802.11n標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)范及意義

標(biāo)簽：N×N  MIMO

802.11n當(dāng)中嚇人的專有名詞包括像多進(jìn)多出(MIMO)、空間流和空間復(fù)用這些會迅速讓網(wǎng)絡(luò)經(jīng)理大腦麻木的神秘術(shù)語。在真實(shí)的802.11n無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的語境中，這些規(guī)范的真正含義是什么呢?

MIMO和空間流

一般而言(并且從過于簡化的意義講)，MIMO和空間流的數(shù)字共同用來表示給定距離上的吞吐量潛力?？偟膩碚f，接收天線的數(shù)量越多，可以保持一定數(shù)據(jù)傳輸速度的傳輸距離就越長。

當(dāng)然，同大多數(shù)無線技術(shù)一樣，你在使用802.11n時(shí)體驗(yàn)到的實(shí)際吞吐量和距離取決于你的環(huán)境。比如樓層平面布局是開放的，還是隔開的;建筑和窗戶的建筑材料是什么;參與傳輸?shù)目蛻舳嗽O(shè)備的配置等。因此，請?jiān)谶@種背景下，綜合考慮出現(xiàn)在廠商數(shù)據(jù)表中的MIMO和空間流的數(shù)字。

實(shí)際上，MIMO只是這個(gè)等式的一部分。它指的是在傳播信道(“傳播信道”是一個(gè)用于表示信號在空中所走的無線路徑的奇特單詞)中參與交換無線信號的發(fā)射和接收天線的數(shù)量。例如，2×2MIMO表示發(fā)射端兩根天線，接收端兩根天線，是802.11n標(biāo)準(zhǔn)草案的最低要求。2×3MIMO則表示兩根發(fā)射天線和三根接收天線，如此類推。

空間復(fù)用是強(qiáng)制性組件

空間復(fù)用是802.11n標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性組件，而MIMO則是實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用所必須的。因此，兩者是攜手合作的關(guān)系。

那么，什么是空間復(fù)用呢?它實(shí)際上是一種技術(shù)，在使用這種技術(shù)時(shí)，多根天線獨(dú)立地并行發(fā)送由單獨(dú)編碼的信號組成的不同的流(所謂的空間流)。實(shí)際上，重用無線媒介或“復(fù)用”信號，是為了在給定信道中傳送更多的數(shù)據(jù)。在接收端，每根天線都看到信號流的不同組合。為了準(zhǔn)確地對它們進(jìn)行解碼，接收設(shè)備必須分離這些信號(即“解復(fù)用”)。

注意，可無線復(fù)用的空間流的數(shù)量取決于發(fā)射天線的數(shù)量。因此，雖然與2×2MIMO相比，2×3MIMO多了一根接收天線，但在兩種配置中都只能支持兩條空間流。那么，為什么接收端要配置三根天線呢?

N×N有何不同

結(jié)論是，多出的接收天線增加了你可以享受到的給定吞吐量的傳輸距離?；蛘哒f，它增加了給定距離上的吞吐量。不過，還是讓我們從頭談起。

空間復(fù)用涉及多根天線同時(shí)獨(dú)立地?zé)o線發(fā)送由獨(dú)立編碼的信號組成的不同的流。通過在無線路徑上復(fù)用信號，更多的數(shù)據(jù)通過無線路徑傳輸。

簡單地說，N根發(fā)射天線向N根接收天線發(fā)送數(shù)據(jù)，每根接收天線檢測一個(gè)唯一的流，結(jié)果是吞吐量增加了N-1倍。“N×N”數(shù)字分別代表參與基于MIMO的和空間復(fù)用傳輸?shù)陌l(fā)射(Tx)天線的數(shù)量和接收(Rx)天線的數(shù)量。

到目前為止，市場上出現(xiàn)了使用2×2MIMO支持兩個(gè)空間流的系統(tǒng)，以及使用2×3MIMO支持兩個(gè)空間流。發(fā)射端和接收端上不同的N對傳輸有何影響呢?

WLAN芯片制造商Atheros公司架構(gòu)主管PaulPetrus解釋說：“當(dāng)你有更多的接收天線時(shí)，你得到了所謂的‘組合增益’。

換句話說，你收到了相同信號的更多的副本，以及……更大的信噪比，而這增加了信號強(qiáng)度。”

一份Atheros白皮書中記錄的模擬和真實(shí)性能測試顯示，當(dāng)在20MHz信道的上行鏈路方向中從2×2系統(tǒng)遷移到2×3系統(tǒng)上時(shí)，平均性能提高大約20%。這份白皮書還顯示，當(dāng)在40MHz(兩個(gè)20MHz綁定的信道，這是11n標(biāo)準(zhǔn)所允許的)信道上傳輸時(shí)，2×3配置比2×2配置平均上行鏈路吞吐量的增加比例，在30到40英尺距離上多達(dá)40%，而在60到100英尺距離上也有20%的提高。