80211n技术及室内部署策略

1、802.11n技术及室内部署策略,无线传输与接入事业部,提 纲,IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信802.11n解决方案 802.11n室内部署策略,IEEE802.11n 发展历程 2002年9月：IEEE高吞吐量研究组成立 2005年7月：IEEE802.11n draft 1.0通过 2007年3月：IEEE802.11n draft 2.0通过 2009年9月：IEEE802.11n 正式发布,802.11n发展历程,IEEE802.11n 历史上的两大阵营 WWISE联盟 Broadcom / 意法半导体 / TI

2、 / linksys TGn Sync联盟 Atheros / Cisco / Intel / Marvell / 诺基亚 / 北电 / 三星 两大阵营产品兼容性 两大阵营主体技术类似 OFDM / MIMO / MAC层优化 互操作性不存在问题,802.11n发展历程,两大阵营产品兼容性 不同阵营存在“不友善”因素 “不友善”不代表不兼容 测试最佳性能时，尽量采用相同阵营的设备,802.11n发展历程,802.11n技术特点,更高的接入速率 40MHz频宽（HT40） 单流: 150Mbps 双流: 300Mbps（当前主流） 三流：450Mbps 四流：600Mbps,802.11n技术特

3、点,20MHz频宽（HT20） 单流: 65Mbps 双流: 130Mbps（当前主流） 三流：195Mbps 四流：260Mbps,802.11n技术特点,更高的吞吐量 11a/g设备吞吐量：大于20Mbps 11n设备吞吐量 单流HT20吞吐量： 大于40Mbps 单流HT40吞吐量： 大于90Mbps 双流HT40吞吐量： 大于140Mbps,802.11n技术特点,更大的覆盖范围 MIMO技术：波束成形改善SNR MIMO技术：多经或空间分集改善SNR 同等情况下11n产品的覆盖距离至少可达到11g产品的两倍,802.11n技术特点,更多的并发接入用户数 客户端带宽共享 同等接入体验下

4、11n AP的并发接入数为11g AP的5倍以上 同等接入用户下11n AP的用户独享带宽是11g AP用户独享带宽的5倍以上 典型并发用户数 11g：用户独享带宽为1Mbps，并发用户数20个 11n：用户独享带宽为1Mbps，并发用户数100个,802.11n技术特点,从无线模式分类 AN：5.8GHz的11n GN：2.4GHz的11n AGN：2.4GHz/5.8GHz的11n,802.11n 分类,从发射/接收单元分类 11：一发一收，单流 12：一发两收，单流 22：两发两收，双流 23：两发三收，双流 33：两发（动态选择三路发射单元中最优的两路发射单元）三收，双流,802.11

5、n 分类,提 纲,IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信802.11n解决方案 802.11n室内部署策略,核心技术：MIMO 提高吞吐量 改善信噪比 提高无线链路健壮性,MIMO,MIMO技术：波束成形 通过调整多天线信号使得接收端信号强度改善 一般用户于接收端只有单天线和表面反射障碍较少（如空旷环境） 发射端通过调整无线信号相位，接收端进行反馈,MIMO,MIMO技术：多径或空间分集 多径效应：信号通过不同路径到达接收端 空间分集：各个天线将信号通过不同路径发送给接收端 通过信号处理，将各路到达的信号叠加，从而提高SNR,M

6、IMO,MIMO技术：空间复用 通过多条通道，并发传递多条空间流，成倍提高系统吞吐量 发射机及接收机的增加将会有效提高信噪比,MIMO,两种频宽模式：HT20 / HT40 20MHz频宽：满足兼容性 40MHz频宽： 满足高性能需求 两个20MHz信道被捆绑，一个是主，一个是辅 主信道: 发送beacon报文和部分数据报文 辅信道: 发送其它报文,40MHz频宽,40MHz频宽,40MHz频宽,更多的子载波 802.11a/g子载波 每20MHz的子载波数为48个，接入速率为54Mbps 802.11n HT20：单条流每20MHz的子载波数为52个 单流：速率提升至58.5Mbps 双流：

7、速率提升至117Mbps HT40：采用40MHz频宽信道时，单条流子载波数可提高至108个，速率可提升至135Mbps 单流：速率提升至121.5Mbps 双流：速率提升至243Mbps,更多的子载波,前向纠错FEC提升 802.11a/g 前向纠错码率为3/4 802.11n 前向纠错码率为5/6 HT20 单流：速率提升至65Mbps 双流：速率提升至130Mbps HT40 单流：速率提升至135Mbps 双流：速率提升至270Mbps,前向纠错FEC,更短的保护间隔 802.11a/g保护间隔为800ns 802.11n保护间隔为400ns HT40 单流：速率提升至150Mbps

8、双流：速率提升至300Mbps,更短的保护间隔,帧聚合概念 802.11帧除包含有效信息外，还包含射频前缀及MAC信息 帧聚合即是把两个以上帧聚合成一个帧传输,帧聚合,MAC服务数据单元汇聚（A-MSDU帧聚合） MAC Service Date Unit MSDU汇聚多个去往同一目的的以太网帧，将其封装在一单独802.11帧里传播 因以太网帧远小于802.11帧，因此MSDU更加有效,帧聚合,MAC协议数据单元汇聚（A-MPDU帧聚合） MAC Protocol Date Unit MPDU不收集以太网帧，而是将每个以太网帧转化为802.11帧，再将这些帧按照目的地址收集起来，这样可节省80

9、2.11封装,帧聚合,确认阻止（Block Acknowledgment） 为增加可靠性，除多播或广播外的其他帧都将被确认，MSDU与此保持一致 MPDU需对每个成分帧进行确认，对单个成分帧的确认会被集中为一个单独的帧发给发送者。这样就可以对没有收到确认的成分帧进行选择性重发,帧聚合,更低的额外开销：减小帧间空间 当无法进行帧聚合时，11n使用减小帧间空间的机制 减小接收帧的帧间隔，尤其是确认帧和发送随后帧的帧间隔 802.11n定义了更小的RIFS（Reduced Interframe Space） 缩小了发送帧间的空闲空间 增加了发送数据的时间 该机制不能与802.11a/b/g共用,帧聚

10、合,11n的节能特性 空间多路节能 静态模式：只保留一个无线信号 动态模式：保留一个无线信号，但客户端能在收到启用无线信号的帧后快速启用另外一个信号 多轮询节能 扩展802.11e中的“自动传送节能” 通过减小冲突减小帧的重传数，从而实现节能的目的,节能,提 纲,IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信802.11n解决方案 802.11n室内部署策略,与802.11a/b/g的兼容性 802.11n采用软件无线电 NG完全兼容802.11b/g NA完全兼容802.11a,802.11n的兼容性,混合模式 工作在混合模式下的11

11、n会发送一个能被802.11a/b/g设备读取的前导信号，说明网络有其他标准信号传输，传输时间会维持多久。 前导信号之后，11n设备使用新标准发送数据 除发送前导信号外，11n设备能发送“CTS-to-self”来保护11n传输不被旧标准设备干扰,802.11n的兼容性,802.11n与802.11a/b/g的前向兼容性,802.11n的兼容性,提 纲,IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信802.11n解决方案 802.11n室内部署策略,WIFI芯片 50%以上是11n的产品 手机 据市场调研公司ABI Research最近

12、发表的一份研究报告 2011年蜂窝/Wi-Fi双模手机出货量将远高于3亿部。 国内支持WIFI的双模手机款式全面放开 资深分析师Philip Solis表示 2011年在上述3亿多部手机中，基于802.11n协议的手机数量将高于其它协议。 笔记本 新款笔记本80%以上为11n产品,11n的产业现状,芯片厂商 2010年后的新芯片全部支持802.11n 11n芯片价格将逐步降低 11g芯片将逐步停产 典型厂家Atheros 倡导使用HT20替代802.11a/b/g,802.11n产业现状,AR91系列 AR9106：支持802.11agn，300Mbps接入速率 AR92系列 AR9220：支

13、持802.11agn,300Mbps接入速率，硬件支持WAPI AR9223：支持802.11gn，300Mbps接入速率，硬件支持WAPI AR9280：支持802.11agn，300Mbps接入速率，硬件支持WAPI AR93系列 AR9380：支持802.11agn，450Mbps接入速率，硬件支持WAPI,Atheros 11n芯片介绍,Intel 5100 支持802.11agn，12，300Mbps接入速率 Intel 5300（性能优异） 支持802.11agn，33,450Mbps接入速率 Intel 1000 支持802.11gn，12，300Mbps接入速率,Intel 1

14、1n芯片介绍,提 纲,IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信802.11n解决方案 802.11n室内部署策略,丰富的AP产品形态 室分合路型 11，高功率，最高150Mbps接入速率 室内放装型 22，33，MIMO，支持单radio，双radio 室外型 11（150Mbps），22（300Mbps,京信11n AP简介,成熟的技术实现 MIMO / ShortGI / FEC / 40MHz频宽 / 信道绑定/ 在11模式下吞吐量可高达107Mbps以上 在22模式下吞吐量可高达180Mbps以上 向前兼容802.11a/

15、b/g 更大的覆盖范围，更多的无线接入用户数 支持集中控制，支持胖瘦互转,京信11n AP简介,AP2400,0500N室内分布型11n AP 支持802.11b/g/n 11，150Mbps接入速率 低功耗，单网卡输出500mW射频信号 硬件支持WAPI 有效吞吐量可高达108Mbps,京信11n AP简介,AP2400,0100N室内放装型11n AP 支持802.11b/g/n 22，300Mbps接入速率 内置天线 低功耗 硬件支持WAPI 有效吞吐量可高达180Mbps,京信11n AP简介,AP2600,0101N室内放装型11n AP 支持802.11a/b/g/n 22，300

16、Mbps接入速率 内置天线 低功耗 硬件支持WAPI 有效吞吐量可高达180Mbps,京信11n AP简介,AP2400,0500N室外11n AP 支持802.11b/g/n 11，150Mbps接入速率 低功耗 硬件支持WAPI 有效吞吐量可高达108Mbps,京信11n AP简介,AP2400,0300N室外11n AP 支持802.11b/g/n 22，300Mbps接入速率 低功耗 硬件支持WAPI 有效吞吐量可高达180Mbps,京信11n AP简介,F1024/2048,F4096及以上,新一代高性能AC简介,高性能AC技术实现 支持802.11n、支持管理众多的AP，支持零配置

17、 支持业务板11备份、支持设备间的N1备份 支持完善的交换路由特性 支持丰富的业务功能，如:BAS 大容量的处理能力 产品形态 AC2400，F1024 AC2400，F2048 AC2400，F4096,新一代高性能AC简介,京信802.11n解决方案详解,通过物理层及MAC层各关键技术，达到数倍于11g的性能 向前兼容802.11a/b/g 硬件支持WAPI，在WAPI加密下，依然实现11n的高吞吐量 通过室内分布、室内放装、室外等形式满足11n应用,AP接入层次,千兆PoE交换机 11n AP以太网口为千兆 11n AP的实际吞吐量均超过百兆,PoE交换机,高性能、大容量处理 使用多核C

18、PU方案，解决大容量的问题 本地转发 对AC业务处理能力相对要求不高 集中转发 对AC业务能力处理要求极高 N+1备份提高系统稳定性,AC接入层次,提 纲,IEEE 802.11n概述 802.11n关键技术 802.11n兼容性 802.11n产业现状 京信802.11n解决方案 802.11n室内部署策略,11n应用需要重点考虑的问题,802.11n部署方式探讨,500mW 单流11n应用 优点 无需改造现有室分系统 相比11g，接入速率由54Mbps提升至150Mbps 施工简单、综合造价低廉 缺点 无法发挥MIMO的作用 无法支持双流,室分型11n应用,双流11n应用 优点 相比11g，接入速率由54Mbps提升至300Mbps 完全发挥MIMO的优势 缺点 需改造室分系统 需将天线升级至MIMO天线 示例：使用2.4GHz全向MIMO吸顶天线,室分型11n应用,建设模型室内分布型,2.4GHz 11n AP放装（双流） 优点 支持802.11n,兼容bg 支持MIMO，最高300Mbps接入速率 更大的覆盖范围、更多的用户接入数 缺点 HT40模式下完全不重叠信道仅有两个 建议 在信道干扰严