朱迪的博客

Judy Chen

« 什么是ZigBee | Main | 有用的DTrace资源 »

星期三九月 26, 2007

什么是802.11n 为了提高数据传输速率和性能，继802.11 a/b/g标准之后Wi-Fi联盟和IEEE工作小组开始致力于制定802.11n标准，其目标就是使无线网络的吞吐里达到100Mbps以上。

1 简介

最早的802.11无线局域网标准是 802.11b标准。802.11b工作在2.4GHz的开放ISM（Industrial Scientific and Medial）频段，采用DSSS技术和CCK编码方式，使数据传输速率达到11Mbps。几乎和802.11b同时制定的是802.11a标准， 802.11a工作在5GHz开放ISM频段，采用OFDM技术，数据传输速率高达54Mbps。802.11b由于工作在低频段，成本低而获得了广泛的应用，但其数据传输速率低，为此在802.11b和11a的基础上又诞生了802.11g标准。802.11g工作在2.4GHz，采用OFDM技术，数据传输速率达到了54Mbps，并向后兼容802.11b标准。然后，在2004年1月，IEEE成立了一个新的工作组制定速度更高的标准，这就是 802.11n，802.11n可以工作在2.4GHz或5GHz，采用OFDM技术，同时又引入MIMO技术，使得数据传输速率达到了108Mbps。目前在市场上已经能看到大量802.11n产品。以下是802.11a/b/g/n之间的性能对比。

Wireless LAN Throughput by IEEE Standard

IEEE WLAN Standard	Over-the-Air (OTA) Estimates	Media Access Control Layer, Service Access Point (MAC SAP) Estimates
802.11b	11 Mbps	5 Mbps
802.11g	54 Mbps	25 Mbps (when .11b is not present)
802.11a	54 Mbps	25 Mbps
802.11n	200+ Mbps	100 Mbps

2 802.11n的特点

为了达到更高的数据传输速率，802.11n引入了以下技术。

MIMO（Multiple Input Multiple Output）
更有效的OFDM
40MHz信道带宽
帧聚合和Block ACK

MIMO：多路输入多路输出。MIMO在发射机端和接收机端使用多个天线，以更高效地利用射频频谱。通常通过单一天线发射的无线信号在从A到B的过程中会因为山坡、建筑物、峡谷和其他自然因素的影响而产生失真，例如衰减、柵栏（picketing）效应或突变（cliff）效应等。MIMO无线系统利用无线信号在发射机和接收机之间的多路径传输来工作。信号现在具有了空间多样性，数据被分割成若干所谓的空间流（spatial stream）通过单独的天线发送和接受，增加一倍的spatial stream可以增加一倍的数据传输速率，并大大提高频谱利用率。目前的802.11n标准允许最多4个spatial stream。

更有效的OFDM：802.11n对OFDM做了相应的改善，使得每spatial stream的最大数据传输速率从802.11a/g的54Mbps提高到65Mbps。

40MHz信道带宽：和802.11a 20MHz的信道带宽相比，802.11n允许带宽为40MHz。增加1倍的带宽可以提高1倍的吞吐量。

帧聚合和Block ACK：Block ACK指对接收到的多个数据帧只回应一个ACK。帧聚合（Frame aggregation）则指的是把若干个小数据包组合成一个数据帧传输。这两种机制能很好地优化有大量小数据包传输的应用程序的性能。

Posted by Judy Chen in Wireless at 20070926 Comments[1]