802.11n MIMO简介

802.11n是无线局域网络（WLAN）中使用的技术标准，其引入了多输入多输出（MIMO）技术，以提高网络数据传输速率和网络吞吐量。MIMO技术通过使用多个发送和接收天线，利用空间分集来提升无线信号的质量和无线链路的容量。在802.11n之前，无线网络技术（如802.11a, 802.11b, 和802.11g）在传输速率和覆盖范围上存在局限性。802.11n标准的制定旨在解决这些局限性，满足日益增长的高带宽无线应用需求。 IEEE 802.11n标准是802.11系列标准的扩展，它的目标包括： 1. 提高用户吞吐量：新标准的目标是提供超过100Mbps的实际用户体验，这对一些应用如高清视频流和VoIP是必需的。 2. 增加系统总容量：通过改善无线网络的效率和设计，802.11n能够在相同频谱条件下支持更多用户。 3. 适应特定应用：标准针对特定应用进行了优化，比如支持流媒体视频和VoIP，需要更新对数据包优先级和时序的处理。 在802.11n标准的发展过程中，为了实现上述目标，对无线局域网的多个方面进行了改进： - MAC层效率改进：包括数据包聚合等技术以减少传输损耗和提高效率。 - 修改数据包结构：提高数据传输效率和可靠性。 - 多通道无线电技术：使用MIMO技术提供空间多样性，可以同时在多个数据流上发送和接收数据。 - 可选更宽的频带：40MHz频宽的使用为数据传输提供更大的通道宽度，从而增加数据吞吐量。 - OFDM波束成形技术：有可能使用该技术来定向发送无线信号，增强传输效率。 - 硬件和数据编码技术的扩展：更高阶的调制（如256QAM）和更强大的数据编码技术（比如低密度奇偶校验码LDPC，Turbo编码）。 802.11n标准还定义了新的无线物理层（PHY），如20MHz和40MHz频道的通道带宽支持，以及对OFDM信号的扩展支持。这样，802.11n能够在802.11a/g等现有标准的2.4GHz和5GHz频段上工作，并且可以与它们向后兼容。 MIMO技术依赖于多根天线进行空间复用，能够显著提高无线通信系统的数据速率和链路容量。在无线通信系统中，信道环境的复杂性可以被MIMO技术转化为提高性能的优势。简而言之，MIMO利用空间复用和空间分集来同时增加数据吞吐量和提高无线链路的鲁棒性。 MIMO无线电技术在802.11n WLAN卡内部实现。在这样的卡中，可能包括多个天线、多路信号处理单元，以及用于管理这些元素的软件逻辑。通过内部天线阵列，MIMO技术实现多数据流的发送和接收，同时减小了由于衰减、多径效应和其他无线信道缺陷造成的影响。 在进行测试和评估阶段，会制定测试议程，涵盖标准开发、物理层变化、射频信道特性、MIMO无线电技术、WLAN卡内部结构、早期测量结果和设备配置等主题。测试的目的是确保新标准满足预期的性能要求，并为标准的最终确认提供实验数据支持。 IEEE802.11n标准的活动涉及众多背景的参与者，包括有线、蜂窝和无线网络领域的专家。他们形成了多个提案，并在提案筛选过程中逐步缩小范围，最终确定标准的具体内容。 总而言之，802.11n MIMO技术是无线网络领域的一大飞跃，它通过引入先进的无线技术和改进的数据传输方法，大幅提升了无线网络的性能，为用户提供了更快的数据传输速度、更高的吞吐量和更好的网络覆盖范围。这使得802.11n成为部署高性能无线网络的理想选择，特别是在需要高带宽和高稳定性的应用场景中。