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MIMO是802.11n的核心技术,主要指一个WLAN系统同时采用多根天线进行收发,在空间形成多条不同的空间流,从而成倍的提高系统吞吐量。802.11n标准定义了最多4*4:4模式,利用4根天线同时收发,形成4个空间流。目前业界的AP普遍采用1X1 或2X2的模式。
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传统的802.11a/g采用20MHz频宽来进行无线通讯,而802.11n支持将相邻的两个频带绑定为40MHz,从而将系统传输性能提升一倍。这就好比将原先窄的马路拓宽一倍,车辆的通行能力也自然提升一倍。
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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%。对于多径效应较明显的环境,不建议使用Short Guard Interval (GI)。 MRC
MRC即最大合并比技术,它的目的是改善接收端的信号质量。对于来自发射端的同一个信号,由于在接收端使用多天线接收,该信号将会经过多条路径被接收端所接收,多路径信号质量都非常差的几率非常小,通过在接收端使用某种算法,对不同路径上的信号进行加权汇总,从而实现接收端信号的改善。 帧聚合
帧聚合技术包含针对MSDU的聚合(A-MSDU)和针对MPDU的聚合(A-MPDU): A-MSDU技术是指把多个MSDU通过一定的方式聚合成一个较大的载荷。这里的MSDU可以认为是Ethernet报文。通常,当AP或无线客户端从协议栈收到报文(MSDU)时,会打上Ethernet报文头,这里称之为A-MSDU Subframe,而在通过射频口发送出去前,需要逐一将其转换成802.11报文格式。而A-MSDU技术旨在将若干个A-MSDU Subframe聚合到一起,并封装为一个802.11报文进行发送,从而减少了发送每一个802.11报文所需的PLCP Preamble、PLCP Header和802.11MAC头的开销,同时减少了应答帧的数量,提高了报文发送的效率。
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为保证数据传输的可靠性,802.11协议规定每收到一个单播数据帧,都必须立即回应ACK帧。接收端在收到A-MPDU后,需要对其中的每一个MPDU进行处理,并针对每一个MPDU发送应答帧。 块确认技术可以通过使用一个ACK帧来完成对多个MPDU的应答,以降低这种情况下ACK帧的数量。
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随着用户业务的不断丰富,对网络带宽的需求也越来越高,传统的802.11b理论速率只有11Mbps,802.11a/g也只有54M,已经逐渐不能满足用户高流量、高质量的带宽需求,802.11n由于采用了MIMO、MRC、信道捆绑技术等多项核心技术,在速率提升上有了质的飞跃,最高物理层速率可高达600Mbps,全面提升用户体验,满足用户高清视频、高速游戏等高带宽业务需求。 增大覆盖范围
802.11n采用的智能天线技术可以根据用户的位置、信号的强度自动调节天线的发射、接收角度,保证用户可以接收到稳定的信号,在增大覆盖范围的同时减小了其他信号造成的干扰,大大提升WLAN网络的性能。 支持双频段,有效降低设备间干扰
传统的WLAN设备只支持单频段,一般采用2.4GHz进行覆盖,相邻设备设置互不干扰的信道,但由于无干扰信道个数比较有限,随着部署规模的不断扩大,设备间数量的不断增多,信道干扰现象也越来越严重。而802.11n设备可支持2.4GHz和5GHz(国内为5.8GHz)两个频段,通过在两个频段上混合部署,可有效降低设备间的信道干扰现象。 全面向下兼容802.11a/b/g
802.11n全面向下兼容传统的802.11a/b/g,可实现现有网络向802.11n的平滑升级。 结语 2011年以来,国内各运营商都开始有针对性的进行了802.11n试点的部署,并且都取得了不错的效果,部分省份运营商甚至明确2011年WLAN网络的部署将全部或大部分采用11n设备,尽管目前来看11n网络的部署应用还会面临一些问题和困难,诸如手机终端大多不支持5.8GHz频段,现网的室分系统基本只支持单空间流,无法发挥11n室分设备双空间流的优势等等,但是,随着802.11n标准的正式发布、技术的不断成熟、终端的日益普及,有理由相信802.11n必将会在不久的未来全面取代802.11a/b/g,成为WLAN市场的主旋律。