802.11n是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项技术,最大的特点是速率提升,理论速率最高可达600Mbps(目前业界主流为300Mbps)。802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段。
Wi-Fi联盟在802.11a/b/g后面的一个无线传输标准协议, 为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使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。802.11n标准至2009年才得到IEEE的正式批准,但采用 MIMO OFDM技术的产品包括无线网卡、无线路由器等.
802.11n可以将WLAN的传输速率由802.11a及802.11g提供的54Mbps,提高到300Mbps甚至高达600Mbps。得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。
65Mbps:为20Mhz模式下单条流的最大物理发送速率(没有启动short GI),此类网卡数据发送时使用一条流,所以只能够达到的最大物理速率为65Mbps;
130Mbps:主流的11gn的物理速率,由于11gn不重叠信道只有3个,所以通常采用20Mhz模式而且不应用short GI特性,此时基本的无线客户端使用两条流进行数据发送,可以达到最大物理速率为130Mbps;
300Mbps:11an不重叠信道相对11gn比较多,所以在11an模式下可以选择采用40Mhz模式并可以启动short GI功能,这样比较主流的11n客户端使用两条流发送数据,实现了300Mbps的最大物理速率。
802.11n主要是结合物理层和MAC层的优化来充分提高WLAN技术的吞吐。主要的物理层技术涉及了MIMO、MIMO-OFDM、40MHz、Short GI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。
MIMO
所谓的MIMO,就字面上看到的意思,是Multiple Input Multiple Output的缩写,大部分您所看到的说法,都是指无线网络讯号通过多重天线进行同步收发,所以可以增加数据传输率。然而比较正确的解释,应该是说,网络资源通过多重切割之后,经过多重天线进行同步传送,由于无线讯号在传送的过程当中,为了避免发生干扰起见,会走不同的反射或穿透路径,因此到达接收端的时间会不一致。为了避免数据不一致而无法重新组合,因此接收端会同时具备多重天线接收,然后利用DSP重新计算的方式,根据时间差的因素,将分开的数据重新作组合,然后传送出正确且快速的数据流。
MIMO中有2个相对迷惑的名词:MIMO links —描述一个无线设备(例如:无线AP)传输数据到另外一个设备(例如:笔记本电脑),决定传输最重要的因素就是无线AP的发送天线数量和笔记本电脑无线网卡接收天线数量:例如2X1,意思就是无线AP的2个发送天线和笔记本电脑的1个接收天线; MIMO devices—描述一个设备自身的发送和接收天线数量,例如网络设备厂商的无线AP的参数中有 2X3,表示的意思是这个AP有2个发送天线和3个接收天线 (无线AP的天线是都可以收发的,并不是说一共有5根天线)
OFDM
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)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关带宽,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。