为了提高802.11无线局域网络的传输速率，已有多项加强措施被提出讨论，其中部份建议确有很大成功机会，例如增加调变密度、改善媒体访问控制层（MAC）和多进多出 （Multiple In，Multiple Out；MIMO）等技术。然而信道汇整（channel bonding）却是非常短视的作法，它虽能在短期内提高产出，无线局域网络市场的长期发展却会受到伤害。

不同于实作三个独立20MHz无线载波信道的标准802.11a/g Wi-Fi网络，采用信道汇整技术的无线局域网络可将两个信道结合成一个40MHz信道以提高传输速率，但这类方法却让客户或无线基地台极易受到相邻信道干扰（adjacent channel interference）的影响，采用超外差或直接转换无线的传统802.11实作方式在这方面表现较好。

将信道汇整技术用于实作，则在802.11无线局域网络市场发展初期，相邻信道干扰所造成的无线局域网络产出下降或许并不严重；但随着市场成长，无线局域网络的密度会继续增加，干扰也将变得日益明显。就算是传统802.11实作，无线基地台产生的干扰也会影响附近其它基地台，信道汇整则会扩大这些问题，直到它对市场成长造成伤害。

标准802.11实作介绍

IEEE802.11a/g标准指定三个独立的20MHz信道和正交分频多任务（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；OFDM）波形，如(图一)所示。在54Mbps峰值处理速度下，它利用Viterbi trellis前向错误编码器（forward error encoder）对数据串流进行区块编码，再将它们多任务至48个次信道，然后对次信道进行64 QAM调变。

调变后的次信道会与四组辅助解调的导频讯号（pilot tones）以及12组填满零值的保护频带（guard band）次信道一起进行多任务，接着利用64点快速傅利叶转换（Fast Fourier Transform；FFT）对这些次信道进行区块处理，并在这些样本值依序通过基频数字模拟转换器后，将所得讯号送往射频调变器。802.11a/g波形占用标准的20MHz无线局域网络或Wi-Fi信道，由于调变波形两端都需要1.5MHz保护频带，因此FFT调变积大约会占用此信道的17 MHz带宽。

《图一 IEEE802.11a/g标准指定独立20MHz信道和正交分频多任务波形》

何谓信道汇整

顾名思义，无线局域网络信道汇整会把两个标准802.11 OFDM信道结合在一起，并同时利用它们，以提供更高数据传输，结合的信道必须是前后连续的相邻信道，如(图二)所示。信道汇整也让FFT大小加倍，使得FFT必须将两倍数据量多任务。为维持802.11波形的多路径效能，信道汇整只用于OFDM 802.11调变，不支持早期的CCK和直接序列802.11b调变格式。

《图二 无线局域网络信道汇整将两个标准信道结合，并同时利用以提供更高数据传输》

除了使用128点FFT之外，信道汇整的处理程序和原始802.11a/g标准完全相同；除此之外，由于汇整信道的带宽为40MHz（37MHz有效讯号带宽），是标准802.11信道带宽的两倍，所以取样和时钟速率也必须加倍，确保802.11符码的周期时间仍符合标准。

这种信道汇整技术提供频谱兼容性，表示它能使用802.11a/g OFDM解调器硬件，但解多任务器和解调器的执行速度必须达到正常速度的两倍，因为它们必须接收128点FFT转换输出，而不是64点的FFT转换，采用信道汇整技术的无线局域网络会将逆向快速傅利叶转换（IFFT）的输出视为两个64点区块。

另有建议修改此种信道汇整方式，例如将40MHz汇整信道中心的1.5MHz保护频带移除，使产出进一步提高，但这会对标准802.11调制解调器的工作能力造成重大伤害，使其无法根据802.11 DCF以及EDCF MAC协议，对净信道（clear channel）进行辨识和执行适当评估。

信道汇整的实作问题

在无线局域网络的实际应用中，信道汇整使得802.11射频接收机的射频滤波功能变得极为复杂。采用信道汇整技术的无线局域网络若要提供适当的射频滤波功能，接收机就必须包含两组滤波器，一组用于标准20MHz 802.11信道，防止来自附近802.11无线局域网络的相邻信道干扰，另一组则提供40MHz汇整信道使用，例如超外差无线电架构就必须在超外差中频电路内提供两组交换式滤波器，并在基频电路提供一组anti-aliasing滤波器 （非切换式）。

但此种架构的缺点是成本高，使它只能针对汇整信道提供40MHz的anti-aliasing滤波，无法为802.11相邻信道干扰提供滤波功能，但移除这些滤波器后，无线局域网络基地台和接收机就必须面对更强的干扰讯号，如(图三)所示。

《图三 滤波器被移除后，基地台与接收机必须面对更多的干扰讯号》

图三有3条不同颜色的曲线，代表不同的接收机信道响应，分别是使用直接转换调制解调器的40MHz汇整信道（绿线）、采用超外差接收机的20MHz单信道（红线）以及采用直接转换调制解调器的20MHz单信道（蓝线）。从图三中可看出，就相邻信道干扰而言，信道汇整会严重影响40MHz信道的效能，将汇整信道的效能与采用超外差接收机的20MHz信道相互比较就会发现，对于直接相邻的20MHz频带，汇整信道接收机会损失将近60dB的相邻信道干扰保护；就算在频带两端20至40MHz范围内，相邻信道干扰的保护能力也会减少40 dB。

对于在无需授权频带工作的调制解调器，相邻信道干扰保护能力的下降是很大牺牲，它显然会让调制解调器更容易受到干扰，进而对其工作效能产生负面影响；更糟的是，在牵涉到多个802.11基地台的无线局域网络环境里，它还会对频率的重复使用造成伤害。

部分人士认为在采用信道汇整的无线局域网络中，FFT自然会提供滤波功能，因此不需要模拟滤波器。(图四)和(图五)证明这种看法并不正确，图四显示接收机执行FFT时，频率成份总和（sum of the receiver FFT bins）的复合SinX/X响应会使得相邻信道干扰讯号的能量泄漏至接收讯号，进而对标准20 MHz 802.11信道造成影响。

《图四 显示接收机执行FFT时，频率会受到干扰，进而对信道造成影响》

图五详细显示FFT频率成份的泄漏情形，再加上定点精准度的限制，很明显可看出频率成份泄漏让接收机最多只能达到25至30dB相邻信道干扰基准，这在无线局域网络技术应用密度较高的环境中特别重要，例如人口密集的都会区或是公寓大楼。

《图五 显示FFT频率成分泄漏之状况》

简单想象类似(图六)所描绘的环境，图中有两个基地台，第一个基地台（AP1）利用信道汇整接收机把两个标准802.11信道结合在一起，第二个基地台（AP2）则在100英呎外，使用相邻的802.11信道。

《图六 信道汇整接收机将两个802.11标准信道结合之环境仿真图》

根据图六描绘的环境类型，(表一)显示三种不同接收机的数据传输速率和有效距离，并且比较三种信道的工作效能，分别是使用20MHz非汇整信道的超外差接收机、使用20 MHz非汇整信道的直接转换接收机以及使用40MHz汇整信道的直接转换接收机；随着基地台距离增加，从表中数字可明显看出相邻信道干扰对于效能的影响。

《表一 比较三种不同接收机的数据产出、有效距离与工作效能》

从表一效能数字可看出，相邻信道干扰对于40MHz汇整信道接收机有很大影响，它会对这类信道造成以下的效能限制：

不同于汇整信道接收机，使用20MHz单信道的超外差接收机并不会受到AP2产生的相邻信道干扰影响；在基地台联机范围内，超外差接收机都能维持54Mbps的峰值数据产出速率。表一的效能数字证明，信道汇整技术的涵盖范围也受到限制，导致此现象的部份原因是因为对射频功率放大器设计而言，信道汇整后的讯号波形会使得每个OFDM频率成份至少损失3dB功率，这是由于发射机输出功率必须分散到整个汇整信道，但它的带宽却是标准802.11带宽的两倍，所以每个OFDM频率成份都只能得到一半的传送能量。

典型的讯号传播损耗是以R3（半径的三次方）来计算，因此3dB的讯号损耗会使得基地台涵盖区（cell）的有效半径减少21％，覆盖面积更会减少37％；除此之外，受到功率放大器回退现象（back-off）以及接收机实作损耗的影响，讯号功率损耗在许多情形下可能会超过3dB。

大型无线局域网络的频率重复使用

最近越来越多无线局域网络开始在其范围内架设多个802.11基地台，使其成为广域的无线局域网络。这种现象早已出现，随着802.11技术广泛用于校园和企业设施、机场和饭店等较大型的无线上网据点（hotspot）以及公寓或大楼复合住宅等人口密集的都会地区，这项技术将逐渐成为主流。当无线局域网络的广域建置开始出现，网络设计人员基本上就是在设计微蜂巢式（micro-cellular）无线射频网络；要成功建置这种网络，特别是使用频谱的无需授权频带，射频规划以及频率重复使用将变得极为重要。

射频网络规划是从可供使用的频率开始，这对于802.11a/b/g无线电有以下含义：

《图七 显示七个频率和三个频率的重复模式》

针对采用简单全向性天线的无线基地台，(图七)显示七个频率和三个频率的重复模式，它们都包含一个重复使用的频率，其中七个频率的规划方式可用于5.xGHz范围的802.11a模式，三个频率的规划方式则能用于802.11b/g网络。

在上面所示的建置方式中，基地台涵盖区的重复使用距离Ru可定义如下：

无线局域网络的网络规画人员必须假设基地台讯号会传播到它的涵盖区半径外，因此射频传播损耗不会是在自由空间的R2，而是R3到R4，这使得基地台涵盖区之间的干扰抑制至少等于以下：

● C＝7：19.5 dB至26.1 dB（支持36至54 Mbps OFDM）

● C＝3：14.3 dB至19.1 dB（支持PBCC 22 Mbps至36 Mbps OFDM）

这表示在使用7个频率的无线局域网络环境里，从36至54Mbps的OFDM数据速率都会获得支持，采用三个频率的无线局域网络则支持22至36Mbps的PBCC和OFDM数据速率。这表示大型无线局域网络的网络规划人员可以使用全向性天线的802.11a/b/g基地台，并让每个基地台自动选择它的频率规划，以得到最高54 Mbps的最佳网络效能。

信道汇整对于频率重复使用的影响

无线局域网络若使用信道汇整技术，那么在2.4GHzISM频带中，最多只能有两个射频信道拥有最佳的频率间隔量（frequency spacing），(图八)是这种两个信道的重复使用模式。

《图八 射频信道的重复使用模式》

这种重复使用模式会在基地台之间造成以下的射频传播损耗：

● 重复使用距离：C＝2（2个频率）：Ru＝Rcell ( sqrt(3C)＝2.44 ( Rcell

● 干扰抑制能力：C＝2：11.6 dB至15 dB（支持11 Mbps CCK）

这项分析显示在高密度无线局域网络环境里，信道汇整让产出减少两个数量级，因此网络规划人员从一开始，就不会考虑采用信道汇整技术。根据这些分析，很容易了解欧洲和亚洲国家的频谱管理单位为什么会禁止在他们国内使用802.11信道汇整。若采用信道汇整，则在大部份的网络建置方式中，802.11频率重复使用都会受到限制，甚至完全不能使用，结果也将证明它对增加无线局域网络的数据产出完全无效。

结论

信道汇整技术采用802.11OFDM设计目前所实作的FFT引擎，因此它在表面上像是一种能够迅速提高Wi-Fi无线局域网络数据速率和产出的有效方式，毕竟只要将信道汇整用于设计中，802.11芯片组制造商就能以最少研发，使他们的芯片组提供更高产出。然而信道汇整的优点也为其带来许多限制，这是其它产出加强方式所没有的现象。信道汇整的缺点包括：