802.11n是IEEE802.11协议族中的一部分，提供了MAC子层的部分修改和全新的PHY子层。
目的是在 802.11 旧有技术基础上改进射频稳定性、传输速率和覆盖范围。
技术特点更高的速率： 最大可支持 600Mbps 的传输速率：
MIMO：技术提供了空间复用能力；
OFDM 的改进允许采用更大的频宽和更高的频谱利用率；
MAC 层协议的修改减少了开销。
更强的环境适应性：与旧有标准相比，802.11n 射频覆盖范围更广；在环境复杂的场合，应用稳
定性更高。得益于 MIMO 技术的导入，提高了接收灵敏度，并显著改善了信道的多径损耗。
兼容性： 802.11n 支持 2.4G 频段或 5G 频段工作，对旧 802.11 标准设备的兼容。2.4G 频段可兼容 11b/g 设备，5G 频段可兼容 11a设备。得益于新的 PHY 保护机制。
40Mhz信道将两个相邻的20MHz信道绑定，频宽增加一倍、速率提高为两倍多；
对于20MHz频宽，为减少相邻信道的干扰，在其两侧预留了一小部分的带宽边界。而通过40MH绑定技术，这些预留的带宽也可以用来通讯，可以将子载波从104（52×2）提高到108（（72.2*2）/104）*108=150Mbps。
MIMO802.11n最多定义了1、2、3路空间流，即150Mbps、300Mbps、450Mbps（1个间流150Mbps）。空间流数量可以和天线数量不一致，但必须不大于天线的数量。
MIMO指通过多天线，多输入输出，1x1就是一个输入in，一个输出out，那2x2 MIMO就是两个输入in，两个输出out，3x3MIMO就是三个输入in，三个输出out。比如：
1*2:1 一个发送 两个接收 一路空间流 150Mbps；
2*2:2 两个发送 两个接收 两路空间流 300Mbps；
2*3:2 两个发送 三个接收 两路空间流 300Mbps不变 ，进一步改善接收效果；
3*3:2 三个发送 三个接收 两路空间流 300Mbps不变 ，进一步改善接收发送效果；
2*2:2→2*3:2→3*3:2可以明显的改善接收发送效果，同时大幅提高了设备的成本和能耗，3*3:2以上对接收发送的改善效果不明显。
OFDM改进802.11n增加到 56个子载波（52个数据子载波），相比802.11ag 52个子载波（48个数据子载波）大大提升。52*（54/48）=58.5 Mbps
AM-64的编码机制可以将编码率（有效信息和整个编码的比率）从3/4 （802.11ag）提高到5/6
58.5*（5/6）/（3/4）=65Mbps
Short GI短帧间隔802.11a/g采用800ns的保护间隔，802.11n支持400ns的保护间隔，速率可以提升10%左右。
从而提升带宽： 65Mbps*（1+10%）=72.2Mbps
防护间隔是OFDM调制方式所必需的，是指在相邻的2个符号之间增加一段时间的间隔，防止出现符号间干扰。符号间干扰的原因是多径效应带来的时延扩展——前一个符号的延迟导致与后一个符号的重叠，间隔的长度与时延扩展的长度有关，实际环境的时延扩展约40～70ns，某些极端环境下可达200ns。通常选择防护间隔为时延扩展的2～4倍，802.11a和g选择800ns的防护间隔。
802.11n要求必须支持的防护间隔也为800ns，但是提供了更小防护间隔的选项——400ns，此时OFDM符号时间由4ns缩减为3.6ns，提高了传输效率。
帧聚合A-MSDU MAC服务数据单元聚合，对【网络层的数据】做合并传送。A-MSDU技术是指把多个MSDU通过一定的方式聚合成一个较大的载荷。这里的MSDU可以认为是Ethernet报文。
A-MSDU
A-MPDU MAC协议单元聚合对【802.11帧】进行合并传送，A-MPDU聚合的是经过802.11报文封装后的MPDU，这里的MPDU是指经过802.11封装过的数据帧。通过一次性发送若干个MPDU，减少了发送每个802.11报文所需的PLCPPreamble、PLCPHeader，从而提高系统吞吐量。
A-MPDU
Block Acknowledgement机制通过使用一个ACK帧来完成对多个聚合帧的应答，以降低此情况下的ACK帧的数量。
Block Ack
BlockACK通过三个步骤实现：
（1）通过ADDBA Request/Response报文协商建立BlockACK协定；
（2）完成协商后，发送方可以发送有限多个QOS数据报文，接收方保留这些数据报文的接收状态，等待发送方的BlockAckReq报文后，接收方则统一以BlockAck报文对之前接收的多个报文一次性回复确认；
（3）通过DELBARequest报文+ACK报文结束一个BlockACK协商。
无帧聚合情况
帧聚合+BlockACK
FEC（ Forward Error Correction ）按照无线通信的基本原理，为了使信息适合在无线信道这样不可靠的媒介中传递，发射端将把信息进行编码并携带冗余信息，以提高系统的纠错能力，使接收端能够恢复原始信息。802.11n所采用的QAM-64的编码机制可以将编码率(有效信息和整个编码的比率)从3/4 提高到5/6。所以，对于一条空间流，在MIMO-OFDM基础之上，物理速率从58.5提高到了65Mbps(即58.5乘5/6除以3/4)，从而将速率提高了 11.11%。
MCS在802.11a/b/g时代，配置AP工作的速率只要指定特定radio类型（802.11a/b/g）所使用的速率集，速率范围从1Mbps到54Mbps,一共有12种可能的物理速率。到了802.11n时代，由于物理速率依赖于调制方法、编码率、空间流数量、是否40MHz绑定等多个因素。这些影响吞吐的因素组合在一起，将产生非常多的物理速率供选择使用。比如基于Short GI,40MHz绑定等技术，在4条空间流的条件下，物理速率可以达到600Mbps(即4*150)。为此，802.11n提出了MCS的概念。MCS可以理解为这些影响速率因素的完整组合，每种组合用整数来唯一标示。对于AP，MCS普遍支持的范围为0-15。
802.11n采用MIMO多天线技术，当存在一根天线(1X1)，在每种带宽下它存在8种速率(记为MCS0-MCS7，MCS：Modulation and coding scheme);当存在两根天线(2X2)，在每种带宽下它存在16种速率(记为MCS0-MCS15)；当存在三根天线(3X3)，在每种带宽下它存在24种速率(记为MCS0-MCS23);当存在四根天线(4X4)，在每种带宽下它存在32种速率(记为MCS0-MCS31)。l802.11n采用多种调制技术，但是每一列速率对应的码率(即有效数据和发出的数据的比率)是不一样的，例如在MCS7和MCS15时，码率是5/6，而在MCS6和MCS14时，码率是3/4。
802.11n采用和11a/g一样的OFDM调制方式，OFDM是将一个宽的带宽正交地分割成几个小的子载波，这些子载波并行地传输数据。对于20MHz时，其子载波的数目为56个，其中52个用于传输数据，另外4个称之为pilot carries，用于辅助传输；当40MHz时，子载波数目为114个，其中108个用于传输数据，其余为pilot carries。
802.11n支持400us的Short GI。原11a/g 的Short GI 时长800us，短间隔Short GI 时长为400us无线信号在空间传输会因多径等因素在接收侧形成时延，如果后面的数据块发送的过快，会和前一个数据块的形成干扰，GI 可以用来规避这个干扰。在使用Short GI 的情况下，可提高10%的速率。
802.11n速率=有效载波数×编码率×子载波传输数位×空间流数×GI
802.11n速率表
MRC (Maximal-Ratio Combining)MRC和吞吐提高没有任何关系，它的目的是改善接收端的信号质量。基本原理是：对于来自发射端的同一个信号，由于在接收端使用多天线接收，那么这个信号将经过多条路径（多个天线）被接收端所接收。多个路径质量同时差的几率非常小，一般地，总有一条路径的信号较好。那么在接收端可以使用某种算法，对这些各接收路径上的信号进行加权汇总（信号最好的路径分配最高的权重），实现接收端的信号改善。当多条路径上信号都不太好时，仍然通过MRC技术获得较好的接收信号。
总结MIMO是802.11n物理层的核心，通过40MHz绑定、MIMO-OFDM等多项技术，可将物理层速率提高到600Mbps。为充分发挥物理层的能力，802.11n对MAC层采用了帧聚合、Block ACK
等多项技术进行优化。802.11n给我们带来吞吐、覆盖等提高的同时，也增加了更多的技术挑战。
掌握这些技术，将帮助我们更好地应用802.11n和解决应用所面临的实际问题。