WLAN 的最新标准、技术及应用环境


无线局域网可当作有线局域网的扩展来使用 , 也可独立作为有线局域网的替代设施 。因此 , 未来的无线局域网 , 需要具备更高的传输速度 , 提供更加便捷的组网技术 , 能够应用于更加复杂的环境信道下 , 且系统性能高效稳定 。
从WLAN标准的最新进展 , 以及WLAN的最新技术来看 , WLAN未来将为校园、家庭、酒店及各大企事业单位提供高速的无线接入能力 , 以满足各类用户对语音、图片乃至于多媒体通信的需求 。
WLAN标准的最新进展
WLAN标准的开发主要有两大组织机构 。一个是IEEE的802.11工作组 , 一个是欧洲ETSI的RES10工作组 。
第一个802.11标准是1997年完成的 , 它通过在ISM频段内使用扩频调制技术 , 提供高达2Mbit/s的数据传输速率 。1999年9月 , IEEE标准委员会又通过了两项对最初标准的附录 。第一个标准802.11b , 扩展了已存的2.4GHz物理层性能 , 使它的数据传送速率可以达到11Mbit/s 。第二个标准802.11a , 致力于在5GHz频段内的物理层中提供新的、更高的数据传送速率(20~54Mbit/s) 。
另外一个WLAN标准—HIPERLAN(High Performance European Radio LAN , 高性能欧洲无线LAN) , 是由ETSI(European Telecommunications Standards Institute , 欧洲电信标准化协会)的RES10小组开发的 , 是高速WLAN的泛欧标准 。
标准HIPERLAN与802.11相似 , 覆盖了物理和MAC层 , 通过在5GHz波段内使用传统的无线调制技术 , 提供2~25Mbit/s的数据传输速率 。
WLAN的最新技术
目前 , 基于WLAN的先进要害技术主要有:OFDM、MIMO以及这两项技术的融和 。
◆OFDM(正交频分复用)技术
新一代WLAN技术标准均采用了OFDM技术 。较传统的WLAN技术 , OFDM具有更高的频谱利用率 , 以及良好的抗多径干扰能力 。它不仅增加了系统容量 , 更重要的是它能更好地满足多媒体通信要求 。
OFDM技术实际上是MCM(Multi-Carrier Modulation , 多载波调制)的一种 。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道 , 然后将高速数据信号 , 转换成并行的低速子数据流 , 并调制到每个子信道上进行传输 。
在接收端采用相关技术 , 分开正交信号 , 可以减少子信道之间的相互干扰(ICI) 。在每个子信道上 , 由于信号带宽小于信道的相关带宽 , 从而消除了符号间的干扰 。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分 , 信道均衡变得相对轻易 。
OFDM答应各载波间频率互相混叠 , 并采用了基于载波频率正交的FFT调制 。由于在各个载波的中心频点处 , 没有其它载波的频谱分量 , 所以能够实现各个载波的正交 。
尽管还是频分复用 , 但OFDM不再通过很多带通滤波器来实现 , 而是直接在基带处理 , 这也是OFDM有别于其它系统的优点之一 。OFDM的接收机实际上是一组解调器 , 它将不同载波搬移至零频 , 然后在一个码元周期内积分 。其它载波由于与所积分的信号正交 , 因此不会对这个积分结果产生影响 。
OFDM的高数据速率与子载波的数量有关 , 增加子载波数目 , 能够提高数据的传送速率 。OFDM每个频带的调制方法可以不同 , 这增加了系统的灵活性 。OFDM适用于多用户的高灵活度、高利用率的通信系统 。
同其它的通信方法一样 , OFDM的应用也有缺陷 。首先 , 多载波的使用使得这种通信技术 , 相对于单一载波系统来说 , 对载频的偏移和抽样时钟的失配变得更加敏感 。其次 , OFDM在相对较高的5GHz频带 , 在FCC功率限制下使用时 , 其覆盖范围会受到限制 。
◆MIMO(多入多出)技术
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output , 多入多出)是指在发射端和接收端 , 分别使用多个发射天线和接收天线 。传统的通信系统是单进单出SISO(Single-Input Single-Output)系统 , 基于发射分集和接收分集的多进单出MISO(Multiple-Input Single-Output)方式、单进多出SIMO(Single-Input Multiple-Output)方式也是MIMO的一部分 。

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