《单片机原理及应用课件802[1].11n技术简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理及应用课件802[1].11n技术简介（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、802.11n技术交流内容提要45802.11n技术分析1802.11n产品技术要求23 3IEEE 802.11n技术简述20032003年，年，2.4GHz802.11g2.4GHz802.11g标准正式诞生标准正式诞生20092009年年9 9月，月，802.11n802.11n标准正式发布，无线正式进入百兆时代标准正式发布，无线正式进入百兆时代20032003年，年，IEEEIEEE成立成立802.11n802.11n任务组任务组 19991999年，年，802.11b802.11b、802.11a802.11a标准相继发布标准相继发布20072007年，年，802.11n draft
2、 2.0802.11n draft 2.0草案获通过草案获通过, 802.11n, 802.11n进入试商用进入试商用20092009年全年，全球年全年，全球Wi-FiWi-Fi芯片发货量达到芯片发货量达到5.35.3亿，全球亿，全球WLANWLAN用户突破用户突破6 6亿亿20102010年年6 6月，苹果发布第四代月，苹果发布第四代iPhoneiPhone，率先在移动终端上支持，率先在移动终端上支持802.11n802.11n20102010年年1 1月，月， Android/ Android/IPadIPad等平板终端逐渐普及促使无线取代有线接口等平板终端逐渐普及促使无线取代有线接口20
3、102010年全年，年全年，802.11n802.11n芯片的出货量将超过芯片的出货量将超过802.11g802.11g芯片的出货量芯片的出货量第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段。第三阶段。WLAN历史过去过去未来未来现在现在WLANWLAN标准不断完善，可运营可管理性稳步增强，标准不断完善，可运营可管理性稳步增强，802.11n802.11n已成主流已成主流802.11ac802.11ac 802.11ad802.11ad-IEEE推出的第一代WLAN标准- 2.4G频段-传输速率1M-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-传输
4、速率提高到54M- 2.4G频段-兼容11b- 2.4G频段和5.8G频段-传输速率提高到300M-兼容11a/11b/11g 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2012年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技术优势高带宽广覆盖易兼容高稳定易穿透密接入OFDM+MIMOIEEE 802.11n6大特点的解释普通54M的11G产品，实际用户层吞吐率一般在20-25Mbps，而11n的产品，可以实现 300-600M的物理带宽，数据吞吐率至少
5、在百兆以上，和百兆有线的速率相当，完全可 以满足一些高带宽的应用需求，比如高清的在线教学、IPTV等。高带宽802.11n采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列，可以动态调整波束 ，保证让WLAN用户接收到稳定的信号，并可以减少其它信号的干扰，使覆盖范围能 达到11G的6倍以上。广覆盖一般情况下，基于11G的设备可以同时接入20个左右的客户端，而11n的设备可以让 更的用户接入，并提供更高的带宽，更适合于用户量比较大的密集接入的场景，比如 象今天的媒体发布会之类的场合下的应用。密接入由于采用了多路收发的技术，将对于11G而言，信号穿透性更好，在空间较为复杂的 环境中应用，更容易消除盲
6、点，从而简化工程前期的勘测、设计工作，减少设备布放 数量，降低建网成本易穿透在11G模式下，如果有多个用户同时接入网络，可能会因为QoS得不到良好的保障， 影响实时业务。11n在这方面则有很大的改善，由于采用了MIMO技术，无线信号是多 路收发，有效地解决了多径干扰问题，信号稳定性及抗干扰能力等方面比11G产品大 大提高，可以支持wifi语音等实时业务。高稳定802.11n在设计之初就保证了后向的兼容性，以前的11a/11b/11G的终端设备仍可以接 入11n的网络，充分保护了用户已有的投资。易兼容11n技术一览OFDMMIMO40MHzShort GI帧聚合块应答802.11n车道宽一倍，车
7、流量就大一倍。2.4GHz下慎用。帧与帧之间的间距更短了。多个帧并成一个帧来发。多个帧只用一个应答来搞定。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。11n的核心技术，MIMO101010101010t普通天线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。22、23和33有何性能差异？MIMO类型天线个数发射天线接收天线性能2*2222最低2*3323中等3*333（有一根天线为辅线为辅 助发发射 ）3最高2222性能最弱，是性能最弱，是11n11n的低成本解决方案，通常为的低成本解决方案，通常为SOHOSOHO级设备使用技术。级设备
8、使用技术。22、33（2、3条流）示意图Wireless chipsetRadio 2Radio 1Radio 2Radio 1Wireless chipset2x2 with 2 spatial streamsA B C D E F GA B C D E F GA C EB D FDifferent data streams (from the original stream ) transmitted on each radioWireless chipsetRadio 2Radio 1Radio 2Radio 1Wireless chipset3x3 with 3 spatial str
9、eamRadio 3Radio 3A B C D E F GA B C D E F GA DBCEFThree different data streams one Per radioWireless chipsetRadio 2Radio 1Radio 2Radio 1Wireless chipset3x3 with 2 spatial streamRadio 3Radio 3A B C D E F GA B C D E F GA C EB D Fa,b c,d e,fTwo different streams on the radio, With a combination encodin
10、g of the 2 streams on the 3rd radio450Mbps300Mbps300Mbps同样是同样是2 2条流的情况，条流的情况，3333比比2222多了一条辅助流，所以实际性能更高！多了一条辅助流，所以实际性能更高！11n信道的选择，20MHz or 40MHz？2.4122.4172.422 2.432 2.442 2.452 2.462 2.4722.4842.427 2.437 2.447 2.457 2.4672345178910611121314和11g类似，在2.4GHz频段可以有三个不重叠的信道，但是对于11n来说，使用 20MHz就意味着只能达到150
11、Mbps的速率。使用20MHz：使用40MHz：和11g的Turbo模式类似，一旦使用40MHz带宽，在2.4GHz频段只有一个信道可用， 基本上无法规模部署，解决方法是使用5GHz频段，带宽资源丰富。内容提要45802.11n技术分析1802.11n产品技术要求23 3IEEE 802.11n技术简述802.11协议比较标准号IEEE 802.11b IEEE 802.11aIEEE 802.11gIEEE 802.11n标准发布时间1999年9月1999年9月2003年6月2009年9月工作频率范围2.4 2.4835GHz5.150 5.350GHz 5.475 5.725GHz 5.7
12、25 5.850GHz2.42.4835GHz2.42.4835GHz 5.150 5.850GHz非重叠信道数324315 物理速率（Mbps ）115454600实际吞吐量（ Mbps）62424100以上频宽20MHz20MHz20MHz20MHz/40MHz调制方式CCK/DSSSOFDMCCK/DSSS/OFD MMIMO- OFDM/DSSS/C CK 兼容性802.11b802.11a802.11b/g802.11a/b/g/n802.11n采用的关键技术l802.11n物理层采用的关键技术有MIMO、 MIMO-OFDM、40MHz信道、Short GI、FEC、 MRC等。l
13、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MIMO利用多天线传输将串行映射为并行各天线独立处理自主运行各天线用各自的调制方式发送电波各天线用各自的解调方式接收电波802.11n关键技术MIMON个子空间流同时发送到信道， 各发射信号占用同一频带不增加带宽各发射接收天线间的通道独 立相应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速率提高n最多可分割4个空间流 n支持天线数量为44 n空间流越多，功耗越大 n802.11n协议包含MIMO省电模式 n需要更高性能时才使用多路径， 以降低功耗802.11n关键技术OFDM（正交频
14、分复用）技术802.11n关键技术MIMO-OFDM802.11n关键技术FEC（Forward Error Correction）lFEC (Forward Error Correction)l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)。80
15、2.11n关键技术Short GIlShort Guard Interval (GI)l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
16、Short Guard Interval (GI)。802.11n关键技术40MHz绑定技术l40MHz绑定技术l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72.22 )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(522)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。802.11n关键技术帧聚合（Frame Aggregation）l帧聚合技术包含针对MSDU的聚合(A-MSDU)和 针对MPDU的聚合(A-MP
