802.11n協議

　　新興的 802.11n 標準具有高達 600 Mbps 的速率，是下一代的無線網絡技術，可提供支持對帶寬最為敏感的應用所需的速率、范圍和可靠性。802.11n 結合了多種技術，其中包括 Spatial Multiplexing MIMO （Multi-In， Multi-Out） （空間多路復用多入多出）、20和 40MHz 信道和雙頻帶 （2.4 GHz 和5 GHz），以便形成很高的速率，同時又能與以前的 IEEE 802.11b/g 設備通信。

　　多入多出（MIMO）或多發多收天線（MTMRA）技術是無線移動通信領域智能天線技術的重大突破。該技術能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率，是新一代移動通信系統必須采用的關鍵技術。

　　802.11n技術MIMO和OFDM介紹

　　802.11n專注于高吞吐量的研究，計劃將無線局域網的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上，最高速率可達320Mbps甚至500Mbps。這樣高的速率當然要有技術支撐，而OFDM技術、MIMO（多入多出）技術正是關鍵。

　　OFDM技術是多載波調制（Multi-CarrierModulation，MCM）的一種，它曾經在802.11g標準中被采用。其核心是將信道分成許多進行窄頻調制和傳輸正交子信道，并使每個子信道上的信號頻寬小于信道的相關頻寬，用以減少各個載波之間的相互干擾，同時提高頻譜的利用率的技術。

　　OFDM還通過使用不同數量的子信道來實現上行和下行的非對稱性傳輸。不過OFDM技術易受頻率偏差的影響，存在較高的峰值平均功率比（PAR），不過可以通過時空編碼、分集、干擾抑制以及智能天線技術，最大程度地提高物理層的可靠性，802.11g中雖也采用有相似技術，但相比802.11n中與MIMO技術的結合，自然遜色不少。

　　802.11n技術陣營合作發展

　　802.11n標準上有兩大技術陣營，即WWiSE（World Wide Spectrum Efficiency）聯盟和TGn Sync聯盟，目前，802.11n工作組已經向前發展并采納了一個由擴展無線聯盟（EWC）整合的 組合方案，該擴展無線聯盟（EWC）是由Broadcom，Intel和其他Wi-Fi供應商領導的行業組織。802.11n 1.0版草案是兩方面的方案的有力結合 ，已經被IEEE采納，現在正在被這個工作組為最終的采用而進行仔細的檢查。

　　其中WWiSE獲得了德州儀器、Broadcom、 Conexant、 STMicro、 Airgo和Bermai的支持，而此前曾提交自有標準的摩托羅拉也加入了這一陣營 ；TGn Sync的支持者則包括英特爾、Atheros、Agere、英飛凌、思科、高通、北電網絡、三菱、索尼、松下、飛利浦、三星、三洋和東芝。 WWiSE以目前獲得全球采用的20 MHz通道格式為基礎，世界各地已有超過數千萬部Wi-Fi裝置正在使用此格式，這種方法不但確保現有Wi-Fi產品 獲得支持，還可以改善Wi-Fi網絡在指定頻帶內的工作效能。除此之外，聯盟廠商也代表了組成Wi-Fi市場的半導體供應和消費領域重要交集， 這將在發展廠商和最終產品制造商之間建立起堅強的合作關系。

　　就技術層面而言，WWiSE建議案標示著802.11實作功能的重大進步，主要特點包括：

　　強制使用已經核準、現已存在且全球適用的20MHz Wi-Fi通道寬度，確保它在任何電信法規要求下都能立即使用和布署。

　　更強的MIMO-OFDM技術，它是在2×2組態配置和一個20 MHz通道的最低要求下達到135 Mbps最大數據速率、進而降低實作成本的關鍵。這種 技術還能大幅改善簡單的天線延伸或信道匯整技術。

　　利用4×4 MIMO架構和40 MHz通道寬度（只要主管單位允許）實現的540 Mbps最高數據速率，它能替未來的裝置和應用提供持續發展的藍圖。

　　強制模式提供與5 GHz和2.4 GHz頻帶內現有Wi-Fi裝置的向后兼容性與互用性，確保已安裝的設備仍能獲得強大支持。

　　先進的FEC編碼功能幫助實現最大覆蓋率和聯機距離，它適用于所有的MIMO組態和通道帶寬。

　　而TGn Sync聯盟主要是采用兩條MIMO天線，與40MHz信道協同使用，創造出能提供250Mbps帶寬和可用吞吐量理論值為175Mbps的器件。WWiSE的 會員則提出，這將減少可用非重疊802.11信道的數量，在一些國家屬于非法，例如日本。相反，該組織提議的技術使用四條MIMO天線，同時保 持目前802.11定義的20MHz信道。這種方法據稱頻譜效率更高，而且受到的管制障礙較少。

　　802.11n的技術優勢

　　802.11n專注于高吞吐量的研究，計劃將WLAN的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上，最高速率可達320Mbps甚至500Mbps。這樣高的速率當然要有技術支撐，而OFDM技術、MIMO（多入多出）技術等正是關鍵。

　　OFDM技術是MCM（Multi-Carrier Modulation，多載波調制）的一種，曾經在802.11g標準中采用。其核心是將信道分成許多進行窄帶調制和傳輸正交子信道，并使每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，用以減少各個載波之間的相互干擾，同時提高頻譜的利用率的技術。OFDM還通過使用不同數量的子信道來實現上行和下行的非對稱性傳輸。不過OFDM技術易受頻率偏差的影響，存在較高的峰值平均功率比（PAR），不過可以通過時空編碼、分集、干擾抑制以及智能天線技術，最大程度地提高物理層的可靠性，802.11g中雖也采用有相似技術，但相比802.11n中與MIMO技術的結合，自然遜色不少。

　　MIMO（多入多出）技術是無線通信領域智能天線技術的重大突破，能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率。MIMO系統在發射端和接收端均采用多天線（或陣列天線）和多通道。傳輸信息流S（k）經過空時編碼形成N個信息子流Ci（k），i=1，……，N。這N個子流由N個天線發射出去，經空間信道后由M個接收天線接收。多天線接收機利用先進的空時編碼處理能夠分開并解碼這些數據子流，這樣，MIMO系統可以創造多個并行空間信道，解決了帶寬共享的問題。802.11n天線數量可以支持到3*3，比802.11g的3增加了3倍。

　　將MIMO與OFDM技術相結合，就產生了MIMO OFDM技術，它通過在OFDM傳輸系統中采用陣列天線實現空間分集，提高了信號質量，并增加了多徑的容限，使無線網絡的有效傳輸速率有質的提升。

　　而為了提升整個網絡的吞吐量，802.11n還對802.11標準的單一MAC層協議進行了優化，改變了數據幀結構，增加了凈負載所占的比重，減少管理檢錯所占的字節數大大提升了網絡的吞吐量。在天線上，智能天線技術的應用也解決了802.11n的傳輸覆蓋范圍問題。通過多組獨立天線組成的天線陣列系統，動態地調整波束的方向，802.11n保證讓用戶接收到穩定的信號，并減少其它噪音信號的干擾，使無線網絡的傳輸距離能夠增加到幾公里，移動性大大增強。

　　兼容性方面，802.11n采用軟件無線電技術解決不同標準采用不同的工作頻段、不同的調制方式，造成系統間難以互通，移動性差的問題。軟件無線電是一個完全可編程的硬件平臺，所有的應用都通過在該平臺上的軟件編程實現，換句話說，就是不同系統的基站和移動終端都可以由建立在相同硬件基礎上的不同軟件實現。軟件無線電技術將根本改變網絡結構，實現無線局域網與無線廣域網融合并能容納各種標準、協議，提供更為開放的接口，最終大大增加網絡的靈活性。另外，802.11n工作模式包含2.4GHz和5.8GHz兩個工作頻段，保障了與以往的802.11a/b/g標準兼容，極大的保護了用戶的投資。