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802.11n技术交流Page

2内容提要802.11n技术分析1802.11n产品技术要求2802.11n主要应用45中太802.11n产品介绍3Page

3802.11协议比较标准号IEEE

802.11bIEEE

802.11aIEEE

802.11gIEEE

802.11n标准发布时间1999年9月1999年9月2003年6月2009年9月5.150－5.350GHz802.11n采用的关键技术Page4802.11n物理层采用的关键技术有MIMO、MIMO-OFDM、40MHz信道、Short

GI、FEC、MRC等。802.11n

MAC层采用的关键技术有Block确认、帧聚合等。MIMO是802.11n物理层的核心，指的是一个系统采用多个天线进行无线信号的收发。它是当今无线最热门的技术，无论是3G、IEEE

802.16e

WIMAX，还是802.11n，都把MIMO列入射频的关键技术。802.11n关键技术——MIMO·利用多天线传输将串行映射为并行·各天线独立处理自主运行·各天线用各自的调制方式发送电波·各天线用各自的解调方式接收电波Page5802.11n关键技术——MIMON个子空间流同时发送到信道，各发射信号占用同一频带不增加带宽各发射接收天线间的通道独立相应多入多出系统可以创造多个并行空间信道通过并行空间信道独立传输信息速率提高最多可分割4个空间流支持天线数量为4×4空间流越多，功耗越大802.11n协议包含MIMO省电模式需要更高性能时才使用多路径，以降低功耗Page6802.11n关键技术——OFDM（正交频分复用）技术Page7802.11n关键技术——MIMO-OFDMPage8802.11n关键技术——FEC（Forward

Error

Correction）Page9·

FEC

(Forward

Error

Correction)–按照无线通信的基本原理，为了使信息适合在无线信道这样不可靠的媒介中传递，发射端将把信息进行编码并携带冗余信息，以提高系统的纠错能力，使接收端能够恢复原始信息。802.11n所采用的QAM-64的编码机制可以将编码率(有效信息和整个编码的比率)从3/4提高到5/6。所以，对于一条空间流，在MIMO-OFDM基础之上，物理速率从58.5提高到了65Mbps(即58.5乘5/6除以3/4)。802.11n关键技术——Short

GIPage10·

Short

Guard

Interval

(GI)–由于多径效应的影响，信息符号(Information

Symbol)将通过多条路径传递，可能会发生彼此碰撞，导致ISI干扰。为此，802.11a/g标准要求在发送信息符号时，必须保证在信息符号之间存在800

ns的时间间隔，这个间隔被称为Guard

Interval

(GI)。802.11n仍然使用缺省使用800

ns

GI。当多径效应不是很严重时，用户可以将该间隔配置为400，对于一条空间流，可以将吞吐提高近10%，即从65Mbps提高到72.2

Mbps。对于多径效应较明显的环境，不建议使用Short

GuardInterval

(GI)。802.11n关键技术——40MHz绑定技术Page11·

40MHz绑定技术–对于无线技术，提高所用频谱的宽度，可以最为直接地提高吞吐。就好比是马路变宽了，车辆的通行能力自然提高。传统802.11a/g使用的频宽是20MHz，而802.11n支持将相邻两个频宽绑定为40MHz来使用，所以可以最直接地提高吞吐。需要注意的是：对于一条空间流，并不是仅仅将吞吐从72.2

Mbps提高到144.4(即72.2×2

)Mbps。对于20MHz频宽，为了减少相邻信道的干扰，在其两侧预留了一小部分的带宽边界。而通过40MHz绑定技术，这些预留的带宽也可以用来通讯，可以将子载体从104(52×2)提高到108。按照72.2*2*108/104进行计算，所得到的吞吐能力达到了150Mbps。802.11n关键技术——帧聚合（Frame

Aggregation）·帧聚合技术包含针对MSDU的聚合(A-MSDU)和针对MPDU的聚合(A-MPDU)：–A-MSDU技术是指把多个MSDU通过一定的方式聚合成一个较大的载荷。这里的MSDU可以认为是Ethernet报文。通常，当AP或无线客户端从协议栈收到报文(MSDU)时，会打上Ethernet报文头，我们称之为A-MSDUSubframe;而在通过射频口发送出去前，需要一一将其转换成802.11报文格式。而A-MDSU技术旨在将若干个A-MSDU

Subframe聚合到一起，并封装为一个802.11报文进行发送。从而减少了发送每一个802.11报文所需的PLCP

Preamble，PLCP

Header和802.11MAC头的开销，同时减少了应答帧的数量，提高了报文发送的效率。Page12802.11n关键技术——帧聚合（Frame

Aggregation）·

A-MPDU：与A-MSDU不同的是，A-MPDU聚合的是经过802.11报文封装后的MPDU，这里的MPDU是指经过802.11封装过的数据帧。通过一次性发送若干个MPDU，减少了发送每个802.11报文所需的PLCP

Preamble，

PLCP

Header，从而提高系统吞吐量。Page131通过ADDBA

Request/Response报文协商建立Block

ACK协定。2协商完成后，发送方可以发送有限多个QoS数据报文，接收方会保留这些数据报文的接收状态，待收到发送方的BlockAckReq报文后，接收方则回应以BlockAck报文来对之前接收到的多个数据报文做一次性回复。3通过DELBA

Request报文来撤消一个已经建立的Block

Ack协定。802.11n关键技术——块确认（Block

ACK）1·

Block

ACK–为保证数据传输的可靠性，802.1协议规定每收到一个单播数据帧，都必须立即回应以ACK帧。A-

MPDU的接收端在收到A-MPDU后，需要对其中的每一个MPDU进行处理，因此同样针对每一个MPDU发送应答帧。BlockAcknowledgement通过使用一个ACK帧来完成对多个MPDU的应答，以降低这种情况下的ACK帧的数量。Page14802.11n速率计算方法Page15802.11n采用MIMO多天线技术，当存在一根天线(1X1)，在每种带宽下它存在8种速率(记为MCS0-MCS8，MCS：Modulation

and

coding

scheme);当存在两根天线

(2X2)，在每种带宽下它存在16种速率(记为MCS0-MCS15)；当存在三根天线(3X3)，在每种带宽下它存在24种速率(记为MCS0-MCS23);当存在四根天线(4X4)，在每种带宽下它存在32种速率(记为MCS0-MCS31)。802.11n采用多种调制技术，但是每一列速率对应的码率(即有效数据和发出的数据的比率)是不一样的，例如在MCS7和MCS15时，码率是5/6，而在MCS6和MCS14时，码率是3/4。802.11n采用和11a/g一样的OFDM调制方式，OFDM是将一个宽的带宽正交地分割成几个小的子载波，这些子载波并行地传输数据。对于20MHz时，其子载波的数目为56个，其中52个用于传输数据，另外4个称之为pilot

carries，用于辅助传输；当40MHz时，子载波数目为114个，其中108个用于传输数据，其余为pilot

carries。802.11n支持400us的Short

GI。原11a/g的Short

GI时长800us，短间隔Short

GI时长为400us无线信号在空间传输会因多径等因素在接收侧形成时延，如果后面的数据块发送的过快，会和前一个数据块的形成干扰，GI可以用来规避这个干扰。在使用Short

GI的情况下，可提高10%的速率。802.11n速率=有效载波数×编码率×子载波传输数位×空间流数×GIP802.11n速率表MCS空间流数调制方式码率带宽（20MHz）带宽（40MHz）GI=800nsGI=400nsGI=800nsGI=400ns01BPSK1/26.57.213.51511QPSK1/21314.4273021QPSK3/419.521.740.5453116-QAM1/22628.954604116-QAM3/43943.381905164-QAM2/35257.81081206164-QAM3/458.565121.51357164-QAM5/66572.213515082BPSK1/21314.4273092QPSK1/22628.95460102QPSK3/43943.3819011216-QAM1/25257.810812012216-QAM3/47886.716218013264-QAM2/3104115.6216240age14

16264-QAM3/411713024327015264-QAM5/6130144.4270300内容提要802.11n技术分析1802.11n产品技术要求2802.11n主要应用Page1745中太802.11n产品介绍3802.11n技术要求——EVM要求Page18调制方式码率Relative

Constellation

Error(dB)BPSK1/2-5QPSK1/2-10QPSK3/4-1316-QAM1/2-1616-QAM3/4-1964-QAM2/3-2264-QAM3/4-2564-QAM5/6-28802.11n技术要求——MASK要求（20MHz）Page19802.11n技术要求——MASK要求（40MHz）Page20802.11n技术要求——接收灵敏度Page21调制方式码率Adjacent

channelrejection（dB）Non-adjacentchannelrejection（dB）最小灵敏度（20MHZ）最小灵敏度（40MHZ）BPSK1/21632-82-79QPSK1/21329-79-76QPSK3/41127-77-7416-QAM1/2824-74-7116-QAM3/4420-70-6764-QAM2/3016-66-6364-QAM3/4-115-65-6264-QAM5/6-214-64-61内容提要802.11n技术分析1802.11n产品技术要求2802.11n主要应用Page2245中太802.11n产品介绍3Page

23产品规格：802.11

n产品系列产品型号工作频段MIMO功率POE供电环境2.4G5.8G2.4G+5.8G普通功率高功率室内/室外Bgate-GT09-S1-N11E*1*1*802.3af/at室内Bgate-GT09-S1-N22E*2*2*802.3af/at室内Bgate-GT09-S1-N22*2*2*802.3af/at室内Bgate-GT09-S1-N23*2*3*802.3af/at室内Bgate-GT09-S1-N33*3*3*802.3af/at室内Bgate-GT09-S1-N11-P*1*1*802.3af/at室内Bgate-GT09-S1-N11E-P*1*1*802.3af/at室内Bgate-GT09-D2-N22*2*2*802.3at室内Bgate-GT09-D2-N22-P*2*2*802.3at室内Bgate-GT09-D2-N33*3*3*802.3at室内Bgate-GT09-D2-N33-P*3*3*802.3at室内Bgate-GT10-S1-N11-P*1*1*802.3af/at室外Bgate-GT10-S1-N22-P*2*2*802.3af/at室外Bgate-GT10-S1-N33-P*3*3*802.3af/at室外Bgate-GT10-D2-N22-P*2*2*802.3at室外Bgate-GT10-D2-N33-P*3*3*802.3at室外Bgate-GT10-S1-N22-T*2*2*802.3af/at室外室内放装型APPage2424Bgate-GT09-S1-N22高端室内放装11n

2*2

AP

（PB44＋H91）CPU：680Mhz高主频10/100/1000

Base-T

Ethernet自适应接口天线：MIMO

2*2

吞吐量：HT20模式（理论150M）下实测超过60M；HT40模式下（理论300M）实测超过130M；RF性能：功率：27dBm@54Mbps灵敏度：-78dBm@54Mbps（注释：普通设备标准为20dbm@54Mbps，灵敏度-69db@54Mbps，此方案可以做到单路在MCS7模式下22dBm，HT40模式下21dBm，与普通设备的指标相比，相同的覆盖距离可以做到更高的速率）室内放装型APPage25252）Bgate-GT09-S1-N23高端室内放装11n 2*3

AP（PB44＋H2）CPU：680Mhz高主频10/100/1000

Base-T

Ethernet自适应接口天线：MIMO

2*3吞吐量：HT20实测超过70M，HT40模式下实测超过140MRF性能：功率

27dBm@54Mbps,灵敏度-80dbm@

54Mbps室内放装型Page26263）Bgate-GT09-S1-N33高端室内放装11n 3*3

AP（PB44＋DNMA－83）CPU：680Mhz高主频10/100/1000

Base-T

Ethernet自适应接口天线：MIMO

3*3吞吐量：HT20测试超过80M，HT40实测超过160MRF性能：功率

21dBm@54M,灵敏度-83dbm@54M室内放装型的速率）Page27274）Bgate-GT09-S1-N22E（AP93

）中端室内放装11n 2*2

APCPU：400Mhz10/100

Base-T

Ethernet自适应接口天线：MIMO

2*2HT40测试超过90M吞吐量：HT20实测超过60MRF性能：功率27dbm@54Mbps灵敏度-78dbm@54MbpsEVM小于-25db@54mbps（普通设备标准20dbm@54Mbps，灵敏度-69db@54Mbps，EVM<-28db@54mbps，此方案可以做到单路MCS7模式下功率为20dbm，灵敏度为-70db@MCS7，相同的覆盖距离可以做到更高室内放装型Page28285）Bgate-GT09-S1-N11E（AP93单路）中低端室内放装11n

1*1

APCPU：400Mhz10/100

Base-T

Ethernet自适应接口天线：MIMO

1*1吞吐量

HT20模式下实测超过40M，HT40模式下实测超过80MRF性能：功率24dbm@54M灵敏度-75dbm@54MEVM<

-25db@54M室内分布型Page29291）Bgate-GT09-S1-N11-P（PB44＋H1）高端室内分布型11n

APCPU：680Mhz高主频10/100/1000

Base-T

Ethernet自适应接口天线：MIMO

1*1HT40模式下实测超过90M吞吐量：HT20模式下实测超过40MRF性能：功率27dbm@54M灵敏度-75dbm@54MEVM<-25db@54M室内分布型Page30302）

Bgate-GT09-S1-N11E-P高端室内分布型11n

AP（500mw

AP93）HT40模式下实测超过90MCPU：400Mhz高主频10/100Base-TEthernet自适应接口天线：MIMO

1*1吞吐量：HT20模式下实测超过40MRF性能：功率27dbm@54M灵敏度-75dbm@54MEVM<-25db@54M室内回传型Page3131Bgate-GT10-D2-N33-P高端室内回传型高功率AP

11n做回传3*3

11n做覆盖（PB44＋H5/H2）CPU：680Mhz高主频10/100/1000

Base-T

Ethernet自适应接口同时使用两个射频模块，其中一个5.8G做回传，另一个2.4G用做覆盖，MIMO均为

3*3RF性能：5.8G功率为23dbm@54Mbps,灵敏度-80dbm@54Mbps，2.4G功率

27dbm@54Mbps，灵敏度-80dbm@54Mbps；室内回传型Page32322）

Bgate-GT10-D2-N33中高端室内回传型普通功率AP

3*3

11n做回传

3*3

11n做覆盖(PB44＋DNMA－83/84)CPU：680Mhz高主频10/100/1000

Base-T

Ethernet自适应接口

同时使用两个射频模块，一个5.8G用做回传，另一个2.4G用做覆盖，MIMO均为

3*35G合路功率20dbm@54Mbps,灵敏度-78dbm@54Mbps，2G合路功率

21dbm@54Mbps，灵敏度-80dbm@54Mbps，室内回传型Page33333）

Bgate-GT10-D2-N22-P中端室内回传型高功率AP

2*2 11n

做回传，(PB44+H92/H91)2*2

11n做覆盖CPU：680Mhz10/100/1000

Base-T

Ethernet自适应接口两个射频模块，一个5G用做回传，另一个2G用做覆盖，MIMO均为

2*2RF性能：5G功率21dbm@54Mbps,灵敏度-80dbm@54Mbps，2G功率27dbm@54Mbps，灵敏度-78dbm@54Mbps，室外覆盖型APPage3434Bgate-GT10-S1-N11-P室外覆盖11n 1*1

AP

(PB44+H1)CPU：680Mhz高主频10/100/1000

Base-T

Ethernet自适应接口天线:MIMO

1*1吞吐量：HT20模式实测超过40M

HT40模式下实测超过90MRF性能：功率27dbm@54Mbps灵敏度-75dbm@54MbpsEVM小于-25db@54mbps室外标准防水防尘外壳室外覆盖型APPage35352）

Bgate-GT10-S1-N22-P(PB44+H91)室外覆盖11n 2*2

APCPU：680Mhz10/100/1000

Base-T

Ethernet自适应接口天线：MIMO

2*2HT40模式下实测130M吞吐量：HT20模式下实测超过

60MRF性能：功率27dbm@54Mbps灵敏度-78dbm@54MbpsEVM小于-25db@54mbps室外标准防水防尘外壳室外覆盖型APPage36363）

Bgate-GT10-S1-N