深入了解802.11n无线标准(2)

• 深入了解802.11n无线标准(2)

• http://network.51cto.com  2007-09-13 16:18  51CTO综合报道  51CTO.com  我要评论(0)

从802.11b过渡到802.11g，只不过是一次升级行为，而从802.11g发展到802.11n，则是一个换代问题，这注定802.11n无线标准将会被业界热捧。

技术解密篇：
802.11n这种“标准滞后于产品”的现象并不罕见，千兆、万兆产品的推出走的也是这种路线，这是厂商为抢占市场优势的惯用招式，厂商们之所以会不顾一切地提前拼抢市场，足见802.11n的诱人之处确实不可小觑。
竞争力：强劲的多项实力派技术
新兴的802.11n在高吞吐量上有比较大的突破，是下一代的无线网络技术的标准，可提供支持对带宽最为敏感的应用所需的速率、范围和可靠性。 802.11n 结合了多种技术，其中包括 Spatial Multiplexing MIMO（Multi-In， Multi-Out）（空间多路复用多入多出）、20和 40MHz 信道和双频带（2.4 GHz 和5 GHz），以便形成很高的速率，同时又能与以前的 IEEE 802.11b/g 设备兼容。
其中，MIMO（多入多出）或MTMRA（多发多收天线）技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破，该技术能在不增加带宽的情况下成倍地 提高通信系统的容量和频谱利用率，是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线（或阵列天线）和多通道。传输信息 流S（k）经过空时编码形成N个信息子流Ci（k），i=1，……，N。这N个子流由N个天线发射出去，经空间信道后由M个接收天线接收，多天线接收机利 用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流。这样，MIMO系统可以创造多个并行空间信道，解决了带宽共享的问题。802.11n天线数量可以支持 到3×3，比802.11g的3增加了3倍。
而802.11n可以实现高达320Mbps甚至500Mbps速率有赖于MIMO技术支撑的同时，更少不了OFDM技术的功劳，OFDM技术是多载波 调制（Multi-CarrierModulation，MCM）的一种，它曾经效劳于802.11g标准，但相比802.11n中与MIMO技术的结 合，昔日的表现自然逊色不少。该技术的核心是将信道分成许多进行窄频调制和传输正交子信道，并使每个子信道上的信号频宽小于信道的相关频宽，用以减少各个 载波之间的相互干扰，同时提高频谱的利用率的技术。
将MIMO与OFDM技术相结合，就产生了MIMO OFDM技术，该技术通过在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，使无线网络的有效传输速率有质的提升。得 益于将MIMO与OFDM技术相结合而应用的MIMO－OFDM技术，802.11n在支持2.4GHz频段和5GHz频段的基础上，使无线传输的质量和 速度得到极大提升。 而为了提升整个网络的吞吐量，802.11n还对802.11标准的单一MAC层协议进行了优化，改变了数据帧结构，增加了净负载所占的比重，减少管理检 错所占的字节数大大提升了网络的吞吐量。
其次，为了提升整个网络的吞吐量，802.11n还对802.11标准的单一MAC层协议进行了优化，改变了数据帧结构，增加了净负载所占的比重，减少 管理检错所占的字节数，使得网络的吞吐量得到大大提升。而在天线方面，智能天线技术的应用也解决了802.11n的传输覆盖范围问题，通过多组独立天线组 成的天线阵列系统，动态地调整波束的方向，使得802.11n能保证用户能接收到稳定的信号，同时也能有效减少其它噪音信号的干扰，使无线网络的传输距离 能够增加到几公里，移动性大大增强。
第三，在兼容性方面，802.11n通过采用软件无线电技术解决不同标准采用不同的工作频段、不同的调制方式，造成系统间难以互通，移动性差等问题。这 种软件无线电技术是一个完全可编程的硬件平台，所有的应用都通过在该平台上的软件编程实现，也就是说，不同系统的基站和移动终端都可以通过这一平台的不同 软件实现互通和兼容，这使得WLAN的兼容性得到极大改善。软件无线电技术将根本改变网络结构，实现无线局域网与无线广域网融合并能容纳各种标准、协议， 提供更为开放的接口，最终大大增加网络的灵活性，这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容，而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合，比 如3G。
较量：对802.11b/g技术的革命？
WLAN市场的发展可以说是日新月异，自1999年IEEE正式颁布IEEE 802.11a、11b标准后，到2004年11b产品成为WLAN的市场主流，经过了近5年的时间；而2006年11g产品成为主流，只用了不到2年的 时间。由此可见，11n的产品替代11g的历时将会更短。可以这么说，从11b过渡到11g，只不过是一次升级行为，而从11g发展到11n，则是一个换 代问题，11n在802.11b/g的基础上已经实现了质的飞跃。
传输速率提升10倍
802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps，甚至高达600Mbps。即在理想状 况下，802.11n将可使WLAN传输速率达到目前传输速率的10倍左右，拷贝需要30分钟时间的视频文件，在最高数据传输率上，用802.11b拷贝 文件需要耗时42分钟，用双天线草案802.11n客户端只需要不到一分钟。
覆盖范围到几平方公里
802.11n采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列系统，动态地调整波束的方 向，802.11n保证让用户接收到稳定的信号，并减少其它噪音信号的干扰，覆盖范围可扩大到好几平方公里，这使得原来需要多台11g设备的地方，只需要 一台11n产品就可以了，不仅方便了使用，还减少了原来多台11g产品互联通时可能出现的信号盲点，移动性大大增强。
全面兼容各标准
802.11n采用软件无线电技术解决了不同标准采用不同的工作频段、不同的调制方式造成系统间难以互通、移动性差的问题，这样，不但保障了与以往的802.11a、11b、11g标准的兼容，而且还可以实现与无线广域网络的结合，极大的保护了用户的投资。
纽带：连接Wi-Fi与WiMAX
随着人们对网络的使用越来越广泛，现有的Wi-Fi技术根本满足不了人们不断变化的使用需求，人们渴望一种具有更高带宽、更高传输速度、覆盖面更广的无线传输技术，802.11n的出现，弥补了Wi-Fi不足的同时，也成为了WiMAX实现市场飞跃的跳板。
其中，Wi-Fi全称为WirelessFidelity，又称802.11b标准，传输速度为11Mbps，是在办公室和家庭中使用的短距 离无线技术，其目前可使用的标准有两个。而WiMAX是IEEE802.16标准的代名词，全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性，为了推广IEEE 802.16无线宽带接入技术，促进和认证符合IEEE802.16标准的宽带无线接入设备的兼容性和互操作性，由Intel和Nokia在2001年发 起并成立了WiMAX论坛组织。WiMAX的基本目标是提供一种在城域网接入多厂商环境下，确保不同厂商的无线设备互连互通；主要用于为家庭、企业以及移 动通信网络提供最后一公里的高速宽带接入，以及将来的个人移动通讯业务。
Wi－Fi早已发展得如火如荼，WiMAX是Wi-Fi的延续，目前还没有进入到实质性的应用之中，而且其发展也受到一些实际的问题的制约与 挑战，802.11n作为WiMAX的前奏，它的出现为WiMAX满足无线世界对带宽、速度和便捷性的应用需求提供了保证，即将出炉的802.11n标 准，将以其优势把WiMAX推向新的发展高度。而且，WiMAX还可以利用目前至近九成的移动网络设备内置了Wi-Fi的现成优势，在市场应用中加速腾 飞。