802.11n协议精读（1）从 SISO 到 MIMO

欢迎来到 802.11n 协议精读系列，这个系列我会挑选 WiFi 协议演变过程比较重要的版本，并且和上一个大版本进行对比，然后笔者能力有限，目前只会讲解物理层的内容，MAC 层的内容先略过不谈。

如果你还不知道，802.11 协议族，不妨先去看看这篇文章：[[802.11协议族简介和学习资源推荐]]

这一系列建议大家参考协议标准：802.11-2012，你可以在 18 章找到 802.11 a 的原版内容，又可以在 20 章读到关于 802.11n 协议中更新的内容，方便你对比二者的区别。

Spatial Stream

从 802.11a 到 802.11n的转变，最重要的技术莫过于 MIMO 的引入了，关于 MIMO 的概念我想不用我再多做解释，大家应该都听过。

MIMO 的作用就好比从原来的单车道，变成了现在四车道，可以同时一个信道下传输多组数据流（也叫做 Spatial Stream）。在 802.11n 里，我们最多可以同时传输四条 Spatial Streams。

Spectral Efficiency 的定义是：the number of bits that can be sent per unit of spectrum。相比于 802.11a，802.11n 的 Spectral Efficiency 效率大大提高。

对于每一条 data stream，它想发送出去都需要经过一系列操作，比如 IDFT，加GI，Analog Amplifier 放大等等操作，这样一条完成的链，我们就叫做 Radio Chain。

很显然，Radio Chain 的数量应该大于等于 Spatial Stream。在之前讲 MIMO 的文章里，我们提到 MIMO 有两种分类：分集和空间复用。

如果 Spatial Stream 的数量等于 Radio Chain，意味着每条 Radio Chain 发送的都是不同的数据，对应的是空间复用的 MIMO。

如果 Spatial Stream 的数量大于 Radio Chain，那么我就可以利用 MIMO 的分集增益，比如说采用 STBC 编码或者 MRC（最大比合并）来提高 MIMO 系统的性能。（详见[[MIMO的分集技术]]）

那这么一看，岂不是 Radio Chain 越多越好？自然不是，每多一条 Radio Chain 都会让设备消耗更多的能量，对设备的功率要求自然越高。