802.11n 基础知识解析
802 11n技术详解
目录
一、802.11n标准的提出及技术优势 二、关键技术－物理层
三、关键技术－MAC层
四、802.11n中的电源管理 五、802.11n中的AP运行模式
六、802.11n的速率
七、配置命令及网卡
2
11n的提出
（1）1997年制定的IEEE802.11标准定义了单一的MAC层和多样的物理
五、802.11n中的AP运行模式
六、802.11n的速率
七、配置命令及网卡
26
802.11n的关键技术
11nAP 的运行模式(operating mode) 4种运行模式
Set to 0 under the following conditions: — all STAs in the BSS are 20/40 MHz HT, or — in a 20/40 MHz BSS, or — if all STAs in the BSS are 20 MHz HT STAs in a 20 MHz BSS
12
802.11n的关键技术
13
802.11n的关键技术
14
802.11n的关键技术
2.4G/5G 40MHz信道绑定列表 注:日本不允许使用 40MHz
15
802.11n
一、802.11n标准的提出及技术优势 二、关键技术－物理层
3
11n的技术优势
Throughput：802.11n带来的最大好处。但是要注意Throughput的具体
情况和802.11n的实际部署也有关。在Greenfield（后面有介绍）部署情况
下，Throughput能达到更大的值。
802.11n技术详解
9
802.11n的关键技术
Spatial multiplexing补充
MIMO技术运用了多径效应的正面
影响，使用多天线来实现多通道，传 输信息流经过空时编码形成多个信息 子流经过多个天线发射出去，多天线 接收机使用先进的空时编码处理能够 分开并解码这些数据子流，从而实现 最佳的处理。
SIFS的时间间隔是16usec
20
802.11n的关键技术
Block Acknowledgements
按照11ｎ协议，对于MSDU聚合帧的确认，可以作为一个帧来确认。对于
MPDU聚合帧，需要对构成该聚合帧的每个帧进行分别确认。 为了提高MAC层效率，协议定义了block acknowledgement机制，可以通 过一个frame来实现对整个MPDU聚合帧的确认。 据了解：Block Acknowledgements+Frame Aggregation可以将文件传输 等流量的吞吐提高100％。 在AC上可以通过display wlan client verbose 查看已经建立的BLACK ACK
19
802.11n的关键技术
Reduced Interframe Spacing (RIFS)
按照11协议，在收到确认帧和发送下一帧之间需要一个时间间隔 （IFS）。较11协议，11n定义了更短的IFS并称之为RIFS，提高了发送 效率。但是该模式只能应用于greenfield模式，即纯ｎ的设备。 RIFS将两个帧间的时间间隔缩短到2usec
层，随后几年IEEE相继提出了802.11b、802.11a和802.11g的物理层标 准。
（2）802.11b提供了最大11Mbit/s的传输速率，802.11a和802.11g提
802.11n 基础知识
控制帧介绍
2.2 RTS
对于比较大的帧，为了防止重传引起网络性能 下降。采用 RTS 取得媒介的控制权。帧的大 小采用驱动程序中 RTS threshold（阀值）来 定义。注意，RTS/CTS机制只用于单播帧，组
控制帧介绍
2.3 CTS
控制帧介绍
CTS仅仅用于回复 RTS。 CTS的duration采用RTS的duration值减去传送 SIFS和CTS所需要的时间。
1.1.5 帧主体
Frame Body用于 STA之间传递有效载荷。 Frame Body最小长度为 0。 Frame Body最大长度为(MSDU + ICV + IV)的 最大长度，其中 MSDU 最大长度为 2304。 ICV + IV长度 8 字节（用于 wep） 。因此 Frame Body最大长度为 2312。 数据帧类型
管理帧介绍
三． 管理帧
3.1 管理帧结构
管理帧 mac 基本结构都相同，与帧的子类无关。管理 帧使用固定字段或信息元素与其他系统交换信息。
管理帧介绍
固定字段因长度与次序固定，不需要以字段标头来界定。标准列 出了 10 种固定字段： 1、Authentication Algorithm Number 身份验证算法编号，用来区分是开放系统身份验证还是共享密钥 身份验证。 2、Authentication Transaction Sequence Number 身份验证处理序列号，用以追踪身份验证的进度。 3、 Beacon interval 信标间隔用来设定 Beacon信号之间相隔多少时间单位。
802 11n技术及应用介绍
附件7：802.11n技术及应用介绍一、802.11n简介802.11n是基于IEEE 802.11系列WLAN标准的后续演进技术，致力于高吞吐量研究，正式标准已于2009年9月发布。
在传输速率方面，802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g 提供的54Mbps，提升到300Mbps甚至高达600Mbps。
在工作频段及带宽方面，802.11n可以工作在双频模式，即2.4GHz和5GHz两个工作频段，支持20MHz和40MHz两种信道带宽。
在兼容性方面，802.11n 产品可以支持对802.11a/b/g的兼容。
二、802.11n关键技术（一）物理层关键技术同802.11a/b/g相比，802.11n物理层引入的关键技术主要包括MIMO、信道绑定、更多子载波、短GI等，下面将逐一对这些关键技术进行详细介绍。
1、 MIMOMIMO技术已成为下一代无线通信中最核心的关键技术之一。
同其他系统一样，802.11n也通过使用MIMO（多入多出）技术实现性能改进。
MIMO无线传输同时发送多个无线信号，并且利用多径效应，形成多个空间流。
每个空间流都利用独立的天线发送，使用单独的发射器。
多个发射机的应用体现了MIMO的优势：即采用不同的空间信息流分别承载各自的信息，从而大大提高了数据传输速度。
在802.11n标准中定义了1~4空间流的MIMO技术，如采用2空间流可以将802.11的速率提升2倍，采用4空间流可以将802.11的速率提升四倍，达到600Mbps。
从目前产品实现角度来看，目前的11n产品普遍支持到2空间流，即理论峰值速率可达300Mbps。
2、信道绑定频带宽度是影响传输速率的一个重要因素，传统的802.11标准空口都工作在20MHz频宽，802.11n技术通过将相邻的两个20MHz 信道绑定成40MHz，使传输速率成倍提高。
3、更多子载波与802.11a/g 一样，802.11n继续采用OFDM调制技术。
802.11n中用来提高吞吐量的机制
802.11n是一种无线局域网（WLAN）技术标准，旨在提高无线网络的速度和稳定性。
在802.11n标准中，有几种机制被用来提高吞吐量，从而改善无线网络的性能。
本文将介绍802.11n中用来提高吞吐量的机制，并对其原理和实际应用进行详细阐述。
一、MIMO技术MIMO是Multiple-Input Multiple-Output的缩写，即多输入多输出技术。
802.11n标准采用了MIMO技术，通过同时使用多个天线进行数据传输和接收，从而提高了无线网络的吞吐量。
MIMO技术能够在不增加频谱带宽的情况下，通过空间复用的方式提高数据传输速率，增强了信号的抗干扰性和覆盖范围。
利用MIMO技术，802.11n标准支持了1x1、2x2、3x3甚至4x4等不同数量的天线配置，能够实现更多数据的并行传输，提高了网络的整体性能。
MIMO技术还能够通过空间复用和波束成形等手段来提高信号的覆盖范围和可靠性，从而进一步提高了网络的吞吐量和稳定性。
二、帧聚合技术802.11n标准引入了帧聚合技术，通过将多个数据帧合并成一个更大的帧进行传输，从而提高了数据传输的效率和吞吐量。
在传统的802.11a/g标准中，每个数据帧都需要经过一定的信道竞争和保护间隔，从而导致了较为低效的信道利用率和较低的吞吐量。
而在802.11n标准中，通过帧聚合技术，可以将多个数据帧合并成一个更大的帧进行传输，减少了信道竞争的次数，提高了信道的利用效率，进而提高了网络的吞吐量。
帧聚合技术的引入显著改善了无线网络的性能，使得802.11n能够更好地满足多媒体数据传输等高吞吐量的应用需求。
三、频谱聚合技术802.11n标准还引入了频谱聚合技术，通过同时使用多个频段来传输数据，从而提高了无线网络的吞吐量。
在传统的802.11a/g标准中，无线网络只能使用2.4GHz或5GHz的某一个频段进行数据传输，因此受到了频谱资源的限制，无法充分利用现有的频谱资源来提高网络的吞吐量。
802.11n技术简介
802.11n技术简介IEEE-802.11n 整合了早期802.11 协议的所有修订和增补内容，其中包括实现QoS 的802.11e 增强MAC技术以及省电技术。
IEEE-802.11n 设计目标就是为了实现高吞吐量。
目前宣称的最高速率可达300Mbps（两个独立数据流/40MHz 信道宽度）。
如果以IEEE-802.11a/g的最高速率54Mbps 作为比较，802.11n 通过使用下文所述的技术，可以实现高达300Mbps 的数据吞吐量。
技术优势相对传统802.11技术，802.11n具备以下技术优势：ν 更高的有效数据吞吐能力802.11n采用了一系列新机制以增加可用带宽。
基于802.11a/g的无线局域网在物理层可提供最高54Mbps数据率（毛速率，非净速率），但网络层的实际速率只有22-26Mbps。
而802.11n 吞吐量目前已经达到300Mbps的毛速率，实际速率可达120-130Mbps。
理论上说，由802.11n 标准定义的速率在四个空分数据流模式下高达600Mbps。
这是首次无线速率超过有线快速以太网络速率。
ν 更可靠的无线覆盖新的802.11n技术不仅提高了数据吞吐量，而且，还缩减了无意义的接收区域，这将为有效使用无线网络带来更好的信号覆盖和更高的稳定性，特别是对那些专业环境中特殊用户。
ν 更远的距离一般来说，数据吞吐量随收/发信机的距离增加而减少。
但802.11n的整体性能提高确保了AP发出的信号经过给定距离到达接收端后，明显比802.11a/b/g强。
兼容性802.11n是一个向后兼容IEEE-802.11a/b/g的新标准，但是，新标准的优势只有支持802.11n 的AP或客户端才能享受。
为了允许基于802.11a/b/g标准的无线局域网客户端（也称为传统客户端）能够在802.11n 网络中共存，802.11n的无线接入点（AP）必须提供特殊的模式用于混合操作，在这种情况下，系统性能并不会有实质性提升。
无线WiFi-802.11N技术
802.11n技术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，分别向下兼容802.11g 和802.11a。
2009年9月11日这天，802.11n正式成为标准，整个WLAN产业链也为之一振，随后各种支持802.11n 的终端变得越来越普遍，802.11n在未来的物联网背景下显得举足轻重。
关键技术一：MIMOMIMO（音maimou），即多输入多输出，主要原理是通过多根天线发射和接收多条空间流。
传统方式只能发射和接收一条空间流，所以从理论上通过MIMO可以成倍的增加无线传输的速率，而不需要增加实际的频谱资源开销。
802.11n协议规定最大为4条空间流，理论速率为600Mbps。
而目前由于产业链也在发展当中，最为普及的是300Mbps的速率，即采用2条空间流的方式进行。
介于2条和4条之间，当然还有一种3条流的方式，最大速率为450Mbps。
也就是说，目前业界的11n产品也在不断发展当中，一个基本的趋势就是“300Mbps->450Mbps->600Mbps”。
MIMO的实现依赖于多天线技术。
如果把一个802.11n的AP比作一辆家用汽车，那么300Mbps相当于是1.6L 排量，450Mbps和600Mbps相当于是2.0L和2.0T的排量。
在300Mbps这档中有三种不同的MIMO实现方式，分别是2×2、2×3和3×3（前者表示发射天线的个数，后者表示接收天线的个数）。
2×2可以认为是手动低配版（天线的个数绝对不可能小于空间流的个数），而2×3和3×3则是分别属于“中等配置”和“高级配置”。
虽然这三种MIMO方式显示的理论速率均为300Mbps，但是在实际使用的感受上，802.11n的传输性能与MIMO天线的多少息息相关，天线越多，实际获得的吞吐量越高，使用当中抗干扰的能力也会更强。
802.11n无线网络技术全面解析
802.11n无线网络技术全面解析【大】【中】【小】2009-03-12 09:50:03 来源:互联网作者：互联网责任编辑：麦孔802.11n的核心----MIMO-OFDMOFDM调制技术是将高速率的数据流调制成多个较低速率的子数据流，再通过已划分为多个子载体的物理信道进行通讯，从而减少ISI（码间干扰）机会。
MIMO（多入多出）技术是在链路的发送端和接收端都采用多副天线，将多径传播变为有利因素，从而在不增加信道带宽的情况下，成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，以达到WLAN系统速率的提升。
将MIMO与OFDM技术相结合，就产生了MIMOOFDM技术，它通过在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。
双频带（20-MHz和40-MHz带宽）IEEE802.11n通过将两个相邻的20MHz带宽捆绑在一起组成一个40MHz 通讯带宽，在实际工作时可以作为两个20MHz的带宽使用（一个为主带宽，一个为次带宽，收发数据时既可以40MHz的带宽工作，也可以单个20MHz带宽工作），这样可将速率提高一倍。
同时，对于 IEEE802.11a/b/g，为了防止相邻信道干扰，20MHz带宽的信道在其两侧预留了一小部分的带宽边界。
而通过频带绑定技术，这些预留的带宽也可以用来通讯，从而进一步提高了吞吐量。
ShortGI（GuardInterval）是802.11n针对802.11a/g所做的改进。
射频芯片在使用OFDM调制方式发送数据时，整个帧是被划分成不同的数据块进行发送的，为了数据传输的可靠性，数据块之间会有GI，用以保证接收侧能够正确的解析出各个数据块。
无线信号在空间传输会因多径等因素在接收侧形成时延，如果后续数据块发送过快，会和前一个数据块形成干扰，而GI就是用来规避这个干扰的。
11a/g的GI时长为800us，而 ShortGI时长为400us，在使用ShortGI的情况下，可提高10%的速率。
ieee802.11n 标准
IEEE 802.11n标准是一种无线局域网(WLAN)通信标准，旨在提供更快的数据传输速度和更大的覆盖范围。
该标准在2009年正式发布，并取代了之前的IEEE 802.11a和802.11g标准，成为当时最先进的无线网络技术之一。
IEEE 802.11n标准的出现极大地推动了无线通信技术的发展，为用户提供了更稳定、更快速的网络连接体验。
本文将从以下几个方面对IEEE 802.11n标准进行详细介绍，使读者对该标准有一个全面的了解。
一、IEEE 802.11n标准的发展历程IEEE 802.11n标准最初的研发工作可追溯至2004年，当时IEEE无线局域网工作组启动了一个名为“高速组网”(High Throughput)的项目，旨在提高无线网络的传输速度。
随着技术的发展，该项目逐渐演化成IEEE 802.11n标准，并在几年后正式发布。
IEEE 802.11n标准的发布标志着无线通信技术迈入了一个新的阶段，为用户提供了更便利的无线网络连接方式。
二、IEEE 802.11n标准的技术特点1. MIMO技术IEEE 802.11n标准采用了多输入多输出(MIMO)技术，通过在发送和接收端分别使用多个天线并利用多径效应，从而提高了信号的传输效率和可靠性。
MIMO技术使得无线网络可以同时传输多条数据流，极大地提升了网络的数据传输速度和覆盖范围。
2. 40MHz信道和聚合技术与之前的802.11a和802.11g标准相比，IEEE 802.11n标准引入了40MHz信道和帧聚合技术，使得数据的传输速率得到了极大的提升。
40MHz信道可以提供更大的带宽，进而加快了数据的传输速度；而聚合技术可以将多个数据帧合并在一起发送，有效地提高了信道利用率。
3. 空间频率块调制(Spatial Frequency Block Coding，SFBC)IEEE 802.11n标准还引入了SFBC技术，通过在不同的天线上发送相位不同的信号，从而避免了多径信道的干扰，提高了数据的可靠性和稳定性。
802.11N协议基础及网络部署
802.11g
54Mbps (实际25Mbps）
带宽的大幅度提升使得每个接入点可以接入更多的客户端。
全面向下兼容a/b/g
2.4 GHz 5.8 GHz
Not support
b only
g only, b/g mix, b only
n only, b/g/n mix, g/n mix,b/g mix, g only, b only n only, a/n mix, a only
技术要求
在传输速率方面，802.11n可以将WLAN的传输速 率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps，提供 到300Mbps甚至高达600Mbps；覆盖范围可以扩 大到好几平方公里，使WLAN移动性极大提高； 兼容其他标准(包括3G) 。
802.11N技术简介
产生原因
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。
目录
802.11n 概述 802.11n 关键技术 影响802.11n速率的关键因素 802.11n设备部署
802.11n部署——部署策略
2010年Q4-2011年Q4：
新建网络：以11n设备为主。 原有网络扩容：新增11n设备，与原有11g设备 混合部署。 利用2-3年时间逐步替换原有11g设备，实现11g 向11n的平滑升级。
IP报文长度（byte）
1*1实际速率 （无加密） Mb/s
1500
512
88
20MHz 60 40MHz 120
802.11N协议解析（一）
802.11N协议解析（⼀）1.1 802.11n标准发展历程IEEE 802.11⼯作组意识到⽀持⾼吞吐将是WLAN技术发展历程的关键点，基于IEEE HTSG (High Throughput Study Group)前期的技术⼯作，于2003年成⽴了Task Group n (TGn)。
n表⽰Next Generation，核⼼内容就是通过物理层和MAC层的优化来充分提⾼WLAN技术的吞吐。
由于802.11n涉及了⼤量的复杂技术，标准过程中⼜涉及了⼤量的设备⼚家，所以整个标准制定过程历时漫长，预计2010年末才可能会成为标准。
相关设备⼚家早已⽆法耐⼼等待这么漫长的标准化周期，纷纷提前发布了各⾃的11n产品(pre-11n)。
为了确保这些产品的互通性，WiFi联盟基于IEEE 2007年发布的802.11n草案的2.0版本制定了11n产品认证规范，以帮助11n技术能够快速产业化。
1.2 技术概述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。
802.11n对⽤户应⽤的另⼀个重要收益是⽆线覆盖的改善。
由于采⽤了多天线技术，⽆线信号(对应同⼀条空间流)将通过多条路径从发射端到接收端，从⽽提供了分集效应。
在接收端采⽤⼀定⽅法对多个天线收到信号进⾏处理，就可以明显改善接收端的SNR，即使在接受端较远时，也能获得较好的信号质量，从⽽间接提⾼了信号的覆盖范围。
其典型的技术包括了MRC等。
除了吞吐和覆盖的改善，11n技术还有⼀个重要的功能就是要兼容传统的802.11 a/b/g，以保护⽤户已有的投资。
ieee802.11n标准的主要技术
IEEE 802.11n标准的主要技术在今天的无线通信领域，IEEE 802.11n标准是一项重要的技术，它为无线局域网提供了更快的速度和更稳定的连接。
IEEE 802.11n标准采用了一系列新的技术来提高无线网络的性能，包括MIMO（多输入多输出）、OFDM（正交频分复用）、空间复用和通道绑定等。
这些技术带来的革新为无线通信带来了新的发展机遇，也加速了无线网络的普及和发展。
1. MIMO技术MIMO技术是IEEE 802.11n标准的核心技术之一。
MIMO利用多个天线来传输和接收数据，可以在同一时间和频率上传输多个数据流，从而大大提高了无线网络的传输速度和稳定性。
通过MIMO技术，无线网络可以实现更远距离的覆盖和更高的数据传输速率，为用户提供了更好的网络体验。
2. OFDM技术OFDM技术也是IEEE 802.11n标准的重要技术之一。
OFDM采用了一种特殊的频率分配方式，将数据流分成多个低速的子流，并采用正交载波的方式同时传输这些子流，从而提高了信号的抗干扰能力和频谱利用率。
通过OFDM技术，无线网络可以更有效地利用频谱资源，同时也能够更好地抵抗多径衰落和干扰，提高了网络的稳定性和可靠性。
3. 空间复用技术IEEE 802.11n标准还引入了空间复用技术，通过同时在不同的天线上发送不同的数据流，实现了空间的复用，从而提高了无线网络的容量和覆盖范围。
空间复用技术让无线网络可以在相同的频率和时间上传输多个数据流，大大提高了网络的效率和性能。
4. 通道绑定技术通道绑定技术是IEEE 802.11n标准的又一项重要技术。
通道绑定技术允许无线网络同时使用多个频道，从而增加了网络的容量和吞吐量。
通过通道绑定技术，无线网络可以更好地适应复杂的无线环境，减少了干扰和冲突，提高了网络的性能和稳定性。
总结回顾通过对IEEE 802.11n标准的主要技术进行全面的分析和评估，我们可以看到，这些技术为无线网络带来了重大的革新和改进。
802.11n 基础知识
MAC帧基本格式
目前有 3 种功能： 1 Bit 15 设置为 0 的，Duration/ID 字 段用来设定 NAV，此数值表示当前所进行的传 送预计使用媒介多少微秒。 2 Bit 14 设置为 0，Bit 15设置为 1，表 示无竞争周期所传送的帧。其他 Bit 都置 0。 3 Bit 14 和 Bit 15 都设置为 1，用于 PS-Poll 帧。STA 从休眠状态苏醒后，发送 PS-Poll帧，Bit0-13设置为 AID（关联标识符， association ID） ，以表示其所隶属的 BSS。
控制帧介绍
2.2 RTS
对于比较大的帧，为了防止重传引起网络性能 下降。采用 RTS 取得媒介的控制权。帧的大 小采用驱动程序中 RTS threshold（阀值）来 定义。注意，RTS/CTS机制只用于单播帧，组
控制帧介绍
2.3 CTS
控制帧介绍
CTS仅仅用于回复 RTS。 CTS的duration采用RTS的duration值减去传送 SIFS和CTS所需要的时间。
MAC帧基本格式
1.1.4 Sequence Control 字段
MAC帧基本格式
Sequence Control包含 4 位的片断编号 （Fragment Number）和 12 位的顺序编号 （Sequence Number） 。该字段主要功能是重 组帧片断以及丢弃重复帧。
MAC帧基本格式
管理帧介绍
STA在状态 2，只能发送如下帧：
STA在状态 3，只能发送如下帧：
802.11 MAC 功能
802.11n协议详解
其中H的元素是任意一对收发天线之间的增益 星网锐捷通讯股份有限公司
37
MIMO容量
M个子流同时发送到信道，各发射信号占用同一个频 带，因而并未增加带宽。若各发射天线间的通道响 应独立，则MIMO系统可以创造多个并行空间信道。 通过这些并行的信道独立传输信息，必然可以提高 数据传输速率。对于信道矩阵参数确定的MIMO信道 ，假定发射端总的发射功率为P，与发送天线的数量 M无关；接收端的噪声用N*1矩阵n表示，其元素是独 立的零均值高斯复数变量，各个接收天线的噪声功 率均为 ；ρ为接地端平均信噪比。此时，发射信 号是M维统计独立，能量相同，高斯分布的复向量。 发射功率平均分配到每一个天线上，则容量公式为
星网锐捷通讯股份有限公司
20
时间分集
时间分集
频率分集：一般使用于OFDM或跳频扩频 码分集：获得抗信道频率选择性的多个 信号分支方法。例如RAKE 时间隐分集：克服时变信道衰落的一种 方法。如交织＋纠错编码、ARQ
星网锐捷通讯股份有限公司
21
空间分集
空间分集分为空间分集发送和空间分集接收两个系统 。其中空间分集接收是在空间不同的垂直高度上设置 几副天线，同时接收一个发射天线的微波信号，然后 合成或选择其中一个强信号，这种方式称为空间分集 接收。接收端天线之间的距离应大于波长的一半，以 保证接收天线输出信号的衰落特性是相互独立的，也 就是说，当某一副接收天线的输出信号很低时，其他 接收天线的输出则不一定在这同一时刻也出现幅度低 的现象，经相应的合并电路从中选出信号幅度较大、 信噪比最佳的一路，得到一个总的接收天线输出信号 。这样就降低了信道衰落的影响，改善了传输的可靠 性。
BPSK QPSK 4QAM 8QAM 8PSK 16PSK 16QAM 32QAM 64QAM
IEEE 802.11n详述
本章将对当前主流的无线局域网的物理层关键技术分别作出介绍，其中包括IEEE 802.11，802.11b，802.11a，以及802.11g，并对这几种模式作出对比和总结。
2.1IEEE802.11的调制技术
IEEE 802.11标准提供1Mbps和2Mbps两种传输速率，分别采用BPSK和QPSK的调制方法，下面就对这两种调制方法作出介绍。
基于无线局域网具有的诸多优点，它可广泛应用于下列领域：
♦接入网络信息系统：电子邮件、文区域、城市建筑群、校园和工厂。
♦.频繁变化的环境：频繁更换工作地点和改变位置的零售商、生产商，以及野外勘测、试验、军事、公安和银行等。
♦.使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。
无线局域网利用电磁波在空中发送和接收数据，无需线缆介质。无线局域网的数据传输速率，如IEEE 802.11g规范现在已经能够达到54Mb/s，传输距离可至100m～300m。相对于以太网（IEEE802.3）和令牌环（IEEE802.5）等以双绞线或光纤作为传输介质的有线局域网而言，无线局域网具有成本低、通信可靠、灵活性、移动性、高吞吐量以及安全性从而将节省大量的时间和金钱。
由于无线局域网应用的灵活性，目前针对无线局域网的研究也越来越多，研究的热点主要集中在高速传输、服务质量、安全性等方面。本文主要的研究对象是如何在无线局域网上实现更高速的数据传输。
本章首先对无线局域网的现状做简要介绍。
1.1无线局域网的优势与应用
在这个“网络就是计算机”的时代，伴随着有线网络的广泛应用，以快捷高效、组网灵活为特点的无线网络技术也在飞速发展。无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。无线局域网就是在不采用传统缆线的同时，提供以太网或者令牌网络的功能。
802.11n的无线网路传输速率是多少？
802.11n的无线网路传输速率是多少？802.11n的无线网路传输速率是多少?802.11b 的最大速率为11Mbit/s,换成大B的话只有1.3M，这还是理想的，有几百K也正常。
802.11g 的最大速率为54Mbit/s。
现在家用的无线路由器分别支援不同的标准，一般都采用了802.11a\b\g的标准，从54M-300M的传输速率，但是在实际使用中达不到这个标准，这是为什么呢？我们都碰到过这样的情况：在使用中，萤幕右下角的无线网路讯号图示忽高忽低,讯号不太稳定。
首先我们先要找到无线网路资料传输速度变慢的原因，无线电波传播过程中很容易被各种障碍物或者其他因素所干扰，这就会造成WLAN传输速度变慢。
另外无线网路的传输距离是有限的，如果距离太远也会造成讯号的不稳定。
解决办法也很简单：首先在安装之前就要计划好，无线路由器与计算机之间最好不要有隔离物，同时无线路由器要远离微波炉、冰箱等家电。
无线路由器的的天线也很重要，一些无线路由器会使用双天线，一般来说多天线的产品比单天线的产品在传输效能上更有保障。
无线路由器和网络卡之间互相匹配也是一个影响传输速率的因素，目前市场上无线传输标准有802.11G、N、A、B等多种标准，比如我们使用的路由器采用的是108Mbps的802.11G+标准，但无线网络卡使用的是11Mbps（802.11b）标准，那么其实际速度肯定达不到108Mbps，这就需要升级网络卡以达到最好的相容效果。
802.11n的无线网路传输速率：提供到300Mbps，甚至高达600Mbps的传输速率。
802.11n简介：在传输速率方面，802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps，提供到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。
一文看懂802.11ac和802.11n的区别
一文看懂802.11ac和802.11n的区别802.11n简介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技术的厂商已经很多，包括华为、腾达、TP-Link、D－Link、Airgo、Ubiquiti、Bermai、Broadcom以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel等等，产品包括无线网卡、无线路由器等。
802.11ac简介IEEE 802.11ac，是一个802.11无线局域网（WLAN）通信标准，它通过5GHz频带（也是其得名原因）进行通信。
理论上，它能够提供最多1Gbps带宽进行多站式无线局域网通信，或是最少500Mbps 的单一连接传输带宽。
802.11ac是802.11n的继承者。
它采用并扩展了源自802.11n的空中接口（air interface）概念，包括：更宽的RF带宽（提升至160MHz），更多的MIMO空间流（spatial streams）（增加到 8），多用户的MIMO，以及更高阶的调制（modulation）（达到256QAM）。
802.11ac和802.11n的主要差异802.11ac与802.11n相比主要有四大技术演进：更宽的频宽绑定、更多的空间流、更先进的调制技术以及更灵活的MIMO机制。
一、信道绑定增加无线电传输速度的一个简单而高效的方法就是给它更多的频率或者带宽，802.11a/b/g时代信道只有20MHz，为了获得更多的带宽，802.11n引入了信道绑定的技术，将两个20MHz的信道捆绑在一起，如今802.11ac能够支持80MHz的信道，即绑定4个信道，并且最高可以支持绑定8个信道，从而整个信道能够到达160MHz。
WiFi无线网络参数 802.11a-b-g-n 详解
WiFi无线网络参数802.11a/b/g/n 详解802.11a/b/g/n，其实指的是无线网络协议，细分为802.11a、802.11b、802.11g、802.11n 等。
这几种不同的无线协议、都是由802.11演变而来的。
802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入；802.11a工作在5.4G频段，最高速率54兆，主要用在远距离的无线连接；802.11b工作在2.4G频段，最高速率11兆，由于速率较低，逐步被淘汰；802.11g工作在2.4G频段，最高速率54兆；802.11n最新无线标准，常见速率有108兆、150兆，目前最高速率能到300兆。
协议频率信号最大数据传输率传统802.11 2.4 GHz FHSS 或DSSS 2 Mbps802.11a 5 GHz OFDM 54 Mbps802.11b 2.4 GHz HR-DSSS 11 Mbps802.11g 2.4 GHz OFDM 54 Mbps802.11n 2.4 或5 GHz OFDM 540 Mbps（最高理论值）1. 传统802.111997 发布两个原始数据率，1 Mbps 和 2 Mbps跳频展频（FHSS）或直接序列展频（DSSS）工业、科技和医疗（ISM）领域内的 3 个2.4 GHz 互不重叠频带最初定义的载波侦听多点接入/避免冲撞（CSMA-CA）2. 802.11a1999 发布各种调制类型的数据传输率：6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 和54 Mbps带52 个子载波频道的正交频分复用（OFDM）技术不需要许可证的国家信息基础设施（UNII）频道内的12 个 5 GHz 互不重叠频带3. 802.11b1999 发布各种调制类型的数据传输率：1, 2, 5.5 和11 Mbps高速直接序列展频（HR-DSSS）工业、科技和医疗（ISM）领域内的 3 个2.4 GHz 互不重叠频带4. 802.11g2003 发布各种调制类型的数据传输率：6、9、12、18、24、36、48 和54 Mbps；可以使用DSSS 和CCK 进一步转换为1、2、5.5 和11 Mbps带52 个子载波频道的正交频分复用（OFDM）技术；使用DSSS 和CCK 向下兼容802.11b工业、科技和医疗（ISM）领域内的 3 个2.4 GHz 互不重叠频带5. 802.11n计划在2008 年第二季度进行IEEE 认证；但是现在已经出现了早于11n 的接入点（AP）和无线网卡各种调制类型的数据传输率：1、2、5.5、6、9、11、12、18、24、36、48 、54、108、150和300 Mbps采用多输入多输出（MIMO）和频道绑定（CB）的正交频分复用（OFDM）技术工业、科技和医疗（ISM）领域内的 3 个2.4 GHz 互不重叠频带无论有无CB，均为不需要许可证的国家信息基础设施（UNII）频道内的12 个5 GHz 互不重叠频带。
802.11N技术介绍
A-MSDU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。
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。
Wireless LAN IEEE 802.11N技术原理培训
课程目录
无线网络系统体系 IEEE 802.11N 物理层技术原理 IEEE 802.11N MAC技术原理
无线网络体系
[普通用户上网过程 ] 通过特定的通信媒体；可以是无线媒体、光媒体、有限媒体等等 借助网络通信设备：可以是无线接入点，光纤交换机，以太网路由器等等 获取使用此通信设备的权限：通过DHCP+Portal，PPPoE等等 最终能享有此通信权限
IEEE 802.11 基本网络体系
[无线通信设备] 无线网卡 无线接入点或无线控制器
802.11N 特征
MIMO 40Mhz Channels Packet Aggregation Backward Compatibility
MIMO
40Mhz Channels 通道绑定 技术
Packet Aggregation 数据包聚合 技术
IEEE 802.11N的关键技术（七和八）
Block Acknowledgement 为保证数据传输的可靠性，802.11协议规定每收到一个单播数据帧，都必须立 即回应ACK帧。接收端在收到A-MPDU后，需要对其中的每一个MPDU进行处理， 并针对每一个MPDU发送应答帧。 而Block Acknowledgement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ACK帧的数量。 Spatial Multiplexing Power Save 在使用802.11n服务时，由于安装了多个天线，电源容量的问题显得更为突出。 因此802.11n协议在节省电源处理上做了改进，采用了Spatial Multiplexing(SM) Power Save技术，其技术原理在于当无数据转发时，STA只有一个天线处于工作状 态，其余天线均处于休眠状态，从而达到节省电源的目的。SM Power Save定义了 两种电源管理方式：动态SM Power Save和静态SM Power Save。
无线传输协议802.11n解析
IEEE 802.11n技术解析目录前言 (2)1. 产生背景 (2)2. IEEE 802.11n关键技术 (2)1.1物理层关键技术 (3)1.1.1 MIMO技术 (3)1.1.2 OFDM技术 (4)1.1.3 40MHZ绑定技术 (5)1.1.4 FEC（Forward Error Correction）技术 (5)1.1.5 Short Guard Interval (GI)技术 (5)1.2 MAC层关键技术 (5)1.2.1 帧聚合技术 (5)1.2.2 块确认（Block ACK）技术 (7)1.2.3 802.11n速率计算方法 (7)3. 802.11n与802.11b/g的兼容性 (8)4. IEEE 802.11n应用前景 (8)4.1家庭环境 (8)4.2企业环境 (8)4.3校园与城市网络 (9)5. 结论 (9)前言日前百度发布了一款小度wifi，将其插入电脑可以创建一个小型无线局域网，方便大家更便捷的接入互联网。
在这款产品中应用了最新的无线传输协议——IEEE 802.11n协议。
高达600Mbps的传输速率，100Mbps的净吞吐量以及很好的向前向后兼容性，奠定了IEEE 802.11n在无线局域网中的重要地位。
接下来我们将更全面的了解一下该无线传输协议。
1.产生背景在当今各种无线局域网技术交织的战国时代，WLAN、蓝牙、HomeRF、UWB等竞相绽放，但IEEE802.11系列的WLAN是应用最广泛的。
自从1997年IEEE802.11标准实施以来，先后有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、 802.11h、802.11i、802.11j等标准制定或者酝酿，但是WLAN 依然面临带宽不足、漫游不方便、网管不强大、系统不安全和没有杀手级的应用等。
就像当今VoIP应用中一个全新的领域VoWLAN那样，虽被业内人士看作是WLAN最有希望的杀手级应用，却因为这四个“不”，很难进一步发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
MAC帧基本格式
目前有 3 种功能： 1 Bit 15 设置为 0 的，Duration/ID 字 段用来设定 NAV，此数值表示当前所进行的传 送预计使用媒介多少微秒。 2 Bit 14 设置为 0，Bit 15设置为 1，表 示无竞争周期所传送的帧。其他 Bit 都置 0。 3 Bit 14 和 Bit 15 都设置为 1，用于 PS-Poll 帧。STA 从休眠状态苏醒后，发送 PS-Poll帧，Bit0-13设置为 AID（关联标识符， association ID） ，以表示其所隶属的 BSS。
MAC帧基本格式
1.1.3 Address 字段
Address1 表示接收端的地址，Address1 为广播 或组播时候，必须同时检查 BSSID，STA只响应同 一个 BSS 内的广播或组播。 Address2 表示发送端的地址。 Address3 供接入点与分布式系统过滤用。 WDS 会使用 4 个地址，RA和 TA为 AP 地址，
MAC帧基本格式
1.1.4 Sequence Control 字段
MAC帧基本格式
Sequence Control包含 4 位的片断编号 （Fragment Number）和 12 位的顺序编号 （Sequence Number） 。该字段主要功能是重 组帧片断以及丢弃重复帧。
MAC帧基本格式
802.11n 基础知识
2011年06月20日
MAC帧的基本格式 控制帧介绍 管理帧介绍 802.11 MAC 功能介绍 802.11 物理层基础知识
MAC帧基本格式
一． 802.11 mac 帧
1.1 Mac 帧基本格式
1.1.1 Frame Control字段
MAC帧基本格式
下面是用ominipeek抓包查看到得frame control字段，可以看到，所有的字节都 会被抓出来，而且在ominipeek中也有解 释。这些值往往会很有用，比如下面这 个报文是一个重传报文，而网络中重传 报文太多，肯定会对网络质量产生影响。
MAC帧基本格式
1.1.2 Duration/ID 字段
控制帧介绍
2.2 RTS
对于比较大的帧，为了防止重传引起网络性能 下降。采用 RTS 取得媒介的控制权。帧的大 小采用驱动程序中 RTS threshold（阀值）来 定义。注意，RTS/CTS机制只用于单播帧，组
控制帧介绍
2.3 CTS
控制帧介绍
CTS仅仅用于回复 RTS。 CTS的duration采用RTS的duration值减去传送 SIFS和CTS所需要的时间。
MAC帧基本格式
图1
图2
MAC帧基本格式
1.1.8 Null帧
STA使用 Null 帧通知 ap改变省电状态。
控制帧介绍
二．控制帧
2.1 控制帧的 Frame Control 字段
控制帧的 To DS、From DS、More Frag、 Retry、More Data、Protected Frame、Order 位必须为 0。
1.1.5 帧主体
Frame Body用于 STA之间传递有效载荷。 Frame Body最小长度为 0。 Frame Body最大长度为(MSDU + ICV + IV)的 最大长度，其中 MSDU 最大长度为 2304。 ICV + IV长度 8 字节（用于 wep） 。因此 Frame Body最大长度为 2312。 数据帧类型
帧控制域(Frame Control)占用 2 个字节。 Protocol Version 用显示该帧所使用的 MAC MAC 只有一个版本，编号为 0。 Type 和 Subtype 用来表示帧类型。
版本，目前 802.11
MAC帧基本格式
Retry位置 1 表示当前帧是重传的。 Pwr Mgt位置1表示发送完当前帧，STA 进 入省电模式；为 0 则表示 STA 会保持在 清醒状态。AP的这个位始终为 0。 More Data 表示是否有数据发送给待传送给 休眠中的 STA，1 表示有，0 表示没有。 Protecete Frame 设置 1 表示当前帧有加 密，0 表示没有加密。 Order设置 1 表示严格依次（strict ordering）传送。
控制帧介绍
2.4 ACK
ACK用于对收到的帧进行应答。 如果 More Fragments 位为 0，表示数据 传送已结束，duration 设定为 0。
控制帧介绍
2.5 PS-Poll STA 从省电模式苏醒后，会传送一个 PS-Poll 帧给 ap 以取得缓存帧。PS-Poll 不包含 duration 信息。但是所有收到 PS-Poll的 STA， 都会以 SIFS 加上 ACK 所需要时间来更新 NAV， 使得 AP 发送 应答不会与 STA冲突。
管理帧介绍
三． 管理帧
3.1 管理帧结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管理帧 mac 基本结构都相同，与帧的子类无关。管理 帧使用固定字段或信息元素与其他系统交换信息。
管理帧介绍
固定字段因长度与次序固定，不需要以字段标头来界定。标准列 出了 10 种固定字段： 1、Authentication Algorithm Number 身份验证算法编号，用来区分是开放系统身份验证还是共享密钥 身份验证。 2、Authentication Transaction Sequence Number 身份验证处理序列号，用以追踪身份验证的进度。 3、 Beacon interval 信标间隔用来设定 Beacon信号之间相隔多少时间单位。
MAC帧基本格式
数据帧有用于竞争服务（contention-based service）的，也有用于无竞争服务 （contention-free service）的。我司现在 都是有竞争的服务 1.1.6 FCS FCS 对帧进行 CRC 校验。
MAC帧基本格式
1.1.7 数据帧 Duration 字段 数据帧 Duration字段设置遵循4个规则： 1、CFP内传递的任何帧必须将 Duration设定 为 32768。 2、目的地为广播或组播的帧，Duration设定 为0。 3、如果 Frame Control的 More Fragments为 0，表示该帧已无其余片断。该帧只要为本身 的确认预订媒介使用权。Duration设定为 1 个 SIFS 加 1 个 ACK。如下图1