键技术同802.11a/b/g相比，802.11n物理层引入的关键技术主要包括MIMO、信道绑定、更多子载波、短GI等，下面将逐一对这些关键技术进行详细介绍。
1、 MIMOMIMO技术已成为下一代无线通信中最核心的关键技术之一。
同其他系统一样，802.11n也通过使用MIMO（多入多出）技术实现性能改进。
MIMO无线传输同时发送多个无线信号，并且利用多径效应，形成多个空间流。
每个空间流都利用独立的天线发送，使用单独的发射器。
多个发射机的应用体现了MIMO的优势：即采用不同的空间信息流分别承载各自的信息，从而大大提高了数据传输速度。
在802.11n标准中定义了1~4空间流的MIMO技术，如采用2空间流可以将802.11的速率提升2倍，采用4空间流可以将802.11的速率提升四倍，达到600Mbps。
从目前产品实现角度来看，目前的11n产品普遍支持到2空间流，即理论峰值速率可达300Mbps。
2、信道绑定频带宽度是影响传输速率的一个重要因素，传统的802.11标准空口都工作在20MHz频宽，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。
3、更多子载波与802.11a/g 一样，802.11n继续采用OFDM调制技术。
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IEEE802.11n标准发展历程
2002年9月11日 2003年9月11日 2003年9月15日 2004年5月17日 2004年9月13日 2005年3月 2005年7月 2006年3月 2006年5月2日 2006年11月 2007年1月19日 2007年6月25日 2007年11月 高性能传输研究小组(HTSG)第一次会议结束 IEEE标准委员会批准成立旨在定义基于IEEE802.11 PHY层和MAC层的最大速率超过100Mbps的项 目组 802.11新工作组(TGn)首次会议 通知提交议案 首轮32个议案提交 议案被合并,缩减为1个,但未获75%共识.该分歧造成后续3次会议均未对任何一个提案达成共识 竞争对手TGn Sync,WWiSE,MITMOT发表联合声明,宣布合并彼此标准,并预期于2009年第二 季完成最终版本 IEEE802.11工作组发布第一个802.11草案,超过500个802.11选民检查了该文档并给出了修改和提 升建议 IEEE802.11工作组对draft1.0进行投票,仅达到46.6%通过率,该草案未获通过 TGn投票通过draft1.06, IEEE工作组一致通过(100票赞成,0票反对,5票弃权) 802.11n工作组的draft2.0标准 WI-FI联盟宣布其设备认证基于Draft2.0 工作组批准Draft3.0
IEEE802.11n主要技术
1. 2. 3. MIMO-多入多出 Frame aggregation-数据聚合 SpatiEE802.11n主要性能介绍
传输速率(Mbps) MCS index 空间码流数 调制方式 20MHz带宽 800ns帧间距 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 6.5 13 19.5 26 39 52 58.5 65 13 26 39 52 78 104 117 130 400ns帧间距 7.2 14.4 21.7 28.9 43.3 57.8 65 72.2 14.4 28.9 43.3 57.8 86.7 115.6 130 144.4 800ns帧间距 13.5 27 40.5 54 81 108 121.5 135 27 54 81 108 162 216 243 270 40MHz带宽 400ns帧间距 15 30 45 60 90 120 135 150 30 60 90 120 180 240 270 300
略
Draft-N产品介绍
1. 市场上带有Draft2.0认证标识的产品,表明该产品通过WI-FI联盟基 于IEEE802.11n Draft2.0版本草案的认证,该类产品具备如下特 点:
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 与其它通过WI-FI联盟认证的Draft2.0产品能够正常互通 支持2路空间码流(spatial stream) 支持40MHz带宽 支持短帧间距(Short GI) 支持支持帧聚合(A-MPDU/A-SMDU) 通过认证的产品,将获准使用WI-FI联盟的认证标记:
�
① ② 空间码流(spatial stream)最大允许到4路,最大速率可达600Mbps 允许使用1路空间码流(spatial stream),1T1R产品,也符合 IEEE802.11n规范
4. 5.
依照IEEE802.11n标准的芯片及产品,与旧有的Draft-N产品不会出 现兼容问题 后续的3T3R(3 spatial streams)/4T4R(4 spatial streams)产品,也 仍将与Draft-N产品保持相容
IEEE802.11发展历程
Netcore Technology Inc. Eric
IEEE802.11n标准当前现状
802.11n工作组已于2009年9月结束了标准制订工作,并经IEEE标准 委员会(IEEE-SA RevCom)批准 主流芯片及网络设备供应商已于2006年底发布了基于IEEE802.11n draft2.0版本的产品,如"pre-N","draft n"及"MIMO-based"等,并确 保通过生产,软件升级等方式适应最终标准. WIFI联盟(WI-FI Alliance)于2007年中,启动基于IEEE802.11n draft2.0的产品认证,重点在于验证不同厂商的产品间的互操作性 (interoperability),其最低标准要求支持20MHz及40MHz带宽,支持2 组空间码流(spatial stream),最大速率要求达到144.4Mbps(20MHz带 宽)和300Mbps(40MHz带宽,短间隔模式).
IEEE802.11n主要性能介绍(续)
传输速率(Mbps) MCS index 空间码流数 调制方式 800ns帧间距 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM BPSK QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM 64-QAM 64-QAM 64-QAM 260 288.9 540 600 20MHz带宽 400ns帧间距 800ns帧间距 40MHz带宽 400ns帧间距
Draft-N vs IEEE802.11n
1. 2. 3. Draft-N产品,基于IEEE802.11n Draft2.0版本实现 Draft2.0重要的技术特性,与IEEE802.11n没有差别(MIMO/Spatial Division Multiplexing/aggregation/short Gi/Frequency) IEEE802.11n正式版本,比Draft2.0有如下主要扩展
IEEE802.11n标准发展历程(续)
2008年1月 2008年5月 2008年7月 2008年9月 2008年11月 2009年3月 2009年4月 2009年5月15日 2009年6月23日 2009年7月17日 2009年9月11日 2009年10月29日 Draft3.02批准通过 Draft4.0批准通过 Draft5.0批准通过 Draft6.0批准通过 Draft7.0批准通过 Draft8.0通过 Draft9.0通过 Draft10.0通过 Draft11.0通过 工作组以53票赞成,1票反对,6票弃权一致通过将Draft11.0提交标准委员会 标准委员会通过 IEEE正式出版IEEE802.11n标准