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wifi物理层协议

篇一：无线传输协议802.11n解析

ieee802.11n技术解析

目录

前言.............................................21.

2.产生背景...................................2ieee802.11n关键技术.. (2)

1.1物理层关键技术 (3)

1.1.1mimo技术 (3)

1.1.2oFdm技术 (4)

1.1.340mhz绑定技术 (5)

1.1.4Fec（Forwarderrorcorrection）技术 (5)

1.1.5shortguardinterval(gi)技术 (5)

1.2mac层关键技术 (5)

1.2.1帧聚合技术 (5)

1.2.2块确认（blockack）技术 (7)

1.2.3802.11n速率计算方法 (7)

3.802.11n与802.11b/g的兼容性 (8)

4.ieee802.11n应用前景 (8)

4.1家庭环境 (8)

4.2企业环境 (8)

4.3校园与城市网络 (9)

5.结论 (9)

前言日前百度发布了一款小度wifi，将其插入电脑可以创建一个小型无线局域网，方便大家更便捷的接入互联网。在这款产品中应用了最新的无线传输协议——ieee802.11n 协议。高达600mbps的传输速率，100mbps的净吞吐量以及很好的向前向后兼容性，奠定了ieee802.11n在无线局域网中的重要地位。接下来我们将更全面的了解一下该无线传输协议。

1.产生背景在当今各种无线局域网技术交织的战国时代，wlan、蓝牙、homeRF、uwb等竞相绽放，但ieee80

2.11系列的wlan是应用最广泛的。自从1997年ieee802.11标准实施以来，先后有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、802.11h、802.11i、802.11j等标准制定或者酝酿，但是wlan依然面临带宽不足、漫游不方便、网管不强大、系统不安全和没有杀手级的应用等。就像当今Voip应用中一个全新的领域Vowlan那样，虽被业内人士看作是wlan最

有希望的杀手级应用，却因为这四个“不”，很难进一步发展。

为了实现高带宽、高质量的wlan服务，是无线局域网达到以太网的性能水平，802.11任务组n（tgn）应运而生。20xx年ieee正式批准了802.11n标准。

2.ieee802.11n关键技术

802.11n标准较之前的标准引入了许多新的技术。

ieee802.11n技术通过物理层和mac层的优化来充分提高wlan网络的吞吐量，主要的物理层技术涉及了mimo、mimo-oFdm、40mhz、shortgi、Fec、mRc等技术,从而将物理层吞吐提高到600mbps。如果仅仅提高物理层的速率，而没有对空口访问等mac协议层的优化，802.11n的物理层优化将无从发挥。就好比即使建了很宽的马路，但是车流的调度管理如果跟不上，仍然会出现拥堵和低效。所以802.11n对mac采用了block确认、帧聚合等技术，大大提高mac层的效率。

1.1物理层关键技术

1.1.1mimo技术

多输入多输出（mimo）技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，信号通过发射端和接收端的多个天线传送和接收，从而改善每个用户的服务质量（误比特率或数据速率）。

mimo是802.11n物理层的核心，802.11n通过使用mimo （多入多出）技术，无线传输同时发送多个无线信号，并且利用多径效应，形成多个空间流，即同一信道内占据不同空间的数据流。可以成倍提高数据传输速度。通过mimo技术，还可以获得分集增益和复用增益，有效提高了覆盖距离和速率。

在802.11n标准中定义了1～4空间流的mimo技术，如采用2空间流可以将802.11的速率提升2倍，采用4空间流可以将802.11的速率提升四倍，达到600mbps。目前的802.11n产品普遍支持到2空间流，理论峰值速率可达

300mbps。

mimo技术示意图

mimo特色通过多只天线同时进行收发，增加无线网络基地台的涵盖范围。利用多重路径的设计方式，减少基地台数量，

不仅可以增加资料传输率，也能够增加无线网络客户端服务数量。20xx年9月11日：ieee标准委员会终于批准通过802.11n成为正式标

准。

1.1.2oFdm技术oFdm （orthogonalFrequencydivisionmultiplexing）即正交频分复用技术。是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道

的频率响应曲线大多是非平坦的，而oFdm技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。这样，尽管总的信道是非平坦的，具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽，因此就可以大大消除信号波形间的干扰。由于在oFdm系统中各个子信道的载波相互正交，于是它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又提高了频谱利用率。

将mimo和oFdm相结合，就产生了mimo-oFdm技术，它通过在oFdm传输系统中采用阵列天线实现空间分集，提高了信号质量，并增加了多径的容限，是无线网络的有效传输速率有质的提高。

mimo-oFdm工作流程

1.1.340mhz绑定技术对于无线技术，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80

2.11a/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72.2mbps提高到144.4(即72.2×

2)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，