前面四篇，概括性的介紹了Wifi的知識(shí)。這篇就從Wifi4入手，詳細(xì)地介紹其協(xié)議中的關(guān)鍵技術(shù)。

IEEE 802.11n詳細(xì)解讀（一）

   內(nèi)容還是比較多的，分兩篇寫IEEE 802.11n。

   802.11n主要是結(jié)合物理層和MAC層的優(yōu)化來充分提高WLAN技術(shù)的吞吐。主要的物理層技術(shù)涉及了MIMO、MIMO-OFDM、40MHz、Short GI等技術(shù)，從而將物理層吞吐提高到600Mbps。如果僅僅提高物理層的速率，而沒有對(duì)空口訪問等MAC協(xié)議層的優(yōu)化，802.11n的物理層優(yōu)化將無從發(fā)揮。就好比即使建了很寬的馬路，但是車流的調(diào)度管理如果跟不上，仍然會(huì)出現(xiàn)擁堵和低效。所以802.11n對(duì)MAC采用了Block確認(rèn)、幀聚合等技術(shù)，大大提高M(jìn)AC層的效率。

   802.11n對(duì)用戶應(yīng)用的另一個(gè)重要收益是無線覆蓋的改善。由于采用了多天線技術(shù)，無線信號(hào)(對(duì)應(yīng)同一條空間流)將通過多條路徑從發(fā)射端到接收端，從而提供了分集效應(yīng)。在接收端采用一定方法對(duì)多個(gè)天線收到信號(hào)進(jìn)行處理，就可以明顯改善接收端的SNR，即使在接受端較遠(yuǎn)時(shí)，也能獲得較好的信號(hào)質(zhì)量，從而間接提高了信號(hào)的覆蓋范圍。其典型的技術(shù)包括了MRC等。

   除了吞吐和覆蓋的改善，11n技術(shù)還有一個(gè)重要的功能就是要兼容傳統(tǒng)的802.11 a/b/g，以保護(hù)用戶已有的設(shè)備投資。接下來對(duì)這些相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行逐一介紹。

物理層關(guān)鍵技術(shù)

MIMO

   MIMO是802.11n物理層的核心，指的是一個(gè)系統(tǒng)采用多個(gè)天線進(jìn)行無線信號(hào)的收發(fā)。它是當(dāng)今無線最熱門的技術(shù)，無論是3G、IEEE 802.16e WIMAX，還是802.11n，都把MIMO列入射頻的關(guān)鍵技術(shù)。

MIMO主要有如下的典型應(yīng)用，包括：

   1) 提高吞吐

   通過多條通道，并發(fā)傳遞多條空間流，可以成倍提高系統(tǒng)吞吐。

   2) 提高無線鏈路的健壯性和改善SNR

   通過多條通道，無線信號(hào)通過多條路徑從發(fā)射端到達(dá)接收端多個(gè)接收天線。由于經(jīng)過多條路徑傳播，每條路徑一般不會(huì)同時(shí)衰減嚴(yán)重，采用某種算法把這些多個(gè)信號(hào)進(jìn)行綜合計(jì)算，可以改善接收端的SNR。需要注意的是，這里是同一條流在多個(gè)路徑上傳遞了多份，并不能夠提高吞吐。在MRC部分將有更多說明。

SDM

   當(dāng)基于MIMO同時(shí)傳遞多條獨(dú)立空間流(spatial streams)，如下圖中的空間流X1,X2，時(shí)，將成倍地提高系統(tǒng)的吞吐。

   MIMO系統(tǒng)支持空間流的數(shù)量取決于發(fā)送天線和接收天線的最小值。如發(fā)送天線數(shù)量為3,而接收天線數(shù)量為2，則支持的空間流為2。MIMO/SDM系統(tǒng)一般用“發(fā)射天線數(shù)量×接收天線數(shù)量”表示。如上圖為2*2 MIMO/SDM系統(tǒng)。顯然，增加天線可以提高M(jìn)IMO支持的空間流數(shù)。但是綜合成本、實(shí)效等多方面因素，目前業(yè)界的WLAN AP都普遍采用3×3的模式。

   MIMO/SDM是在發(fā)射端和接收端之間，通過存在的多條路徑(通道)來同時(shí)傳播多條流。有意思的事情出現(xiàn)了：一直以來，無線技術(shù)(如OFMD)總是企圖克服多徑效應(yīng)的影響，而MIMO恰恰是在利用多徑來傳輸數(shù)據(jù)。

   下一篇將繼續(xù)介紹IEEE 802.11n的關(guān)鍵技術(shù)MIMO-OFDM，以及40MHz綁定。