網路架構大概論6－看懂無線網路 802.11 b/g/n/ac 演進歷史

Short Guard Interval

在802.11n之前，每傳送2個符文（symbol，無線網路中傳送1次資料的最小單位）之間，必須有800ns的保護區間，目的是希望降低多重路徑干擾下，符文與符文之間的相互干擾。

802.11n有個選配的400ns保護區間，目的同樣也是提升通道資源利用率，但在複雜環境下則有可能增加符文與符文之間的干擾，反而讓實際傳輸速率降低。如果在最好的狀況下，保護區間由800ns變為400ns，大約可帶來11％的速度提升。

更多的子載波、64-QAM

802.11a和802.11g皆使用OFDM，將載波切成48個彼此正交的子載波進行傳輸，抵禦多重路徑干擾，802.11n則是採用52個子載波，速度快上8.3％。此外，802.11n也將編碼率從802.11g的3/4拉高至5/6，意即在傳輸的資料中，實際的資料佔去5/6，提供錯誤更正的資料占去1/6。

802.11n於調變部分同時使用BPSK、QPSK、16-QAM、64-QAM技術，配合上不同的編碼率，產生6.5～65Mbps的連線速率。若是加上前述Short Guard Interval，則是7.2～72.2Mbps。

40MHz、5GHz

802.11n有個選配選項，可將相鄰的20MHz頻段整合成1個40MHz的頻段進行傳輸，傳輸量因而加倍，若是搭配Short Guard Interval一同服用，頻寬增為15～150Mbps。至於為何不是72.2 x 2＝144.4Mbps，是由於結合2個20MHz的頻段，原先用來隔離各個20MHz的保護區間就可捨去，因此使用40MHz之後，子載波並非52 x 2＝104個，而是108個。

另外，由於2.4GHz頻段塞車日益嚴重，802.11n也重新帶入了802.11a所在的5GHz頻段，但由於各國對於5～5.8GHz這個頻段開放程度不一，有時會有產品不相容的事情發生。

MIMO

過往無線傳輸視多重路徑干擾為大敵，同一訊號經由許多物體反射後到達目的地，很容易因為些微時間差造成訊號變化，無法解讀出原始訊號為何？但在802.11n中卻將這種多重路徑變為優點，在空間中放置多組天線，並同時利用多組天線傳輸和接收，由於多組天線可辨識出不同的訊號流，因此在不增加頻寬的情況下，大幅增進傳輸速度。1支天線收發最快為150Mbps、2支天線最快為300Mbps、3支天線最快為450Mbps，而802.11n最高可使用4T4R、600Mbps，但目前市面上並無這種規格的商品可供選擇。

TxBF

多天線收發除了能將資料分配到不同的天線上同時傳輸，增加頻寬之外，多天線還可進行波束成型（Transmit Beamforming、Beamforming）的功能，藉由多組天線傳輸同一組資料，各天線傳輸資料時會有些微的時間差，造成電磁波在部分空間因為相位相同、振幅增加，因此可鎖定接收方的位置將訊號集中。此功能為選配，如果使用者在無線產品包裝盒上看到類似訊號集中的文字敘述，那麼八九不離十就是此功能。