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IEEE 802.11n Physical Layer 介紹

IEEE 802.11n Physical Layer 介紹. 班級：晶片三甲 教師：林瑞源 學號： 49737014 姓名：馬恩昇. 目錄. IEEE 802.11n IEEE 802.11 標準 的 三種介質實體 1. 直接序列式展頻 （ Direct Sequence Spread Spectrum ） 2. 跳頻式展頻 (Frequent Hopped Spread Spectrum ， FHSS) 3. 擴散式紅外線 (Diffused IR) 多輸入多輸出技 術 （ Multi-Input Multi-Output ， MIMO ） 應用

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IEEE 802.11n Physical Layer 介紹

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  1. IEEE 802.11n Physical Layer 介紹 班級：晶片三甲 教師：林瑞源 學號：49737014 姓名：馬恩昇

  2. 目錄 • IEEE 802.11n • IEEE 802.11標準的三種介質實體 • 1.直接序列式展頻（Direct Sequence Spread Spectrum） • 2.跳頻式展頻(Frequent Hopped Spread Spectrum，FHSS) • 3.擴散式紅外線(Diffused IR) • 多輸入多輸出技術（Multi-Input Multi-Output，MIMO） • 應用 • 資料來源

  3. IEEE 802.11n • 2004年1月時IEEE宣布組成一個新的單位來發展的新的802.11標準，於2009年9月正式批准。傳輸速度理論值為300Mbit/s，因此需要在物理層產生更高速度的傳輸率。此項新標準應該要比802.11b快上50倍，而比802.11g快上10倍左右。802.11n也將會比目前的無線網路傳送到更遠的距離。更高傳輸速率的改善，支持多輸入多輸出技術（Multi-Input Multi-Output，MIMO）。即將推出的802.11n系統，包含更多的空間流將提供高達 600 Mbps的通道。 • 2006 年 IEEE 認證，最快速率 >100 Mbps，頻帶 2.4、5 GHz，傳輸距離 >100m。

  4. 比較圖表

  5. 它的數據傳輸多個數據流在不同的天線在同一頻道在同一時間，然後重新組合的數據流接收器，也有多個天線和收音機。有不同的組合天線的收音機和支持，從而導致不同數量的空間流，因此，不同的數據速率。所有這些的改進，使得802.11n的主要通道，將數據傳輸速率的兩倍了。它的數據傳輸多個數據流在不同的天線在同一頻道在同一時間，然後重新組合的數據流接收器，也有多個天線和收音機。有不同的組合天線的收音機和支持，從而導致不同數量的空間流，因此，不同的數據速率。所有這些的改進，使得802.11n的主要通道，將數據傳輸速率的兩倍了。 • 802.11n客戶端能在相同的數據通信速率從兩倍的距離，或一客戶能夠從相同的距離在通信數據速率的兩倍。早期的經驗與蘋果的AirPort Extreme的方式去超越一倍的範圍。

  6. 在最好的一部分，其中11g的覆蓋範圍內的客戶提供54 Mbps使用，11n的客戶提供的兩倍以上，在144 Mbps。該11n客戶端永遠不會轉移到一個較低的數據速率，即使在最遙遠的地點或在家裡。 • 換句話說，採取相同的11n客戶端，並用它與傳統11g的接入點，延續了一樣的方式。雖然不能提供144 Mbps與 11n的接入點連接，但它持續提供54 Mbps給整個較舊的AP。

  7. IEEE 802.11標準的三種介質實體 • 同時為了未來技術的擴充性，也都提供了多重速率(Multiple-Rates)的功能。這三個實體層分別是： • 直接序列式展頻(Direct Sequence Spread Spectrum DSSS) • 跳頻式展頻(Frequent Hopped Spread Spectrum，FHSS) • 擴散式紅外線(Diffused IR)

  8. 直接序列式展頻（Direct Sequence Spread Spectrum） • 簡單地講，直接序列式展頻是將原來一個位元的訊號，利用多個位元來表示，使得原來窄頻率的訊號變成寬頻率的訊號。 直接序列式展頻

  9. 跳頻式展頻（Frequent Hopped Spread Spectrum） • 跳頻式展頻技術其概念相當簡單，發設端及接收端允許使用多個無線載波頻率，但在同一時間只能使用一個頻率接收或發送，這個頻率會在固定時間內更動，也就是在固定的時間發送訊號必須由某個頻段跳到另外一個頻段，因此稱之為跳頻式展頻。

  10. 擴散式紅外線（Diffused IR） • 通訊埠無需面對面，只要同在一封閉空間即可建立連線，但容易受到其他干擾的來源影響而導致資料傳送失敗，甚至無法連線。

  11. 多輸入多輸出技術（Multi-Input Multi-Output，MIMO） • 是一種用來描述多天線無線通訊系統的抽象數學模型，能利用發射端的多個天線各自獨立發送訊號，同時在接收端用多個天線接收並恢復原資訊。 • 由於 MIMO 可以在不需要增加頻寬或總發送功率耗損（transmit power expenditure）的情況下大幅地增加系統的資料吞吐量（throughput）及傳送距離，使得此技術於近幾年受到許多矚目。 • MIMO 的核心概念為利用多根發射天線與多根接收天線所提供之空間自由度來有效提升無線通訊系統之頻譜效率，以提升傳輸速率並改善通訊品質。

  12. 應用 • 無線區域網路 (Wireless Local Area Network)在歷經早期的802.11b/a/g規格後，國際電子電機工程師學會 ( IEEE ) 於2006 年 1 月 24 日中通過以 EWC ( Enhanced Wireless Consortium ) 定出規格為基礎的 802.11n 第一版的標準草案規格，由於 802.11n 產品被視為 WiFi 的終極版且世代交替的關鍵性產品，且此規格制定的進度較預期為快，也使包含北美零售通路品牌，對 802.11n的產品皆寄予相當的期待。

  13. 由 Intel 等 WLAN 晶片廠陣營所組成，所定出的 802.11n 規 格中，最快可支援高達 600M bit/s 的速率，其他包括 802.11 a/b/g 網路的混合模式互通，使用 2.4 G與 5 GHz 等未授權頻帶，支援 20M Hz 與 40M Hz 頻道，以及支援 1 ~ 4 通道同時資料串流等，動輒高達 100 M 以上的傳輸速度相較以往 802.11 a/b/g 最高只能 11 M及 54 M 的傳輸速度高出甚多，對未來要和 VoIP、IPTV、Wimax 與 3G 結合的整體搭配的數位家庭網路環境建置為較合適的基礎建置。 • ※ Wi-Fi 是Wireless Fidelity 的簡稱，現在IEEE 802.11系列的標準已統稱為Wi-Fi。

  14. 資料來源 • http://zh.wikipedia.org/zh-hk/IEEE_802.11 • http://zh.wikipedia.org/zh-tw/MIMO • http://www.epochtimes.com/b5/9/9/15/n2657966.htm • http://tw.myblog.yahoo.com/dr-free/article?mid=386&prev=-2&next=173&page=1 • http://www.wi-fiplanet.com/tutorials/article.php/3680781 • http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/zh_tw/IEEE_802.11n

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