1999年IEEE正式颁布IEEE 802.11a、11b，自此WLAN市场飞跃兴起，不过11a、11b各有优缺，11a的传输速度快（54Mbps），但传输距离、穿墙表现等不如11b，11b则覆盖、渗透力强，但仅有11Mbps。因此IEEE机构于2000年起着手强化11b的传速（因11a使用5GHz频段，并非是全球通行的ISM频
Wi-Fi的下一代标准802.11n(1)
出处:天极网Yesky
1999年IEEE正式颁布IEEE 802.11a、11b，自此WLAN市场飞跃兴起，不过11a、11b各有优缺，11a的传输速度快（54Mbps），但传输距离、穿墙表现等不如11b，11b则覆盖、渗透力强，但仅有11Mbps。因此IEEE机构于2000年起着手强化11b的传速（因11a使用5GHz频段，并非是全球通行的ISM频段），设定目标是突破20Mbps，此新制订于2003年完成，即IEEE 802.11g，最初设定为20Mbps，最后定案的传速与11a相同：54Mbps，使用与11b相同的频段，传距虽低于11b，但覆盖、渗透都还是优于11a，因此立即成为继11b之后的新主流，是2004年WLAN的市场主流焦点。
完成11g后，IEEE组织很快地进行下一个提升目标，与11g制订工作时（Task Group g，TGg）相同的，设定了一个传速突破目标，这次订在超越100Mbps，亦即用无线方式超越现有Ethernet实线的100Base-T。
▲图说：Wi-Fi联盟负责IEEE 802.11x产品的标准测试、互通测试，并准允业者在通过测试的产品包装上使用Wi-Fi标章。（图片来源／Wi-Fi.org）
IEEE 802.x与IEEE 802.11x的定位
许多人都知道Ethernet的IEEE标准为802.3，也知道Wi-Fi的IEEE标准为802.11，但更完整、连续的定义范畴与配置当如何关连？可能少有人关注，然在更进一步说明11n前，或许该对此有些了解。
▲图说：IEEE 802.x系列规范在OSI七层协议中的最底两层之配置分布情形。
事实上802.x系列是相互关连，包括实现局域网络的802.3（Ethernet），也包含无线局域网络的802.11（Wi-Fi），许多其它范畴的有线、无线标准也同样在此范畴内。
其中IEEE 802.1、802.2是整体通跨性的规范，都位在Data Link层（Physical层的上一层），不过OSI7层协定过于理想，务实运用时通常将Data Link层再拆分成位于上端的Logical Link Control层（简称：LLC），以及处于下端的Media Access Control层（简称：MAC，亦有人称：Medium Access Control），802.2即是LLC层的共通规范，802.1则是MAC层中有桥接需求时的共通规范。
既然是桥接，就表示并非是MAC层的全部，桥接之外的MAC层以及更基础位置的Physical层（简称：PHY）即是今日各式通讯应用的发挥处，例如Ethernet、Token Bus（802.4）、Token Ring（802.5）、Wi-Fi（802.11）、WiMAX（802.16）、WPAN化定位的Bluetooth（802.15.1）、WiMEDIA/UWB（802.15.3a）、ZigBee（802.15.4）等都位处在此，诸多不胜枚举。
Wi-Fi的下一代标准802.11n(2)
进一步的，由于本文旨在讨论下一代的WLAN：802.11n。与802.1、802.2相当类似，比802.11a、11b还要初始的802.11，规范了WLAN的共通部分，最主要是确立了共同的MAC层规格，无论是802.11a、11b、还是11g，都是以802.11初始的MAC定义为基础，更简单说即是使用相同的MAC。
附注：802.11的PHY层也允许用IR（infrared）红外线方式来传输通讯，不一定要用RF无线，表示传输介质中立，但IR用法并不普及。
除了读者购买终端Wi-Fi产品时会在意的11a、b、g之外，其实还有许多其它的802.11x规范是用来补充与强化整个802.11家族之用，下表简述802.11x家族的所有相关规范。
所有的802.11x制订，都不脱PHY层、MAC层的范畴，有的仅调整MAC（如：强化安全的802.11i），有的仅修正PHY（如：提升传速的802.11g），有时则两者同时调修。
Wi-Fi的下一代标准802.11n(3)
11n制订提案：WWiSE对TGn Sync
或许家庭用户会重视让多媒体应用更流畅的802.11e，或许企业用户会更重视存取安全的802.11i，但相信无论何种用户都会更在意加速传输的802.11n，截至目前为止速度一直是WLAN的首要卖点，因此11n会被持续高度关切，自是可以理解。
不过，从过去的制订速度来看，1997年完成802.11、1999年公布802.11a/b、2000年开始802.11g，2003年正式敲定，每次约要2～3年时间才能完成，不过这次的传速提升制订已确定比过往冗长，因为对11n规格提案的看法分歧，而形成了WWiSE（World Wide Spectrum Efficiency）、TGn Sync（Task Group n）两大阵营对峙的局面。由于两阵营都有10多家以上的国际大厂支持，IEEE去年截止11n的提案收件，两阵营分别呈上自家的提案，今年将投票决定以何种提案为基础依据，然后才进入全程的规范制订程序，预计11n正式发表的时间，乐观会在2006年底，一般看法会至2007年初，甚至更晚。
▲图说：WWiSE阵营表示，在2×2收发天线组态、64-QAM调变、Code Rate 5/6的条件下可达135Mbps，且属视界穿透性（NLOS）传输，效果表现上与使用40MHz频宽的情形相接近（暗指另一阵营的主张并非必要），图为WWiSE提案技术在使用不同侦错方式时的噪讯比差异。（图片来源／WWiSE.org）
两阵营提案上的分歧主要在于每通道的占用频宽，WWiSE倾向20MHz，原因是能与11a/b/g的通道规划兼容，且较具国际通跨性，而TGn Sync则力主40MHz，理由是能有更高传速表现及提升潜力。通道运用及跨国适用是主要争议，其它的小争议还包括实现新高速方式的复杂度，即编码、调变方式。
在两阵营对峙过程中陆续有业者选边站，如Motorola、Qualcomm等业者的自行提案遭撤回后，Motorola转而加入WWiSE，Qualcomm则加入TGn Sync。
附注：之后WWiSE也将40MHz列入选用规格，40MHz依据日本电信法规并不准允使用，其它各国各地亦多有不同，而TGn Sync也提供20MHz的加速作法。
▲图说：TGn Sync阵营认为用2×2组态、40MHz通道频宽，在成本、用电、信号清晰度上等各层面都有益处，图为TGn Sync提案技术于不同收发天线数、不同信道频宽、以及在较狭短的保护区间（Short GI）时的传输量与噪讯比表现。（图片来源／TGnSync.org）
Wi-Fi的下一代标准802.11n(4)
实现11n的技术共识：OFDM、MIMO
虽然WWiSE、TGn Sync各有技术提案，但两营为实现加速所运用的技术却一致，包括使用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）调变／解调技术，及MIMO（Multiple Input Multiple Output）发送／接收技术。另外MAC层的编码方式亦有改变，还有PHY层也可能用上智能天线（Intelligent Antenna、Smart Antenna）技术。
附注：过去802.11a/b/g都只有PHY层的差异，三者都使用相同的MAC层，然既有的MAC层无法因应更高的传输，所以802.11n也进行MAC层的改变、提升。
先说明OFDM，事实上这不是802.11家族第一次使用OFDM调变技术，早在1999年的802.11a上即有使用，2003年的802.11g也用，仅802.11b未用，不过唯有用此技术才能在有限频段中提升传输率，所以802.11n也必须续用，并加重运用与倚赖。
过去未用OFDM时的作法称为单载波（Single Carrier；SC），每个载波间为防止干扰而保有一定的频率间隔，此间隔称为保护带、保护区间（Guard Band，或称Guard Interval，简称GI），居家地面无线电视、有线电视即是如此，以美规NTSC来说，每个节目频道用一个载波来传输，一个载波占用6MHz，而载波与载波间有1MHz左右的未用保留，以防两个节目讯号相互干扰。
由于无线频段有限，不可能增加频段，而单载波作法不仅每个载波都要单独占用频段，且抗干扰的未用间隔也一样耗用频段，如此频宽难再增加。
而OFDM是让载波间没有间隔，而且还让多个载波在频带使用上交迭，按理论这会造成相互干扰，但实际上将多个载波的调变波形（已经过BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等调变法，将数字数据转成模拟波形）进行快速傅立叶转换（Fast Fourier Transform；FFT），转换成多组相位正交（因为正交，所以各波相互间少干扰）的正弦波，并将各波进行相加，形成一复杂波形，再将此复杂波形透过天线发送出去，接收端用相逆方式还原，复杂波形用反转快速傅立叶（Inverse Fast Fourier Transform；IFFT）恢复成多个正交正弦波，再回复成各载波的调变波形，最后将波形解调变回数字数据。
简单说，过去发送单载波且为简单的调变波形，如今类似用一个复杂波形来同时传送多个载波，近似压缩用意，以此让有限频宽获得更高的传输效益。以往OFDM不常被运用的原因，在于能执行FFT/IFFT演算的数字信号处理器（Digital Signal Processor；DSP），其效能、价格难以用在强调平价普及的民用（家庭、企业）无线装置上，但昂贵的军方设施则可行，如今DSP的价格效能比大幅提升，使一般无线产品也能使用OFDM技术。
MIMO多天线技术
▲图说：MIMO技术运用多组发送、接收天线，在通讯空间中增辟传送路径数，藉此加速传输。（图片来源／AirgoNetworks.com中，由Farpoint Group行动、无线通讯顾问机构所撰写的白皮书）
除了更彻底运用OFDM技术以求加速外，另一个加速方式是802.11过去从未用过的MIMO技术，最简单的说法即是透过增加收发天线的数目来达到加速，目前常言的有收发两端各两组天线（2×2）、各三组天线（3×3）、各四组天线（4×4）等，天线数愈多也意味着传输率愈高。
现有802.11a/b/g多是使用单一天线，即便有的末端产品采用双天线，也仅在于强化方位覆盖效果，同一时间内只使用两天线中的其一，以反复、快速切换的方式来使用两天线（如：无线基地台同时服务各方位的多个存取装置），或侦测两天线的收发信号强度后，选择信号较强的一支来持续使用（如：笔记型计算机两侧各埋一个天线），并非是两个各自独立运作的天线。相对的而MIMO的多天线则是各天线都有自主运作的能力，各天线用自己的调变方式发送电波，用自己的解调变方式接收电波。
在多个天线的后端则需集中、一致的工作，将要发送的数据进行分拆，才交给复数以上的天线来发送，接收端也用多组天线接收，然后将多组波形解调的结果重新合并回数字数据。另外收发两端也不见得要有对称的天线数目，所以不仅可以有MIMO，亦可以有SIMO（Single Input Multiple Output）、MISO、MIMO 4×2（4个发送天线，2个接收天线）、MIMO 3×4（3发4收）等多样组态变化，且都比既有802.11a/b/g的SISO快速。
附注：倘若要采取收发两端天线数目不对称的MIMO组态，多须采行接收天线数多于发送天线数的组态，理由在于每一个从发送天线所送出的调变波就如同一个「未知变量」，而每个接收天线都会收到所有发送天线的波讯，但各天线收到各波形的讯号强弱有别，透过后端DSP的归纳、比对、推算，才能完整求取出原本各个的发送波形，倘若接收天线数较少，则会使可供归纳、比对的条件减少，接收信息不足，而难以完整回推。
较多的接收天线可多方收集、比对讯号（哪怕是经过多方反射、波折后才抵达的微弱信号），以强化接收效果，相反的发送端的功率最高，多个强波一起相邻发送则容易相互干扰。
用譬喻来解释，过去只用时间轴、频率轴（含振幅、相位因素）所构成的2D平面式路径来收送电波，如今运用传递空间上增辟更多传送路径，升级成3D立体式传送，获得更大的携行传量潜力
与OFDM相同的，MIMO的多天线作法按理来说等于是制造收发上的更多干扰，过去用单天线进行单一电波传递时，发散出去的电波会在空间路径中遭遇阻碍物而产生反射，接收端的天线除了收到方位良好的直射电波外，多少也会接收到未预期性的反射电波，使正确的波形遭受影响，而MIMO要在空间路径上发出一个以上的波形，也容易造成相互影响。
对此，MIMO可用偏波方式来避免干扰，一个天线可用水平波形发送，另一个天线可用垂直波形发送，或者用左旋波发送，或右旋波发送，用空间维度的差别来实现多波同时传送。
至于接收方面，其实不限定一对一的接收，由于有多支接收天线，多支天线接收同一发送波形，则各天线因角度、方位差异而收到强弱不等的信号，将多个不等信号进行集中归纳的运算后，不仅可将噪声干扰排除以更加确定信号的正确性（信号更清晰，也意味着可更远、更快地收发），同时还可以推算出发送端的方位，而让后续的通讯运作进行方位角度上的最佳化收发，此即是所谓的数组天线（Array Antenna）原理，也是智能天线的原理，或称适性天线（Adaptive Antenna），一般报章媒体所言的神盾战舰，其实就是具备相位数组雷达的军舰，雷达（RADAR）其实是缩写，全称是RAdio Direction And Ranging（无线定位与测距）。
MIMO好处不仅在收发方位最佳化，也包含距离最佳化，与雷达相同的，发送一个脉波后测试多久后反射回复，以得知收发另一端的距离，若距离远则在发送电波时将功率增大，以抵抗传送路径上的信号衰落，相反则在近距离发送低功率信号，此称为Beam Forming技术，类似在暗境中开手电筒找物，照远处则增加光照，近处则可减弱。现有的802.11a/b/g则是不论远近一律采相同功率发送。
Wi-Fi的下一代标准802.11n(5)
结论
OFDM、MIMO、Smart Antenna（归属在MIMO范畴中）等是802.11n的关键加速技术。此外，既然已经确定802.11n会更动MAC层，那么也运用此次机会来强化MAC中的编码设计，如降低实质数据之外的讯框（Frame）占用量，增加传输效益，另外也强化管理性或其它相关机制，毕竟802.11a/b/g都使用1997年就大致底定的MAC设计（于初始的802.11规范中），后续的制订多仅为小幅增修，时至今日确实该有较大的提升，以免阻碍日后更多的先进发展。不过，整个802.11n的制订主要还是为了加速传输，其次是拓展覆盖面积。
最后，在802.11n未正式登场前，已有诸多业者提出超越现今54Mbps的方案，并多少提前使用了前述的技术（此泛称为Pre-n方案），如Atheros的VLocity（AR5005芯片）就具有Beam Forming技术，Airgo的True MIMO自然是用MIMO技术，另外Broadcom强调该公司现有11g芯片只要加搭其开发的AfterBurner（后燃器，战斗机喷射引擎的后段，民用喷射机、教练机多不具备后燃器）软件也可加速。
除此之外，也有业者是对频段上进行变通运用以求加速，方法是同时启用802.11b/g于2.4GHz频段中的三个最互不干扰的通道（Ch1、6、11）来加速，此称为Channel Bonding，或者直接将某一通道的占用频宽扩大（例如：从原本标准规范中的20MHz提升至40MHz）也属Channel Bonding作法，此作法的缺点是牺牲在覆盖区内运用通道进行区隔的能力，或严重干扰同一覆盖区内的他人Wi-Fi使用。
▲图说：Channel Bonding技术是同时开启IEEE 802.11g一个以上的通道，为了有最大加速及最低干扰，最佳的规划运用方式是启用1、6、11等三信道，三信道同时开通可达162Mbps传速（现有54Mbps的3倍），或者同时开通两通道亦有108Mbps的加倍效果，而三通道相互间有着约5MHz的隔离保护带，避免运作中的通道产生相邻干扰。
或许有人担忧各业者的先行、超规、专属作法，但其实在过去的11b、11g时代就很普遍，例如11b+、Turbo b、Turbo g等，如今旧事重演，转变成11g+、Super g之类，然在新正式标准颁布后，业者的特规就会收敛，如过去56kbps传统模拟拨接调制解调器的年代（1998年左右），U.S. Robotic抢先推出X2，Rockwell也对应祭出K56flex，最后都被ITU正式颁订的V.90给消灭。
不过这次11n的制订时间将比过往的11b、11g更久，先行、超规、专属的时间也会久些，若拖延过久则正式规格的价值将可能生变，然这都只是推论，一切仍在未定之天。
附注：希腊神话中的天神：宙斯（Zeus）拥有一面能抵挡任何攻击的盾牌，称为Aegis（神盾）。过去美国海军推测：若与前苏联海军开战，则俄方最可能使用的战术，是在交战首波即对美方舰队发射大量的攻舰飞弹，让舰队的电战（雷达）系统难以应付迎面而来的饱和攻击而受创。（饱和在此指的是飞行而来的攻击物，其数目过多，多到超过舰上雷达同时间最多可跟盯的数目，如此电战系统将疲于应付为数众多的攻击，很容易因响应不及或目标疏漏而被命中，甚至是被多枚击中而沈没）
为因应此种可能攻势，美国海军着手研发名为Aegis的新式电战系统，此电战系统在战舰上设置四面相位数组天线，各面可涵盖110度的方位，以此达到360度的全方位涵盖（110×4＝440，但其实各面的角度有些许重迭），每一面天线内其实是由数百、上千个独立子天线（现有802.11n的MIMO技术提案仅有2～4个天线，亦有业者扩增至6个）所组构成，以蜂巢、数组方式规则排列，如此战舰在面对诸多的飞机、飞弹时，可指派数个子天线为一组，一组对应一个飞行物并持续紧锁、追踪，成千上百的子天线可以拆分成多组，同时跟盯多个空中目标，然后再加以反制。
至于反制作法，多半是搭配垂直发射系统，在最短时间内发射多枚飞弹来因应多量攻击，过去的单臂、双臂的飞弹发射架只能逐一、逐二地发射飞弹，无法在短时间内发射多枚飞弹。类似的，传统扇区雷达、橘皮天线无法同时跟盯过多数目的空中目标，而相位数组雷达可以。
凡具有神盾雷达系统的战舰即称神盾舰，最早的神盾舰是美国的Ticonderoga级轻巡洋舰（沿用Spruance级驱逐舰的舰体，再加搭神盾系统），之后则有Arleigh Burke级驱逐舰，或日本海上自卫队的金刚级驱逐舰（美国技术移转）。
相位数组雷达的军事应用除神盾战舰外，还包括爱国者飞弹的雷达系统，潜舰的数组声纳（强化回音方位确认），及地面单位为了与正藏匿于水下的潜舰发送电讯，必须在陆地建立占地庞大的数组天线，用超低频（Extremely Low Frequency；ELF，3kHz以下）将无线信号送达水下的潜舰，另外大型天文电波望远镜的天线也运用相同的数组作法。
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