80211n技术H3C内部文档.ppt
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1、802.11n技术汇报,日期:2009-03,密级:内部公开,杭州华三通信技术有限公司,H3C公司无线产品,议题 802.11n标准概述 802.11n产业现状概述 802.11n关键技术介绍 802.11n部署建议 H3C 802.11n产品,11n工作组成立于2003年9月,核心思路是通过PHY和MAC层的 优化来提高吞吐等关键指标。 提案主要来自于两大阵营,即Intel等为主的TGn Sync和 Broadcom为主的WWiSE,并于2006年融合为统一的提案。 2007年2月发布的2.0版本已经成为当前11n产品研发和WIFI 认证的事实标准。 当前最新的版本是8.0,预计2010年能
2、够完成标准的正式发布。,IEEE 802.11n工作组概况,802.11n标准进展,802.11n,802.11b,802.11,从草案到标准,只有一步之遥,当然无需更换硬件。,802.11n是准4G技术,无线通信技术的发展呈现三大趋势:宽带化、移动化和IP化,802.11n技术优势,新无线,高带宽,广覆盖,易兼容,高稳定,易穿透,密接入,OFDM+MIMO,802.11n与A/B/G标准的对比,802.11n所使用的频段,ISM频段,802.11b、802.11g、802.11n,802.11a 802.11n,议题 802.11n标准概述 802.11n产业现状概述 802.11n关键技术
3、介绍 802.11n部署建议 H3C 802.11n产品,802.11n产业状况,11n产品已经大量涌入市场,无线设备厂商如Cisco, H3C, Aruba 纷纷推出企业和运营级产品。D-link等厂商的家庭产品早已发布。 目前新发布的笔记本都内置了11n支持。大家都通过基于11n 2.0的WIFI认证。 WIFI联盟公布的数据: 11n的认证增长率从2007年 成倍增长,截至目前已经 有超过500款的 11n设备完成认证 (近1年半的时间), 2009年的认证数量必将 超出802.11a/b/g。,802.11n产业状况 (续),主流的11n芯片供应商名称 目前业界主流的11n芯片供应商有
4、Atheros,broadcom, mavell和ralink等, 一般企业和运营级的AP都会选用Atheros的方案。 Broadcom 和ralink主要定位是家有产品选择。 11n与11a/b/g共处理器: 11n向下兼容11a/b/g,单射频可以同时与11a或11b/g工作, 双射频(AGN)可同时与11a和11b/g工作。,议题 802.11n标准概述 802.11n产业现状概述 802.11n关键技术介绍 802.11n部署建议 H3C 802.11n产品,PHY层关键技术,MIMO (提高吞吐) MIMO-OFDM (提高吞吐) 40 MHz Mode (提高吞吐) Short
5、Guard Interval (提高吞吐) MRC,PHY层 MIMO,核心是Spatial Division Multiplexing 利用空间上独立的多组收发天线来发送和接收多条数据流(spatial streams),从而以数据流倍数提高了吞吐。 802.11n标准定义了最高可支持4条空间流。AP侧典型的是33,网卡侧典型的是22.,33、23和22的性能差异,三根天线岂不是要比两根天线整整快50%?,没有那么多,因为实际速率受其它参数的影响,但是由于33用的发射天线更多,可以使实际性能比23最多高20%左右。,注:增加天线的个数可以提高空间分集的正交性。,PHY层 MIMO (续),3
6、3是主流的原因,33天线是性价比最高的选择。,如果继续增加发送和接收天线的数目,对传输速率的影响很小,从上图可以看出,如果使用34甚至44模式,系统的性能增加的很少,但系统的成本却直线上升,这个成本的增加体现在两方面,一方面是硬件系统复杂度增加,另一方面是系统耗电的增加和功耗增加带来的散热问题等。,PHY层 MIMO (续),PHY层 MIMO-OFDM,OFDM技术是一种多载波调频技术,其主要思想是:将信道分为若干个正交子信道,然后将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,并调制到每个子信道上进行传输,在接收端分开正交信号并减少子信道间干扰。由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交,所以它
7、们的频谱是相互重叠的,这样一来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与数据传输率。,11a/g所使用的OFDM提供48个子通道(可用的),MIMOOFDM 提供了52个子通道(可用的),从而将速率从54Mbps提高到65Mbps.,PHY层 40MHz Mode,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。 准确地讲,应该是不只一倍。对于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Channel bonding,这些预留的带宽也可以用来通讯,从而进一步提高了吞吐。这样的话,sub c
8、arriers可以达到108个。,PHY层 Short GI,由于信号沿多条路径传播,导致在接收侧,最新接收的信息符号 (information symbol)可能会和上一个接收过程尚未结束的信息符号 进行碰撞,从而导致ISI干扰。 为此,802.11a/g标准要求在发送信息符号时,必须要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)。 11n仍然使用缺省使用800 ns GI。 当多径效应不是严重时,可以将该间隔配置为400,可以将吞吐提高近。,PHY层 MRC,Maximal-Ratio Combining (MRC) 可以改善覆盖到。
9、作为接收端的diversity技术, MRC要求接收端有多个天线,通过来自多个天线的信号(同一条流) 进行加权计算,从而获得SNR的改善。,MAC层关键技术,帧聚合(提高吞吐) Block ACK (提高吞吐) Mix / Greenfield preamble,MAC层 帧聚合,A-MSDU,A-MPDU,A-MSDU通过帧聚合, 减少了确认帧,A-MPDU通过帧聚合,多个MPDU只用抢占一次信道, 减少了因竞争信道而产生冲突的概率,提高了信道利用率。 往往结合Block ACK进行使用。,MAC层 Block ACK,802.11协议规定每收到一个单播数据帧, 都必须立即回应以ACK帧。
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