802.11n
802.11n技术详解
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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
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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
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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_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WiFi-802.11N技术
802.11n技术802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术，最大的特点是速率提升，理论速率最高可达600Mbps（目前业界主流为300Mbps）。
802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段，分别向下兼容802.11g 和802.11a。
2009年9月11日这天，802.11n正式成为标准，整个WLAN产业链也为之一振，随后各种支持802.11n 的终端变得越来越普遍，802.11n在未来的物联网背景下显得举足轻重。
关键技术一：MIMOMIMO（音maimou），即多输入多输出，主要原理是通过多根天线发射和接收多条空间流。
传统方式只能发射和接收一条空间流，所以从理论上通过MIMO可以成倍的增加无线传输的速率，而不需要增加实际的频谱资源开销。
802.11n协议规定最大为4条空间流，理论速率为600Mbps。
而目前由于产业链也在发展当中，最为普及的是300Mbps的速率，即采用2条空间流的方式进行。
介于2条和4条之间，当然还有一种3条流的方式，最大速率为450Mbps。
也就是说，目前业界的11n产品也在不断发展当中，一个基本的趋势就是“300Mbps->450Mbps->600Mbps”。
MIMO的实现依赖于多天线技术。
如果把一个802.11n的AP比作一辆家用汽车，那么300Mbps相当于是1.6L 排量，450Mbps和600Mbps相当于是2.0L和2.0T的排量。
在300Mbps这档中有三种不同的MIMO实现方式，分别是2×2、2×3和3×3（前者表示发射天线的个数，后者表示接收天线的个数）。
2×2可以认为是手动低配版（天线的个数绝对不可能小于空间流的个数），而2×3和3×3则是分别属于“中等配置”和“高级配置”。
虽然这三种MIMO方式显示的理论速率均为300Mbps，但是在实际使用的感受上，802.11n的传输性能与MIMO天线的多少息息相关，天线越多，实际获得的吞吐量越高，使用当中抗干扰的能力也会更强。
802.11n无线网络技术全面解析
802.11n无线网络技术全面解析【大】【中】【小】2009-03-12 09:50:03 来源:互联网作者：互联网责任编辑：麦孔802.11n的核心----MIMO-OFDMOFDM调制技术是将高速率的数据流调制成多个较低速率的子数据流，再通过已划分为多个子载体的物理信道进行通讯，从而减少ISI（码间干扰）机会。
MIMO（多入多出）技术是在链路的发送端和接收端都采用多副天线，将多径传播变为有利因素，从而在不增加信道带宽的情况下，成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，以达到WLAN系统速率的提升。
将MIMO与OFDM技术相结合，就产生了MIMOOFDM技术，它通过在OFDM 传输系统中采用阵列天线实现空间分集，提高了信号质量，并增加了多径的容限，使无线网络的有效传输速率有质的提升。
双频带（20-MHz和40-MHz带宽）IEEE802.11n通过将两个相邻的20MHz带宽捆绑在一起组成一个40MHz 通讯带宽，在实际工作时可以作为两个20MHz的带宽使用（一个为主带宽，一个为次带宽，收发数据时既可以40MHz的带宽工作，也可以单个20MHz带宽工作），这样可将速率提高一倍。
同时，对于 IEEE802.11a/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。
而通过频带绑定技术，这些预留的带宽也可以用来通讯，从而进一步提高了吞吐量。
ShortGI（GuardInterval）是802.11n针对802.11a/g所做的改进。
射频芯片在使用OFDM调制方式发送数据时，整个帧是被划分成不同的数据块进行发送的，为了数据传输的可靠性，数据块之间会有GI，用以保证接收侧能够正确的解析出各个数据块。
无线信号在空间传输会因多径等因素在接收侧形成时延，如果后续数据块发送过快，会和前一个数据块形成干扰，而GI就是用来规避这个干扰的。
11a/g的GI时长为800us，而 ShortGI时长为400us，在使用ShortGI的情况下，可提高10%的速率。
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 设置
标配802.11n无线网卡型号的电脑，在连接到802.11n网络后没有获得预期的高速连接。
解决方案：一、确保无线网卡和无线路由器都支持802.11n协议二、无线适配器的设置以下无线适配器设置可在"高级"菜单中进行设置，设置应该与下列值保持一致，这些默认参数用于无线适配器支持802.11n。
需要关注的值属性值802.11n信道宽度频带2.4 自动(不是20MHz ONLY)802.11n信道宽度频带5.2 自动(不是20MHz ONLY)802.11n模式启用与40Mhz不兼容禁用漫游主动性媒体(或更低)吞吐量增强禁用传输功率最高无线模式802.11a/b/g注意：如果无线适配器高级选项卡没有某些属性参数也不要紧，这个和驱动的版本有关系。
三、路由器的设置在无线路由器检查以下选项:属性值自动信道扫描启用信道宽度40MZH802.11模式使用仅802.11注意：不同的路由器设置界面可能存在差异一般的路由器信道带宽可分为：自动、20MHz、40MHz3种。
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的信道绑定成40Mhz，使传输速率成倍提高，在实际工作中，将两个相邻的20MHZ的信道绑定使用，一个为主带宽，一个为次带宽，收发数据时既可以在40MHZ的带宽工作，也可以单个在20Mhz的带宽工作。
四、加密方式：由于802.11N网络不支持传统的WEP加密协议，因此首先建议您将路由器无线加密设置为WPA2。
部分路由器中WPA2加密分为WPA2-Personal 与WPA2-Enterprise，请选择WPA2-Personal即可，或将无线加密关闭，选择开放式。
无线802.11n 几种加密方式支持列表:WEP not supportWPA-PSK-TKIP not supportWPA-PSK-AES supportWPA2-PSK-AES support开放式support五、实现802.11n连接后，可能无法达到最大标称值300Mbps由于802.11n分为5GHz与2.4GHz信道，故其速率将受到地域、电磁环境等诸多因素影响；同时也和当前的网络负荷有关系。
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A B CDE F G
450Mbps
3x3 with 2 spatial stream
A B CDE F G
Wireless chipset
Radio 3
Radio 1
AC E
Radio 1
Two different streams on the radio, With a combination encoding of the 2 streams on the 3rd radio
3（有一根天线为辅助发射） 3 （有一根天线为辅助发射）
2×2性能最弱，是11n的低成本解决方案，通常为SOHO级设备使用技术。 性能最弱，是11n的低成本解决方案，通常为SOHO级设备使用技术。
2×2、3×3（2、3条流）示意图 条流）
2x2 with 2 spatial streams
Radio 1 A B CDE F G
Wireless chipset
Radio 2
B DF
Radio 2
A B CDE F G
300Mbps
Radio 3
a,b c,d e,f
Radio 3
同样是2条流的情况，3 同样是2条流的情况，3×3比2×2多了一条辅助流，所以实际性能更高！
11n信道的选择，20MHz or 40MHz？ 信道的选择， 信道的选择 ？
工作频率范围
2.4－ 2.4835GHz
2.4－2.4835GHz 2.4－2.4835GHz 5.150－ 5.850GHz
非重叠信道数 物理速率（ 物理速率（Mbps） ） 实际吞吐量 （Mbps） ） 频宽 调制方式 兼容性
3 11 6 20MHz CCK/DSSS 802.11b
3 54 24 20MHz
802.11n技术交流 技术交流
内容提要
1 2 3 4 5
IEEE 802.11n技术简述 802.11n技术分析 802.11n产品技术要求
WLAN历史……
1999年，802.11b、802.11a标准相继发布 1999年，802.11b、802.11a标准相继发布 2003年，2.4GHz802.11g标准正式诞生 2003年，2.4GHz802.11g标准正式诞生 2003年，IEEE成立802.11n任务组 2003年，IEEE成立802.11n任务组 2007年，802.11n 2007年，802.11n draft 2.0草案获通过, 802.11n进入试商用 2.0草案获通过, 802.11n进入试商用
11n的核心技术，MIMO
1 0 1 0
普通天线 t
1 0 1 0 1 0 1 0
MIMO天线
MIMO技术利用空间的分集，使得每个码片在时域上更加高效。
2×2、2×3和3×3有何性能差异？ 有何性能差异？
MIMO类型 2*2 2*3 3*3
天线个数 2 3 3
发射天线 2 2
接收天线 2 3
性能 最低 中等 最高
802.11ac 802.11ac 802.11ad 802.11ad
2012年
-IEEE推出的第一代WLAN 标准 - 2.4G频段 -传输速率1M
过去
现在
未来
WLAN标准不断完善，可运营可管理性稳步增强，802.11n已成主流 WLAN标准不断完善，可运营可管理性稳步增强，802.11n已成主流
Wireless chipset
Different data streams (from the original stream ) transmitted on each radio AC E Radio 1
Wireless chipset
A B CDE F G
300Mbps
3x3 with 3 spatial stream
按照无线通信的基本原理，为了使信息适合在无线信道这样不可靠的媒介中传 递，发射端将把信息进行编码并携带冗余信息，以提高系统的纠错能力，使接 收端能够恢复原始信息。802.11n所采用的QAM-64的编码机制可以将编码率 (有效信息和整个编码的比率)从3/4 提高到5/6。所以，对于一条空间流，在 MIMO-OFDM基础之上，物理速率从58.5提高到了65Mbps(即58.5乘5/6除以 3/4)。
速率提高
802.11n关键技术 关键技术——OFDM（正交频分复用）技术 关键技术 （正交频分复用）
802.11n关键技术 关键技术——MIMO-OFDM 关键技术
802.11n关键技术 关键技术——FEC（Forward Error Correction） 关键技术 （ ）
FEC (Forward Error Correction)
15 600 100以上
20MHz/40MHz MIMOCCK/DSSS/OFD OFDM/DSSS/C M CK 802.11b/g 802.11a/b/g/n
802.11n采用的关键技术 采用的关键技术
802.11n物理层采用的关键技术有MIMO、 MIMO-OFDM、40MHz信道、Short GI、FEC、 MRC等。 802.11n MAC层采用的关键技术有Block确认、 帧聚合等。
802.11n关键技术 关键技术——40MHz绑定技术 关键技术 绑定技术
40MHz绑定技术
对于无线技术，提高所用频谱的宽度，可以最为直接地提高吞吐。就好比是马 路变宽了，车辆的通行能力自然提高。传统802.11a/g使用的频宽是20MHz， 而802.11n支持将相邻两个频宽绑定为40MHz来使用，所以可以最直接地提高 吞吐。需要注意的是：对于一条空间流，并不是仅仅将吞吐从72.2 Mbps提高 到144.4(即72.2×2 )Mbps。对于20MHz频宽，为了减少相邻信道的干扰，在 其两侧预留了一小部分的带宽边界。而通过40MHz绑定技术，这些预留的带 宽也可以用来通讯，可以将子载体从104(52×2)提高到108。按照 72.2*2*108/104进行计算，所得到的吞吐能力达到了150Mbps。
第一阶段
第二阶段
2009年 月，802.11n标准正式发布，无线正式进入百兆时代 2009年9月，802.11n标准正式发布，无线正式进入百兆时代 2009年全年，全球Wi-Fi芯片发货量达到5.3亿，全球WLAN用户突破6 2009年全年，全球Wi-Fi芯片发货量达到5.3亿，全球WLAN用户突破6亿 2010年 2010年1月， Android/IPad等平板终端逐渐普及促使无线取代有线接口 Android/IPad等平板终端逐渐普及促使无线取代有线接口 2010年 月，苹果发布第四代iPhone，率先在移动终端上支持802.11n 2010年6月，苹果发布第四代iPhone，率先在移动终端上支持802.11n 2010年全年，802.11n芯片的出货量将超过802.11g芯片的出货量 2010年全年，802.11n芯片的出货量将超过802.11g芯片的出货量
11n技术一览
块应答 帧聚合 Short GI 40MHz MIMO OFDM
802.11n
多个帧只用一个应答来搞定。 多个帧并成一个帧来发。 帧与帧之间的间距更短了。 车道宽一倍，车流量就大一倍。2.4GHz下慎用。
11n核心技术，多天线同时发射接收。 11g核心技术，速度达到54Mbps的原因。
内容提要
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IEEE 802.11n技术简述 802.11n技术分析 802.11n产品技术要求
802.11协议比较 协议比较
标准号 标准发布时间 IEEE 802.11b IEEE 802.11a 1999年9月 1999年9月 5.150－ 5.350GHz 5.475－ 5.725GHz 5.725－ 5.850GHz 24 54 24 20MHz OFDM 802.11a IEEE 802.11g 2003年6月 IEEE 802.11n 2009年9月
802.11n关键技术 关键技术——Short GI 关键技术
Short Guard Interval (GI)
由于多径效应的影响，信息符号(Information Symbol)将通过多条路径传递， 可能会发生彼此碰撞，导致ISI干扰。为此，802.11a/g标准要求在发送信息符 号时，必须保证在信息符号之间存在800 ns的时间间隔，这个间隔被称为 Guard Interval (GI)。802.11n仍然使用缺省使用800 ns GI。当多径效应不是 很严重时，用户可以将该间隔配置为400，对于一条空间流，可以将吞吐提高 近10%，即从65Mbps提高到72.2 Mbps。对于多径效应较明显的环境，不建 议使用Short Guard Interval (GI)。
第三阶段。。。
- 2.4G频段和5.8G频段 -传输速率提高到300M -兼容11a/11b/11g -传输速率提高到54M - 2.4G频段 -兼容11b
6G以下频段和60G频段 传输速率不小于1Gbit/s 协议正在制定和完善之中
-11b 2.4G频段，传输速率提高 到5.5M和11M -11a 5.8G频段传输速率提高到54M
11n到底有多快？
普通的11g传输文件测试，只能达到23Mbps左右，而11n能达到多少呢？
150 Mbps
整整是11g网络速率的6倍！
802.11n技术优势 OFDM+MIMO
高带宽 广覆盖
密接入
IEEE 802.11n
易兼容
易穿透
高稳定
6大特点的解释 高带宽 广覆盖 密接入 易穿透 高稳定 易兼容
不增加带宽
多入多出系统可以创造多个 并行空间信道
通过并行空间信道独立传输信息
最多可分割4个空间流 最多可分割 个空间流 支持天线数量为4× 支持天线数量为 ×4 空间流越多， 空间流越多，功耗越大 802.11n协议包含 协议包含MIMO省电模式 协议包含 省电模式 需要更高性能时才使用多路径， 需要更高性能时才使用多路径， 以降低功耗