無(wú)線(xiàn)通信作為新興的通信技術(shù)在日常生活中的作用越來(lái)越大。近年來(lái),無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展速,但無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的性能與傳統(tǒng)以太網(wǎng)相比還有一定距離,,因此如何提高和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能顯得十分重要,。Internet業(yè)務(wù)的高速增長(zhǎng),實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和多媒體應(yīng)用不斷的增加,,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬,、服務(wù)質(zhì)量(QoS)可擴(kuò)展性提出了更高的要求。但是,,利用無(wú)線(xiàn)信道進(jìn)行通信容易受到干擾,,衰落等因素的影響,,這對(duì)多媒體應(yīng)用來(lái)說(shuō)十分不利的。
目前,,IEEE802.11已成為無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的主流標(biāo)準(zhǔn),。1997年802.11標(biāo)準(zhǔn)的制定是無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)發(fā)展的里程碑,它是由大量的局域網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)專(zhuān)家審定通過(guò)的標(biāo)準(zhǔn),。其定義了單一的MAC層和多樣的物理層,,先后又推出了802.11b,a和g物理層標(biāo)準(zhǔn),。最近,,剛剛正式批準(zhǔn)的802.11g" title="802.11g">802.11g標(biāo)準(zhǔn)采用OFDM" title="OFDM">OFDM技術(shù),和802.11a一樣數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)54Mbps,。另外,,它工作在2.4G" title="4G">4GHz頻段上,與802.11b標(biāo)準(zhǔn)兼容,,提高了網(wǎng)絡(luò)的適用性,,降低了無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)升級(jí)成本。技術(shù)不斷更新,,新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷的推出,,極大的推動(dòng)了無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的發(fā)展。
IEEE802.11n" title="802.11n">802.11n概述
IEEE已經(jīng)成立802.11n工作小組,,以制定一項(xiàng)新的高速無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11n,。802.11n工作小組是由高吞吐量研究小組發(fā)展而來(lái)的,由802.11g工作小組主席Matthew B. Shoemaker擔(dān)任主席一職,。該工作小組計(jì)劃在2003年9月召開(kāi)首次會(huì)議,。
802.11n計(jì)劃將WLAN的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可達(dá)320Mbps,,成為802.11b,、802.11a、802.11g之后的另一場(chǎng)重頭戲,。和以往地802.11標(biāo)準(zhǔn)不同,,802.11n協(xié)議為雙頻工作模式(包含2.4GHz和5GHz兩個(gè)工作頻段)。這樣11n保障了與以往的802.11a b, g標(biāo)準(zhǔn)兼容,。
一些4G及3.5G的關(guān)鍵技術(shù),,如OFDM技術(shù)、MIMO技術(shù),、智能天線(xiàn),,和軟件無(wú)線(xiàn)電等,開(kāi)始應(yīng)用到無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中,提升WLAN的性能,。如802.11a和802.11g采用OFDM調(diào)制技術(shù),,提高了傳輸速率,,增加了網(wǎng)絡(luò)吞吐量。802.11n計(jì)劃采用MIMO與OFDM相結(jié)合,,使傳輸速率成倍提高,。另外,天線(xiàn)技術(shù)及傳輸技術(shù),,使得無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的傳輸距離大大增加,,可以達(dá)到幾公里(并且能夠保障100Mbps的傳輸速率)。IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)全面改進(jìn)了802.11標(biāo)準(zhǔn),,不僅涉及物理層標(biāo)準(zhǔn),,同時(shí)也采用新的高性能無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)提升MAC層的性能,優(yōu)化數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),,提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量性能,。
3. IEEE802.11n的關(guān)鍵技術(shù)
3.1 802.11n的物理層關(guān)鍵技術(shù)
首先,對(duì)于物理層,,IEEE802.11n引入了新的高性能的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),,在物理層采用MIMO和OFDM的無(wú)線(xiàn)LAN技術(shù)。為了提升數(shù)據(jù)傳輸速率,,802.11工作組首先引入了DSSS(直序列擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)),,推出了802.11b標(biāo)準(zhǔn)。11b標(biāo)準(zhǔn)使用DSSS調(diào)制技術(shù),,采用CCK調(diào)制編碼,,數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)11Mbps。但是傳輸速率超過(guò)11Mbps,,CCK為了對(duì)抗多徑干擾,,需要更復(fù)雜的均衡及調(diào)制,實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常困難,。因此,,802.11工作組,為了推動(dòng)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的發(fā)展,,又引入新的調(diào)制技術(shù),。
工作組又公布了802.11a標(biāo)準(zhǔn)和剛剛正式通過(guò)的802.11g標(biāo)準(zhǔn)。11a工作在5GHz,采用OFDM調(diào)制技術(shù),。11g工作頻率為2.4GHz,,也采用了OFDM技術(shù)。單一802.11g網(wǎng)絡(luò)的速率和802.11a相同,,達(dá)到54Mbps,。
3.1.1 OFDM技術(shù)
OFDM技術(shù)其實(shí)是MCM(Multi-Carrier Modulation, 多載波調(diào)制)的一種。其主要思想是:將信道分成許多正交子信道,,在每個(gè)子信道上進(jìn)行窄帶調(diào)制和傳輸,,這樣減少了子信道之間的相互干擾,。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬,因此每個(gè)子信道上的頻率選擇性衰落是平坦的,,大大消除了符號(hào)間干擾,。
由于在OFDM系統(tǒng)中各個(gè)子信道的載波相互正交,于是它們的頻譜是相互重疊的,,這樣不但減小了子載波間的相互干擾,,同時(shí)又提高了頻譜利用率。在各個(gè)子信道中的這種正交調(diào)制和解調(diào)可以采用IFFT和FFT方法來(lái)實(shí)現(xiàn),,隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)與DSP技術(shù)的發(fā)展,,IFFT和FFT都是非常容易實(shí)現(xiàn)的??焖俑道锶~變換(FFT)的引入,,大大降低了OFDM的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性,,提升了系統(tǒng)的性能,。
無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般都存在非對(duì)稱(chēng)性,即下行鏈路中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上行鏈路中的數(shù)據(jù)傳輸量,。因此無(wú)論從用戶(hù)高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的需求,,還是從無(wú)線(xiàn)通信自身來(lái)考慮,都希望物理層支持非對(duì)稱(chēng)高速數(shù)據(jù)傳輸,,而OFDM容易通過(guò)使用不同數(shù)量的子信道來(lái)實(shí)現(xiàn)上行和下行鏈路中不同的傳輸速率,。
由于無(wú)線(xiàn)信道存在頻率選擇性,所有的子信道不會(huì)同時(shí)處于比較深的衰落情況中,,因此可以通過(guò)動(dòng)態(tài)比特分配以及動(dòng)態(tài)子信道分配的方法,,充分利用信噪比高的子信道,從而提升系統(tǒng)性能,。由于窄帶干擾只能影響一小部分子載波,,因此OFDM系統(tǒng)在某種程度上抵抗這種干擾。
另外,,同單載波系統(tǒng)相比,,OFDM還存在一些缺點(diǎn),易受頻率偏差的影響,,存在較高的峰值平均功率比(PAR),。
OFDM技術(shù)有非常廣闊的發(fā)展前景,已成為第4帶移動(dòng)通信的核心技術(shù),。IEEE802.11a g標(biāo)準(zhǔn)為了支持高速數(shù)據(jù)傳輸都采用了OFDM調(diào)制技術(shù),。目前,OFDM結(jié)合時(shí)空編碼,、分集,、干擾(包括符號(hào)間干擾ISI和鄰道干擾ICI)抑制以及智能天線(xiàn)技術(shù),,最大程度的提高物理層的可靠性。如再結(jié)合自適應(yīng)調(diào)制,、自適應(yīng)編碼以及動(dòng)態(tài)子載波分配,、動(dòng)態(tài)比特分配算法等技術(shù),可以使其性能進(jìn)一步優(yōu)化,。
3.1.2多入多出(MIMO)
多入多出(MIMO)技術(shù)是無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域智能天線(xiàn)技術(shù)的重大突破,。MIMO技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。普遍認(rèn)為,,MIMO將是新一代無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)必須采用的關(guān)鍵技術(shù),。
在室內(nèi),電磁環(huán)境較為復(fù)雜,,多經(jīng)效應(yīng),、頻率選擇性衰落和其他干擾源的存在使的實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)信道的高速數(shù)據(jù)傳輸比有線(xiàn)信道的困難。多徑效應(yīng)會(huì)引起衰落,,因而被視為有害因素,。然而研究結(jié)果表明,對(duì)于MIM0系統(tǒng)來(lái)說(shuō),,多徑效應(yīng)可以作為一個(gè)有利因素加以利用,。通常,多徑要引起衰落,,因而被視為有害因素,。MIMO系統(tǒng)在發(fā)射端和接收端均采用多天線(xiàn)(或陣列天線(xiàn))和多通道。MIMO的多入多出是針對(duì)多徑無(wú)線(xiàn)信道來(lái)說(shuō)的,。傳輸信息流S(k)經(jīng)過(guò)空時(shí)編碼形成N個(gè)信息子流Ci(k),,i=1,……,,N,。這N個(gè)子流由N個(gè)天線(xiàn)發(fā)射出去,經(jīng)空間信道后由M個(gè)接收天線(xiàn)接收,。多天線(xiàn)接收機(jī)利用先進(jìn)的空時(shí)編碼處理能夠分開(kāi)并解碼這些數(shù)據(jù)子流,,從而實(shí)現(xiàn)最佳的處理。
特別是,,這N個(gè)子流同時(shí)發(fā)送到信道,,各發(fā)射信號(hào)占用同一頻帶,因而并未增加帶寬,。若各發(fā)射接收天線(xiàn)間的通道響應(yīng)獨(dú)立,,則MIMO系統(tǒng)可以創(chuàng)造多個(gè)并行空間信道。通過(guò)這些并行空間信道獨(dú)立地傳輸信息,數(shù)據(jù)率必然可以提高,。
MIMO將多徑無(wú)線(xiàn)信道與發(fā)射,、接收視為一個(gè)整體進(jìn)行優(yōu)化,從而可實(shí)現(xiàn)高的通信容量和頻譜利用率,。這是一種近于最優(yōu)的空域時(shí)域聯(lián)合的分集和干擾對(duì)消處理,。
系統(tǒng)容量是表征通信系統(tǒng)的最重要標(biāo)志之一,表示了通信系統(tǒng)最大傳輸率,。對(duì)于發(fā)射天線(xiàn)數(shù)為N,,接收天線(xiàn)數(shù)為M的多入多出(MIMO)系統(tǒng),假定信道為獨(dú)立的瑞利衰落信道,,并設(shè)N,、M很大,則信道容量C近似為公式[1]
C=[min(M,N)]Blog2(ρ/2) (1)
其中B為信號(hào)帶寬,,ρ為接收端平均信噪比,,min(M,N)為M,N的較小者,。上式表明,,功率和帶寬固定時(shí),MIMO的最大容量或容量上限隨最小天線(xiàn)數(shù)的增加而線(xiàn)性增加,。而在同樣條件下,,在接收端或發(fā)射端采用多天線(xiàn)或天線(xiàn)陣列的普通智能天線(xiàn)系統(tǒng),,其容量?jī)H隨天線(xiàn)數(shù)的對(duì)數(shù)增加而增加,。因此,MIMO技術(shù)對(duì)于提高無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的容量具有極大的潛力,。
3.1.3MIMO OFDM
MIMO OFDM技術(shù)是通過(guò)在OFDM傳輸系統(tǒng)中采用陣列天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)空間分集,,提高了信號(hào)質(zhì)量,是聯(lián)合OFDM和MIMO而得到的一種新技術(shù),。它利用了時(shí)間,、頻率和空間三種分集技術(shù),使無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)對(duì)噪聲,、干擾,、多徑的容限大大增加。
發(fā)送分集:MIMO OFDM調(diào)制方式相結(jié)合,,對(duì)下行通路選用“時(shí)延分集”,,它裝備簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良,,又沒(méi)有反饋要求,。它是讓第二副天線(xiàn)發(fā)出的信號(hào)比第一副天線(xiàn)發(fā)出的延遲一時(shí)間。發(fā)送端引用這樣的時(shí)延,可使接收地通路響應(yīng)得到頻率選擇性,。如采用適當(dāng)?shù)木幋a和穿插,,接收端可以獲得“空間——頻率”分集增益,而不需預(yù)知通路情況,。
空間復(fù)用:為提高數(shù)據(jù)傳輸速率,,可以采用空間復(fù)用技術(shù)。也可能從兩副基臺(tái)天線(xiàn)發(fā)送兩個(gè)各自編碼的數(shù)據(jù)流,。這樣,,可以把一個(gè)傳輸速率相對(duì)較高數(shù)據(jù)流多組成分割為一組相對(duì)速率較低的數(shù)據(jù)流,分別在不同的天線(xiàn)對(duì)不同的數(shù)據(jù)流獨(dú)立的編碼,、調(diào)制和發(fā)送,,同時(shí)使用相同的頻率和時(shí)隙。每副天線(xiàn)可以通過(guò)不同獨(dú)立的信道濾波獨(dú)立發(fā)送信號(hào),。接收機(jī)利用空間均衡器分離信號(hào),,然后解調(diào)、譯碼和解復(fù)用,,恢復(fù)出原始信號(hào),。
接收分集和干擾消除:如果基臺(tái)和用戶(hù)終端一側(cè)三副接收天線(xiàn),可取得接收分集的效果,。利用“最大比值合并”MRC(maximal ratio combining),,將多個(gè)接收機(jī)的信號(hào)合并,得到最大信噪比SNR,,可能有遏止自然干擾的好處,。但是,如有兩個(gè)數(shù)據(jù)流互相干擾,,或者從頻率再利用的鄰近地區(qū)傳來(lái)干擾,,MRC就不能起遏止作用。這時(shí),,利用“最小的均方誤差”MMSE(minimum mean square error),,它使每一有用信號(hào)與其估計(jì)值的均方誤差最小,從而使“信號(hào)與干擾及噪聲比SINR(signal to interference plus noise ratio)最大,。
軟譯碼:上述MRC和MMSE算法生成軟判決信號(hào),,供軟解碼器使用。軟解碼和SINR加權(quán)組合相結(jié)合使用,,可能對(duì)頻率選擇性信道提供3-4dB性能增益,。
信道估計(jì)的目的在于識(shí)別每組發(fā)送天線(xiàn)與接收天線(xiàn)之間的信道沖擊響應(yīng)。從每副天線(xiàn)發(fā)出的訓(xùn)練子載波都是相互正交的,,從而能夠唯一的識(shí)別每副發(fā)送天線(xiàn)到接收天線(xiàn)的信道,。訓(xùn)練子載波在頻率上的間隔要小于干帶寬,因此可以利用內(nèi)插獲得訓(xùn)練子載波之間的信道估計(jì)值。根據(jù)信道的時(shí)延擴(kuò)展,,能夠?qū)崿F(xiàn)信道內(nèi)插的最優(yōu)化,。下行鏈路中,在逐幀基礎(chǔ)上向所有用戶(hù)廣播發(fā)送專(zhuān)用信道標(biāo)識(shí)時(shí)隙,。在上行鏈路中,,由于移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的業(yè)務(wù)可以構(gòu)成時(shí)隙,而且信道在時(shí)隙與時(shí)隙之間會(huì)發(fā)生變化,,因此需要在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)包括訓(xùn)練和數(shù)據(jù)子載波,。
同步:在上行和下行鏈路傳播之前,都存在同步時(shí)隙,,用于實(shí)施相位,、頻率對(duì)齊,并且實(shí)施頻率偏差估計(jì),。時(shí)隙可以按照以下方式構(gòu)成:在偶數(shù)序號(hào)子載波上發(fā)送數(shù)據(jù)與訓(xùn)練符號(hào),,而在奇數(shù)序號(hào)子載波設(shè)置為零。這樣經(jīng)過(guò)IFFT變換之后,,得到的時(shí)域信號(hào)就會(huì)被重復(fù),,更加有利于信號(hào)的檢測(cè)。
自適應(yīng)調(diào)制和編碼:為每個(gè)用戶(hù)配置鏈路參數(shù),,可以最大限度地提高系統(tǒng)容量,。根據(jù)兩個(gè)用戶(hù)在特定位置和時(shí)間內(nèi)地用戶(hù)的SINR統(tǒng)計(jì)特征,以及用戶(hù)Qos的要求,,存在多種編碼與調(diào)制方案,,用于在用戶(hù)數(shù)據(jù)流的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。QAM級(jí)別可以介于4到64,,編碼可以包括鑿孔卷積編碼與Reed-solomon編碼,。因此存在6中調(diào)制和編碼級(jí)別,即編碼模式,。在2MHz的信道帶寬內(nèi),編碼模式1-6分別對(duì)于1.1-6.8的數(shù)據(jù)傳輸速率,。下行鏈路中,,在使用空間復(fù)用的情況下,上述速率可以被加倍,。鏈路適配層算法能夠在SINR統(tǒng)計(jì)特性的基礎(chǔ)上,,選擇使用最佳的編碼模式。
目前正在開(kāi)發(fā)的設(shè)備由2組IEEE802.11a收發(fā)器,、發(fā)送天線(xiàn)和接收天線(xiàn)各2個(gè)(2×2)和負(fù)責(zé)運(yùn)算處理過(guò)程的MIMO系統(tǒng)組成,,能夠?qū)崿F(xiàn)最大108Mbit/秒的傳輸速度。支持AP和客戶(hù)端之間的傳輸速度為108Mbit/秒,客戶(hù)端不支持該技術(shù)時(shí)(IEEE802.11a客戶(hù)端的情況),,通信速度為54Mbit/秒,。下一代無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)協(xié)議802.11n傳輸速率高達(dá)320Mbps,凈傳輸速率為108Mbps,。
3.2 MAC層優(yōu)化技術(shù)
從網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)上來(lái)看,,802.11只定義了物理層及介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制(MAC)子層(如圖1)。MAC層提供對(duì)共享無(wú)線(xiàn)介質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)使用和無(wú)競(jìng)爭(zhēng)使用,,具有無(wú)線(xiàn)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn),、網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)驗(yàn)證,、和保密等功能,。物理層為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接,實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸,,所傳數(shù)據(jù)單位為比特(bit),。物理層定義了通信設(shè)備與接口硬件的機(jī)械、電氣功能和過(guò)程的特性,,用以建立,、維持和釋放物理連接。
802.11的幀結(jié)構(gòu)分為前導(dǎo)信號(hào)(Preamble),、信頭(header)和負(fù)載(payload)
Preamble:主要用于確定移動(dòng)臺(tái)和接入點(diǎn)之間何時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù),,傳輸進(jìn)行時(shí)告知其他移動(dòng)臺(tái)以免沖突,同時(shí)傳送同步信號(hào)及幀間隔,。前導(dǎo)信號(hào)完成,,接收方才開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。
Header:在Preamble之后,用來(lái)傳輸一些重要的數(shù)據(jù)比如負(fù)載長(zhǎng)度,,傳輸速率,,服務(wù)等信息。
Payload:由于數(shù)據(jù)率及要傳送字節(jié)的數(shù)量不同,,負(fù)載的包長(zhǎng)變化很大,,可以十分短也可以十分長(zhǎng)。
在一幀信號(hào)的傳輸過(guò)程中,,Preamble 和Header所占的傳輸時(shí)間越多,,Payload用的傳輸時(shí)間就越少,傳輸?shù)男试降汀?02.11n為了提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量,,對(duì)MAC層協(xié)議也進(jìn)行了優(yōu)化,,改變數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),增加了凈負(fù)載所占的比重,,減少管理檢錯(cuò)所占的字節(jié)數(shù),,大大提升了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量,。IEEE802.11n研究小組是由高吞吐量研究小組發(fā)展來(lái)的。該小組希望通過(guò)增加傳輸?shù)膬糌?fù)載,,減少管理及檢錯(cuò)的字節(jié),,來(lái)提高整體傳輸效率。這樣增加了符號(hào)傳輸速率,,使的網(wǎng)絡(luò)的吞吐量達(dá)到了802.11g的兩倍達(dá)108Mbps,。
3.3智能天線(xiàn)技術(shù)與802.11n
智能天線(xiàn)是一個(gè)由多組獨(dú)立天線(xiàn)組成的天線(xiàn)陣列系統(tǒng),該陣列的輸出與收發(fā)信機(jī)的多個(gè)輸入相結(jié)合,,可提供一個(gè)綜合的時(shí)空信號(hào),。與單個(gè)天線(xiàn)不同的是,天線(xiàn)陣列系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)整波束的方向,,以使每個(gè)用戶(hù)都獲得最大的主瓣,,并減小了旁瓣干擾。這樣不僅改善了SINR(Signal-to-Interference and Noise Ratio, 信號(hào)干擾比),,還提高了系統(tǒng)的容量,,擴(kuò)大了小區(qū)的最大覆蓋范圍,減小了移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率,。
與有線(xiàn)信道相比,,無(wú)線(xiàn)介質(zhì)可靠性低,帶寬小,,且具有廣播特性,。但是,無(wú)線(xiàn)介質(zhì)具有無(wú)束縛的特點(diǎn),,因此,,廣泛的應(yīng)用于移動(dòng)通信中。無(wú)線(xiàn)信道為共享信道,,頻率資源非常有限,。無(wú)線(xiàn)通信的工作頻率有1GHz(蜂窩移動(dòng)電話(huà)),2GHz(PCS和WLAN),5GHz(WLAN),28—60GHz(本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)LDMS和點(diǎn)到點(diǎn)的微波通信)以及用于光通信的IR頻率等。WLAN工作于免許可證頻段:2.4GHz及5GHz,。隨著工作頻率及數(shù)據(jù)率越高,,硬件實(shí)現(xiàn)成本也越高,同時(shí)無(wú)線(xiàn)的傳播范圍也會(huì)降低,。因此,,無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的傳送距離較短,傳輸距離只有幾百米,。而且,傳輸速率會(huì)隨著距離的增加而降低,。當(dāng)移動(dòng)端遠(yuǎn)離AP節(jié)點(diǎn)時(shí)或通信質(zhì)量差時(shí),,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)會(huì)采用降低通信速率的方式保持連接,。比如,802.11b標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)采用自動(dòng)速率轉(zhuǎn)換技術(shù),,速率可以降到6Mbps及2Mbps,。11a和11g標(biāo)準(zhǔn)也支持6、9,、12,、18、24,、36,、48和54Mbps的傳輸速率。在實(shí)際的組網(wǎng)中,,和無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)相比,,WLAN小區(qū)的覆蓋范圍都較小(一般只有十幾米到幾十米,,熱點(diǎn)地區(qū)為了增加容量,,小區(qū)半徑更小),。
作為下一代的無(wú)限局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),,IEEE802.11n采用智能天線(xiàn)技術(shù),其傳播范圍更廣,,且能夠以不低于108Mbps的傳輸速率保持通信,。它可以作為蜂窩移動(dòng)通信的寬帶接入部分,與無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)更緊密的結(jié)合,。一方面,,802.11n可以為用戶(hù)提供高數(shù)據(jù)率的通信服務(wù)(比如視頻點(diǎn)播VOD,在線(xiàn)觀(guān)看HDTV)。另一方面,,無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)為用戶(hù)提供了更好的移動(dòng)性
3.4 軟件無(wú)線(xiàn)電與802.11n
目前無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的多種標(biāo)準(zhǔn)并存,,不同標(biāo)準(zhǔn)采用不同的工作頻段、不同的調(diào)制方式,,造成系統(tǒng)間難以互通,。WLAN的移動(dòng)性差,而軟件無(wú)線(xiàn)電是一種最有希望解決這些問(wèn)題的技術(shù),。
軟件無(wú)線(xiàn)電是指研制出一個(gè)完全可編程的硬件平臺(tái),,所有的應(yīng)用都通過(guò)在該平臺(tái)上的軟件編程實(shí)現(xiàn)。換言之,,不同系統(tǒng)的基站和移動(dòng)終端都可以由建立在相同硬件基礎(chǔ)上的不同軟件實(shí)現(xiàn),。該技術(shù)將能保證各種移動(dòng)臺(tái)、各種移動(dòng)通信設(shè)備之間的無(wú)縫集成,,并大大降低了建設(shè)成本,。
可以預(yù)見(jiàn),,基于軟件無(wú)線(xiàn)電的移動(dòng)通信將會(huì)具有以下特點(diǎn):
(1)在同一硬件平臺(tái)上兼容不同的系統(tǒng),;
?。?) 具有自動(dòng)漫游能力,能在不同系統(tǒng)之間進(jìn)行智能切換,;
?。?) 可以下載公用軟件并進(jìn)行自身的升級(jí);
?。?) 支持語(yǔ)音,、數(shù)據(jù)、圖像和傳真等多種業(yè)務(wù),,并能根據(jù)業(yè)務(wù)流量,,信道質(zhì)量等情況,自動(dòng)選擇合適的傳輸信道,;
?。?) 自動(dòng)選擇通信模式,采用合適的通信協(xié)議和信號(hào)格式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端通信,。
軟件無(wú)線(xiàn)電在802.11n中的應(yīng)用,,將根本改變其的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)WLAN網(wǎng)與無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)融合并能容納各種標(biāo)準(zhǔn),、協(xié)議,。提供更為開(kāi)放的接口,最終大大增加網(wǎng)絡(luò)的靈活性,。
4. 結(jié)束語(yǔ)
作為一個(gè)新標(biāo)準(zhǔn),,與以前的802.11協(xié)議相比,IEEE802.11n無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)有很多優(yōu)勢(shì),。一是短期的優(yōu)勢(shì),,有較高的傳輸速率,數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)100Mbps以上,,使無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)平滑的和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,,全面提升了網(wǎng)絡(luò)吞吐量;二是長(zhǎng)期的優(yōu)勢(shì),,今后無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的產(chǎn)品可以使用雙頻方式,,即在2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段上都使用MIMO+OFDM調(diào)制技術(shù),提高數(shù)據(jù)傳輸速率,。同時(shí),,802.11n的傳輸距離更遠(yuǎn),易與無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng)融合,。綜上所述,,IEEE802.11n協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ臒o(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),,必將使無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)蓬勃發(fā)展,。IEEE802.11n還在不斷的發(fā)展,,預(yù)計(jì)2005年推出市場(chǎng),成為正式的標(biāo)準(zhǔn),。
無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)產(chǎn)品逐漸走向成熟,,價(jià)格也逐漸下降,相應(yīng)軟件也日趨成熟,。此外,,無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)已能夠通過(guò)與廣域網(wǎng)相結(jié)合的形式提供移動(dòng)Internet的多媒體業(yè)務(wù)。無(wú)疑,,802.11n標(biāo)準(zhǔn)將以它的高傳輸速率和組網(wǎng)靈活性發(fā)揮重要作用,。