IEEE 802.11n

时间：2021-08-26作者：上海腾希电气技术有限公司浏览：96

IEEE 802.11n



概述

标准 IEEE 802.11n 是 802.11 标准的扩展，于 2009 获得批准。
之前的标准或者适用于 2.4 GHz 频段 (IEEE 802.11g/b)，或者适用于 5 GHz 频段 (IEEE 802.11a)。IEEE 802.11n 适用于两个频段。
在 IEEE 802.11n 标准中存在在 PHY 层和 MAC 层实施的机制，可提高数据吞吐量并增大无线覆盖范围。

MIMO 天线技术

较大比合并 (MRC)

空间多路复用

通道联结

帧聚合

加速防护间隔

调制和编码方案

数据吞吐量较高达 450 Mbps（总计）。
所有 SCALANCE W700 设备不可能都能实现这一点。

MIMO 天线技术

MIMO（Multiple Input - Multiple Output，多输入多输出）基于智能多天线系统。发送器和接收器具有多个在空间上彼此分离的天线。这些空间分离的天线用于同时传输数据流。较多可传输四个数据流。由于衍射、折射、衰减和反射，数据流的传输路径在空间上彼此分离，返回的路径也各自不同（多路传播）。多路传播意味着，在接收点处一个复杂的与空间和时间相关的模式将被解读为一个由所发送的单独信号组成的总信号。MIMO 通过检测特征信号的空间位置来应用此特有的模式。在此处每个空间位置都不同于其相邻位置。通过为各发送器添加特征，接收器能够将多个信号彼此分隔。

较大比合并 (MRC)

在多天线系统中，无线信号由单独的天线接收，然后合并形成一个信号。使用 MRC 方法合并无线信号。MRC 方法会根据无线信号的信噪比对其进行加权，然后组合这些无线信号以形成一个信号。信噪比得到改善，错误率得以降低。

空间多路复用

通过空间多路复用，不同的信息可使用相同频率进行发送。将数据流分布到 n 个发射天线上；换句话说，每个天线仅发送 1/n 的数据流。数据流的划分受天线数量的限制。在接收器端，信号将被重组。
由于空间多路复用，信噪比和数据吞吐量都将更高。

通道联结

借助于 IEEE 802.11n，数据可通过两个直接相邻的通道进行传送。这两条 20 MHz 通道组合在一起形成一条 40 MHz 通道。这使通道带宽增加了一倍，从而提高了数据吞吐量。
为能够使用通道联结，接收器必须支持 40 MHz 传输。如果接收器不支持 40 MHz 传输，则带宽将自动降至 20 MHz。这意味着 IEEE 802.11n 也可与 IEEE 802.11a/b/g 设备通信。
通道绑定在“AP”WBM 页面上通过“HT 通道宽度 [MHz]”(HT Channel Width [MHz]) 参数进行设置。

帧聚合

借助于 IEEE 802.11n，可将各数据包组合到一起形成一个更大的数据包；这也称为帧聚合。有两种类型的帧聚合：

聚合的 MAC 协议数据单元 (A-MADU)

借助 A-MPDU，具有相同目标地址的多个 MPDU 数据包捆绑在一起并作为一个大的 A-MPDU 发送。

聚合的 MAC 服务数据单元 (A-MSDU)

借助 A-MSDU，具有相同目标地址的多个 MSDU 数据包捆绑在一起并发送。

SCALANCE W 设备支持两种帧聚合。可在 WBM 页面“AP 802.11n”中进行设置。

加速防护间隔

防护间隔可防止不同的传输混到一起。在电信方面，这种混合也称为码间干扰 (ISI)。
当发送时间过后，必须保持发送暂停（防护间隔），然后开始下次传输。

IEEE 802.11a/b/g 的防护间隔为 800 ns。IEEE 802.11n 可使用降低的 400 ns 防护间隔。在“AP 802.11n”WBM 页面上*防护间隔。

调制和编码方案

IEEE 802.11n 标准支持不同的数据速率。数据速率取决于空间流的数量、调制方式和通道编码。调制和编码方案中介绍有多种组合。


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