技术及室内部署策略.ppt

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1、 802.11n技术及室内部署策略技术及室内部署策略 无线传输与接入事业部无线传输与接入事业部 提 纲 pIEEE 802.11n概述 p802.11n关键键技术术 p802.11n兼容性 p802.11n产业现产业现 状 p京信802.11n解决方案 p802.11n室内部署策略 n IEEE802.11n 发展历程 n2002年9月：IEEE高吞吐量研究组成立 n2005年7月：IEEE802.11n draft 1.0通过 n2007年3月：IEEE802.11n draft 2.0通过 n2009年9月：IEEE802.11n 正式发布 802.11n发展历程 n IEEE802.11

2、n 历史上的两大阵营 nWWISE联盟 Broadcom / 意法半导体 / TI / linksys nTGn Sync联盟 Atheros / Cisco / Intel / Marvell / 诺基亚 / 北电 / 三星 n 两大阵营产品兼容性 n两大阵营主体技术类似 nOFDM / MIMO / MAC层优化 n互操作性不存在问题 802.11n发展历程 n 两大阵营产品兼容性 n不同阵营存在“不友善”因素 n“不友善”不代表不兼容 n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 n 更高的接入速率 n40MHz频宽（HT40） n单流: 15

3、0Mbps n双流: 300Mbps（当前主流） n三流：450Mbps n四流：600Mbps 802.11n技术特点 n20MHz频宽（HT20） n单流: 65Mbps n双流: 130Mbps（当前主流） n三流：195Mbps n四流：260Mbps 802.11n技术特点 n 更高的吞吐量 n11a/g设备吞吐量：大于20Mbps n11n设备吞吐量 n 单流HT20吞吐量： 大于40Mbps n单流HT40吞吐量： 大于90Mbps n双流HT40吞吐量： 大于140Mbps 802.11n技术特点 n 更大的覆盖范围 nMIMO技术：波束成形改善SNR nMIMO技术：多经或空

4、间分集改善SNR n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 n 更多的并发接入用户数 n客户端带宽共享 n同等接入体验下11n AP的并发接入数为11g AP的5倍以上 n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 n典型并发用户数 n11g：用户独享带宽为1Mbps，并发用户数20个 n11n：用户独享带宽为1Mbps，并发用户数100个 802.11n技术特点 n 从无线模式分类 nAN：5.8GHz的11n nGN：2.4GHz的11n nAGN：2.4GHz/5.8GHz的11n 802.11n 分类 n 从

5、发射/接收单元分类 n11：一发一收，单流 n12：一发两收，单流 n22：两发两收，双流 n23：两发三收，双流 n33：两发（动态选择三路发射单元中最优的两路发射单元）三 收，双流 802.11n 分类 提 纲 pIEEE 802.11n概述 p802.11n关键技术 p802.11n兼容性 p802.11n产业现状 p京信802.11n解决方案 p802.11n室内部署策略 n核心技术：MIMO n提高吞吐量 n改善信噪比 n提高无线链路健壮性 MIMO nMIMO技术：波束成形 n通过调整多天线信号使得接收端信号强度改善 n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 ）

6、n发射端通过调整无线信号相位，接收端进行反馈 MIMO nMIMO技术：多径或空间分集 n多径效应：信号通过不同路径到达接收端 n空间分集：各个天线将信号通过不同路径发送给接收端 n通过信号处理，将各路到达的信号叠加，从而提高SNR MIMO nMIMO技术：空间复用 n通过多条通道，并发传递多条空间流，成倍提高系统吞吐量 n发射机及接收机的增加将会有效提高信噪比 MIMO n两种频宽模式：HT20 / HT40 n20MHz频宽：满足兼容性 n40MHz频宽： n满足高性能需求 n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

7、文 40MHz频宽 40MHz频宽 2.412 2.417 2.4222.4322.4422.4522.4622.4722.484 2.4272.4372.4472.4572.467 2 3 4 5 1 7 8 9 10 611 12 13 14 40MHz频宽 n更多的子载波 n802.11a/g子载波 n每20MHz的子载波数为48个，接入速率为54Mbps n802.11n nHT20：单条流每20MHz的子载波数为52个 n单流：速率提升至58.5Mbps n双流：速率提升至117Mbps nHT40：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135Mbp

8、s n单流：速率提升至121.5Mbps n双流：速率提升至243Mbps 更多的子载波 n前向纠错FEC提升 n802.11a/g 前向纠错码率为3/4 n802.11n 前向纠错码率为5/6 nHT20 n单流：速率提升至65Mbps n双流：速率提升至130Mbps nHT40 n单流：速率提升至135Mbps n双流：速率提升至270Mbps 前向纠错FEC n更短的保护间隔 n802.11a/g保护间隔为800ns n802.11n保护间隔为400ns nHT40 n单流：速率提升至150Mbps n双流：速率提升至300Mbps 更短的保护间隔 n帧聚合概念 n802.11帧除包含

9、有效信息外，还包含射频前缀及MAC信息 n帧聚合即是把两个以上帧聚合成一个帧传输 帧聚合 nMAC服务数据单元汇聚（A-MSDU帧聚合） nMAC Service Date Unit nMSDU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 n因以太网帧远小于802.11帧，因此MSDU更加有效 帧聚合 nMAC协议数据单元汇聚（A-MPDU帧聚合） nMAC Protocol Date Unit nMPDU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802.11封装 帧聚合 n确认阻止（Block Acknowl

10、edgment） n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 nMPDU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 n更低的额外开销：减小帧间空间 n当无法进行帧聚合时，11n使用减小帧间空间的机制 n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 n802.11n定义了更小的RIFS（Reduced Interframe Space） n缩小了发送帧间的空闲空间 n增加了发送数据的时间 n该机制不能与802.11a/b/g共用 帧聚合 n11n的节能特性 n空间多路

11、节能 n静态模式：只保留一个无线信号 n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 n多轮询节能 n扩展802.11e中的“自动传送节能” n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 pIEEE 802.11n概述 p802.11n关键技术 p802.11n兼容性 p802.11n产业现状 p京信802.11n解决方案 p802.11n室内部署策略 n与802.11a/b/g的兼容性 n802.11n采用软件无线电 nNG完全兼容802.11b/g nNA完全兼容802.11a 802.11n的兼容性 n混合模式 n工作在混合模式下

12、的11n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。 n前导信号之后，11n设备使用新标准发送数据 n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 pIEEE 802.11n概述 p802.11n关键技术 p802.11n兼容性 p802.11n产业现状 p京信802.11n解决方案 p802.11n室内部署策略 n WIFI芯片 50%以上是11n的产品 n 手机 据市场调

13、 研公司ABI Research最近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 。 n 笔记本 新款笔记本80%以上为11n产品 11n的产业现状 n芯片厂商 n2010年后的新芯片全部支持802.11n n11n芯片价格将逐步降低 n11g芯片将逐步停产 n典型厂家Atheros n倡导使用HT20替代802.11a/b/g 802.11n产业现状 nAR91系列 nAR9106：支持802.11

14、agn，300Mbps接入速率 nAR92系列 nAR9220：支持802.11agn,300Mbps接入速率，硬件支持WAPI nAR9223：支持802.11gn，300Mbps接入速率，硬件支持WAPI nAR9280：支持802.11agn，300Mbps接入速率，硬件支持WAPI nAR93系列 nAR9380：支持802.11agn，450Mbps接入速率，硬件支持WAPI Atheros 11n芯片介绍 nIntel 5100 n支持802.11agn，12，300Mbps接入速率 nIntel 5300（性能优异） n支持802.11agn，33,450Mbps接入速率 nIn

15、tel 1000 n支持802.11gn，12，300Mbps接入速率 Intel 11n芯片介绍 提 纲 pIEEE 802.11n概述 p802.11n关键技术 p802.11n兼容性 p802.11n产业现状 p京信802.11n解决方案 p802.11n室内部署策略 n丰富的AP产品形态 n室分合路型 n11，高功率，最高150Mbps接入速率 n室内放装型 n22，33，MIMO，支持单radio，双radio n室外型 n11（150Mbps），22（300Mbps） 京信11n AP简介 n成熟的技术实现 nMIMO / ShortGI / FEC / 40MHz频宽 / 信道绑

16、定/ n在11模式下吞吐量可高达107Mbps以上 n在22模式下吞吐量可高达180Mbps以上 n向前兼容802.11a/b/g n更大的覆盖范围，更多的无线接入用户数 n支持集中控制，支持胖瘦互转 京信11n AP简介 nAP2400,0500N室内分布型11n AP n支持802.11b/g/n n11，150Mbps接入速率 n低功耗，单网卡输出500mW射频信号 n 硬件支持WAPI n有效吞吐量可高达108Mbps 京信11n AP简介 nAP2400,0100N室内放装型11n AP n支持802.11b/g/n n22，300Mbps接入速率 n内置天线 n低功耗 n硬件支持W

17、API n有效吞吐量可高达180Mbps 京信11n AP简介 nAP2600,0101N室内放装型11n AP n支持802.11a/b/g/n n22，300Mbps接入速率 n内置天线 n低功耗 n硬件支持WAPI n有效吞吐量可高达180Mbps 京信11n AP简介 nAP2400,0500N室外11n AP n支持802.11b/g/n n11，150Mbps接入速率 n低功耗 n硬件支持WAPI n有效吞吐量可高达108Mbps 京信11n AP简介 nAP2400,0300N室外11n AP n支持802.11b/g/n n22，300Mbps接入速率 n低功耗 n硬件支持WA

18、PI n有效吞吐量可高达180Mbps 京信11n AP简介 F1024/2048F1024/2048F4096F4096及以上及以上 新一代高性能AC简介 n高性能AC技术实现 n支持802.11n、支持管理众多的AP，支持零配置 n支持业务板11备份、支持设备间的N1备份 n支持完善的交换路由特性 n支持丰富的业务功能，如:BAS n大容量的处理能力 n产品形态 nAC2400，F1024 nAC2400，F2048 nAC2400，F4096 新一代高性能AC简介 京信802.11n解决方案详解 n通过物理层及MAC层各关键技术，达到数倍于11g的性能 n向前兼容802.11a/b/g

19、n硬件支持WAPI，在WAPI加密下，依然实现11n的高吞吐量 n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 n千兆PoE交换机 n11n AP以太网口为千兆 n11n AP的实际吞吐量均超过百兆 PoE交换机 n高性能、大容量处理 n使用多核CPU方案，解决大容量的问题 n本地转发 n对AC业务处理能力相对要求不高 n集中转发 n对AC业务能力处理要求极高 nN+1备份提高系统稳定性 AC接入层次 提 纲 pIEEE 802.11n概述 p802.11n关键技术 p802.11n兼容性 p802.11n产业现状 p京信802.11n解决方案 p802.11n室内部署策略

20、11n应用需要重点考虑的问题 802.11n部署方式探讨 n500mW 单流11n应用 n优点 n无需改造现有室分系统 n相比11g，接入速率由54Mbps提升至150Mbps n施工简单、综合造价低廉 n缺点 n无法发挥MIMO的作用 n无法支持双流 室分型11n应用 n双流11n应用 n优点 n相比11g，接入速率由54Mbps提升至300Mbps n完全发挥MIMO的优势 n缺点 n需改造室分系统 n需将天线升级至MIMO天线 n示例：使用2.4GHz全向MIMO吸顶天线 室分型11n应用 建设模型建设模型室内分布型室内分布型 n2.4GHz 11n AP放装（双流） n优点 n支持80

21、2.11n,兼容bg n支持MIMO，最高300Mbps接入速率 n更大的覆盖范围、更多的用户接入数 n缺点 nHT40模式下完全不重叠信道仅有两个 n建议 n在信道干扰严重的场所使用HT20模式，接入速率为130Mbps ， 室内放装型11n应用 2.4/5.8频段信道分布 n2.4GHz/5.8GHz 双频11n AP放装（双流） n优点 n 同时覆盖支持2.4GHz / 5.8GHz频段 n 支持MIMO，最高300Mbps接入速率 n 更大的覆盖范围、更多的用户接入数 n缺点 n 成本相对更高 n建议 n 2.4GHz频段工作在HT20模式下，5.8GHz频段工作在HT40模式下 室内放装型11n应用 建设模型建设模型室内放装型室内放装型 n室内放装型11n AP的布放 n非隐蔽布放 n挂墙 n置于天花之上 n隐蔽布放 n壁画形式 n警示牌形式 n吊灯形式 n广播筒形式 室内放装型11n应用 追求创新 追求发展 追求卓越 追求和谐