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1、802.11n技术汇报,日期：2009-03,密级：内部公开,杭州华三通信技术有限公司,H3C公司无线产品,议题 802.11n标准概述 802.11n产业现状概述 802.11n关键技术介绍 802.11n部署建议 H3C 802.11n产品,11n工作组成立于2003年9月，核心思路是通过PHY和MAC层的优化来提高吞吐等关键指标。提案主要来自于两大阵营，即Intel等为主的TGn Sync和Broadcom为主的WWiSE，并于2006年融合为统一的提案。2007年2月发布的2.0版本已经成为当前11n产品研发和WIFI 认证的事实标准。当前最新的版本是8.0，预计2010年能够完成标准
2、的正式发布。,IEEE 802.11n工作组概况,802.11n标准进展,802.11n,802.11b,802.11,从草案到标准，只有一步之遥，当然无需更换硬件。,802.11n是准4G技术,无线通信技术的发展呈现三大趋势：宽带化、移动化和IP化,802.11n技术优势,新无线,高带宽,广覆盖,易兼容,高稳定,易穿透,密接入,OFDM+MIMO,802.11n与A/B/G标准的对比,802.11n所使用的频段,ISM频段,802.11b、802.11g、802.11n,802.11a802.11n,议题 802.11n标准概述 802.11n产业现状概述 802.11n关键技术介绍 802
3、.11n部署建议 H3C 802.11n产品,802.11n产业状况,11n产品已经大量涌入市场，无线设备厂商如Cisco, H3C, Aruba纷纷推出企业和运营级产品。D-link等厂商的家庭产品早已发布。目前新发布的笔记本都内置了11n支持。大家都通过基于11n2.0的WIFI认证。WIFI联盟公布的数据：11n的认证增长率从2007年成倍增长，截至目前已经有超过500款的11n设备完成认证（近1年半的时间），2009年的认证数量必将超出802.11a/b/g。,802.11n产业状况 （续）,主流的11n芯片供应商名称目前业界主流的11n芯片供应商有Atheros，broadcom，m
4、avell和ralink等，一般企业和运营级的AP都会选用Atheros的方案。 Broadcom和ralink主要定位是家有产品选择。11n与11a/b/g共处理器：11n向下兼容11a/b/g，单射频可以同时与11a或11b/g工作，双射频（AGN）可同时与11a和11b/g工作。,议题 802.11n标准概述 802.11n产业现状概述 802.11n关键技术介绍 802.11n部署建议 H3C 802.11n产品,PHY层关键技术,MIMO （提高吞吐） MIMO-OFDM （提高吞吐） 40 MHz Mode （提高吞吐） Short Guard Interval （提高吞吐） MR
5、C,PHY层 MIMO,核心是Spatial Division Multiplexing利用空间上独立的多组收发天线来发送和接收多条数据流（spatial streams），从而以数据流倍数提高了吞吐。802.11n标准定义了最高可支持4条空间流。AP侧典型的是33，网卡侧典型的是22.,33、23和22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33用的发射天线更多，可以使实际性能比23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。,PHY层 MIMO (续）,33是主流的原因,33天线是性价比最高的选择。,如果继
6、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34甚至44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。,PHY层 MIMO (续）,PHY层 MIMO-OFDM,OFDM技术是一种多载波调频技术，其主要思想是：将信道分为若干个正交子信道，然后将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，并调制到每个子信道上进行传输，在接收端分开正交信号并减少子信道间干扰。由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交，所以它们的频谱是相互重叠的，这样一来不但减小了子载波间的相
7、互干扰，同时又提高了频谱利用率与数据传输率。,11a/g所使用的OFDM提供48个子通道（可用的），MIMOOFDM提供了52个子通道（可用的），从而将速率从54Mbps提高到65Mbps.,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。,PHY层 Short
8、 GI,由于信号沿多条路径传播，导致在接收侧，最新接收的信息符号（information symbol）可能会和上一个接收过程尚未结束的信息符号进行碰撞，从而导致ISI干扰。为此，802.11a/g标准要求在发送信息符号时，必须要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)。11n仍然使用缺省使用800 ns GI。当多径效应不是严重时，可以将该间隔配置为400，可以将吞吐提高近。,PHY层 MRC,Maximal-Ratio Combining (MRC)可以改善覆盖到。作为接收端的diversity技术，MRC要求接收端有多个天线，通过
9、来自多个天线的信号（同一条流）进行加权计算，从而获得SNR的改善。,MAC层关键技术,帧聚合（提高吞吐） Block ACK （提高吞吐） Mix / Greenfield preamble,MAC层 帧聚合,A-MSDU,A-MPDU,A-MSDU通过帧聚合，减少了确认帧,A-MPDU通过帧聚合，多个MPDU只用抢占一次信道，减少了因竞争信道而产生冲突的概率，提高了信道利用率。往往结合Block ACK进行使用。,MAC层 Block ACK,802.11协议规定每收到一个单播数据帧，都必须立即回应以ACK帧。Block Acknowledgement机制通过使用一个ACK帧来完成对多个MP
10、DU的应答，以降低这种情况下的ACK帧的数量。,MAC层 Mix/ Greenfield Preamble,802.11定义的Preamble可以理解为和物理层相关的部分，主要是帮助系统识别802.11报文，进行时间同步等。,MiX Preamble帮助实现了11a、11b和11g的兼容。,Greenfield Preamble实现了11n only下的高吞吐,议题 802.11n标准概述 802.11n产业现状概述 802.11n关键技术介绍 802.11n部署建议 H3C 802.11n产品,802.11n部署应用建议,1）频带（2.4GHz、5.8GHz）应用方式及建议、 在纯11n网络
11、中，为保证高带宽接入，建议开启11n-only功能， 只允许11n模式的终端接入，防止11G终端接入，降低网络性能。 在11n与11b/g混用的网络中，建议使用双频11n AP，其中GN 频段提供给老的b/g用户作接入，保证兼容性；AN频段提供给 有高带宽需求的用户接入，体现11N的高速带宽性能。 在2.4G频段下，由于40MHz频宽模式下只有一个非重叠信道， 因此建议使用20MHz频宽。业界主流终端厂商同样持此观点， 如Intel 4965-AGN网卡在2.4G频段下强制关闭40MHz模式。 当用户想获得最大吞吐率时，可使用40MHz频宽模式， 但最好在5.8G频段内使用。,802.11n部
12、署应用建议（续）,2）设备供电方式及建议、802.11n设备较普通11a/b/g设备耗电量要大，双频11n AP的功耗大于12.95W，传统802.3af设备无法通过PoE对其供电，可采用802.3at（PoE+）或者本地电源进行供电。目前H3C WX3024已提供PoE+，支持双频11n AP通过以太网供电；单频11n AP（如WA2610E-AGN）沿用PoE供电。,802.11n部署应用建议（续）,3）现有网络演进对于原有的大型无线网络，并不适合进行全部替换，可以采取混合组网或者部分热点替换方式；如果只有极少的老款终端，并且希望搭建一个全新的11n网络，可以采取纯11n组网。网络内的80
13、2.11和802.11b客户端会严重降低11n性能，因为它们不具备OFDM能力并且无法识别OFDM信号。在部署11n网络时，强烈建议关闭所有存在的802.11/802.11b终端。,802.11n部署应用建议（续）,4）室内天线部署建议。室内放装部署：802.11n是通过MIMO技术提高吞吐率的，MIMO技术要求各个天线发射信号不相关，在各个天线互相垂直的情况下可以达到最大不相关。因此在实际应用中，需要保证11n的三个天线相互垂直。 实测结果表明将天线摆成相互垂直时吞吐率会比天线平行时吞吐量高出30以上。参考下图：,802.11n部署应用建议（续）,室内吸顶天线部署：可采用吸顶MIMO天线进行
14、部署，目前H3C推荐的33 MIMO天线，该天线自带电缆，可与WA2600E系列产品直接相连。该天线支持龙骨、吊顶等多种安装方式。,802.11n部署应用建议（续）,5）室外天线部署建议室外部署：对于11n室外全向覆盖，可以选择室外MIMO全向天线，支持33 2.4/5G双频端，增益6dBi。对于11n室外定向覆盖，可以选择室外MIMO定向天线，支持22，或33，2.4/5G双频端，增益10dBi，波瓣宽度30度。,议题 802.11n标准概述 802.11n产业现状概述 802.11n关键技术介绍 802.11n部署建议 H3C 802.11n产品,H3C 11n产品,WA2612-AGN正
15、在开发,WA2610-AGN正在开发,室内型,WA2610X-GN正在开发,室外型,WA2610E-AGN,复杂型,WA2620E-AGN,产品-H3C 系列化802.11n AP,双频600Mbps/单频300Mbps的最大物理速率，可以应用于高速的数据传输和高清流媒体的顺畅播放； 基于33MIMO技术，每个射频卡有3路RF同时发射，可提供更好的覆盖范围和数据冗余可靠性； 向下兼容802.11abg标准，可以应用在2.4G和5G两个频段；FIT/FAT 可转换工作模式; GE 以太有线接口，提供高速的无阻塞的数据通道； 新型的高性能的MIPS CPU，可加速支持各种应用; 支持IPv6网络
16、支持WAPI国家标准,产品-H3C 系列化802.11n AP,支持FAT AP/FIT AP模式灵活转换 GE 以太有线接口，提供高速的无阻塞的数据通道； 支持IPv6网络 支持WAPI国家标准 WA2612-AGN内置3*3吸顶天线, 设备可直接吸顶安装, 部署实施简单方便.,即将推出,产品-H3C 系列化802.11n AP,室外型双频11N产品 环境温度：-3055度，不需要外接室外机箱 防护等级: IP66 支持IEEE802.11a、IEEE802.11b/IEEE802.11g 支持FAT AP/FIT AP模式灵活转换 支持千兆光电接口上联 支持IPv6网络 支持WAPI国家标准,
