下一代WLAN标准关键技术概述

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1、下一代WLAN标准关键技术概述摘要近几年来，随着智能终端的普及以及无线高清视频传输等高吞吐量数据业务的快速增长，人们对于网络的速率和质量的要求越来越高，传统的无线通信技术已经不能满足人们日常生活工作需求。为了应对这些挑战，IEEE（InstituteofElectricalandElectronicEngineers，电气与电子工程师协会）无线工作组在现已使用的IEEE802.11n的基础上又发布了三个无线局域网的标准协议：IEEE802.11ac、IEEE802.11ad和IEEE802.11ae。本文首先简单介绍了无线局域网目

2、前的发展状况和面临的挑战，接着在介绍下一代无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）标准之前先介绍目前广泛使用的IEEE802.11n标准的一些关键技术。然后具体介绍IEEE802.11ac和IEEE802.11ad标准面向的通信环境、期望达到的通信质量以及在物理层和媒体接入控制层（MediaAccessControl，MAC）所使用的一些关键技术，如动态信道绑定技术、下行多用户MIMO（DownLinkMulti-UserMIMO，DLMU-MIMO）、低密度奇偶校验编码、自适应波束赋形等等。关键词

3、：WLAN；IEEE802.11n；IEEE802.11ac；IEEE802.11ad；关键技术1引言无线局域网（WLAN）是指利用无线通信技术进行数据传输的局域网技术。无线局域网结合计算机网络与无线通信技术，可以覆盖有线网络不能到达的地方，是有线网络的延伸和扩展。作为一种实现宽带无线接入的典型形式，WLAN具有架构组网灵活、移动便捷、维护费用低和扩展性好等优点。在众多地区，如机场、企业、宾馆、学校等需要提供高速宽带无线接入，并且移动速度又不高的场合有着其独特优势。无线局域网还具有高吞吐量、低成本等特点，能够与互联网业务很好地联系

4、在一起，为用户提供编辑的上网服务，从而真正实现了“信息随身化，便利走天下”的理想境界。此外，芯片和设备价格便宜，使用无需交纳频率占用费的工作频段，用户使用成本低等特点也加速了WLAN产业的成熟。据Wi-Fi联盟统计，2009年全球WLAN用户已达6亿，设备保有量超过10亿部[1]。2013年，中国智能手机出货量3.18亿台，平板电脑出货量2278万台。WLAN15被广泛嵌入至各类计算机、手机和消费电子产品中，形成了互联网接入、办公自动化、家庭网络、游戏、数据上/下载等丰富多彩的应用，为人们的工作和生活提供了非常大的方便。电信运营商

5、对WLAN也高度重视，将其作为固网和蜂窝网的重要补充和延伸，大规模部署WLAN热点，为公众提供服务，进一步推动了WLAN的发展。随着智能终端的普及，数据业务量呈现爆炸式增长的趋势。为了满足日益增长的市场需求，提高用户的上网体验，新的WLAN技术与标准也在不断地发展和完善，数据传输能力不断提高，现有的802.11n标准已经可以支持高达600Mbit/s的传输速率。但近几年无线高清视频传输等高吞吐量数据业务的快速增长，又对WLAN的传输能力提出了更高的要求。为此，IEEE已经制定下一代WLAN技术标准802.11ac、802.11ad

6、和802.11ae，数据吞吐量将达到几个Gbit/s，以更好地适应高速无线数据业务发展的需要。为了达到预期的效果，802.11ac和802.11ad在信道带宽、调制编码方式、天线结构、信道接入机制等方面提出了一些新的技术。2.802.11n标准的关键技术2.1802.11n标准简介802.11n是在802.11a和802.11g标准的基础上发展起来的一项标准，工作在2.4GHz和5GHz频带上，与802.11a、11b、11g标准兼容。各个协议工作的频带如图1所示[2]。与之前的802.11a/g标准相比，802.11n的物理层的

7、数据率有明显的提高。802.11在物理层使用了MIMO技术进行空分复用，并且提出了信道绑定技术，将两个20MHz的信道绑定为一个40MHZ的信道，作为传输的信道。除此之外，在媒体访问控制协议采用帧聚合、BlockACK（BlockAcknowledgement，块确认）、功率节省、多用户轮询等技术，进一步优化帧结构、调制机制和通信流程。这些技术的运用使得802.11n的理论最高速率可达到600Mbps。802.11n采用智能天线技术，通过多组独立天线组成的天线阵列系统，动态地调制波束方向，保证用户可以接收到稳定的信号，并减少其它噪

8、音信号的干扰，覆盖范围可以扩大到几平方公里。15图1：WLAN主要标准的工作频带及演进路线2.2802.11n标准关键技术2.2.1MIMO-OFDM机制OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交