下一代高速线局域网标准IEEE802.11n.doc

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1、下一代高速无线局域网标准IEEE802.11n摘要：本文全面介绍了下一代无线局域网IEEE802.11n标准的无线局域网,详细讲述了IEEE802.11n的概念、产生背景、特点、构件及体系结构、发展前景，探讨了实现IEEE802.11nWLAN所需的几项关键技术，并分析了802.11n的性能，最后总结全文。关键词：IEEE802.11n；OFDM；MIMO；MIMOOFDM；智能天线；软件无线电1.引言无线通信作为新兴的通信技术在日常生活中的作用越来越大。今年来,无线局域网技术发展迅速，但无线局域网的性能与传统以太网相比还有一定距离，因此如

2、何提高和优化网络性能显得十分重要。Internet业务的高速增长，实时业务和多媒体应用不断的增加，对网络的带宽、服务质量（QoS）可扩展性提出了更高的要求。但是，利用无线信道进行通信容易受到干扰，衰落等因素的影响，这对多媒体应用来说十分不利的。目前，IEEE802.11已成为无线局域网的主流标准。1997年802.11标准的制定是无线局域网发展的里程碑，它是由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。其定义了单一的MAC层和多样的物理层，先后又推出了802.11b,a和g物理层标准。最近，刚刚正式批准的802.11g标准采用OFDM技术，和

3、802.11a一样数据传输速率可达54Mbps。另外，它工作在2.4GHz频段上，与802.11b标准兼容，提高了网络的适用性，降低了无线局域网升级成本。技术不断更新，新的技术标准不断的推出，极大的推动了无线局域网的发展。本文介绍了一项新的高速无线局域网协议IEEE802.11n（第2部分），探讨了其实现的关键技术（第3部分），最后总结全文（第4部分）2.IEEE802.11n概述IEEE已经成立802.11n工作小组，以制定一项新的高速无线局域网标准802.11n。802.11n工作小组是由高吞吐量研究小组发展而来的，由802.11g工作

4、小组主席MatthewB.Shoemaker担任主席一职。该工作小组计划在2003年9月召开首次会议。802.11n计划将WLAN的传输速率从802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上，最高速率可达320Mbps，成为802.11b、802.11a、802.11g之后的另一场重头戏。和以往地802.11标准不同，802.11n协议为双频工作模式（包含2.4GHz和5GHz两个工作频段）。这样11n保障了与以往的802.11ab,g标准兼容。一些4G及3.5G的关键技术，如OFDM技术、MIMO技术、智能天线，和软件

5、无线电等,开始应用到无线局域网中，提升WLAN的性能。如802.11a和802.11g采用OFDM调制技术，提高了传输速率，增加了网络吞吐量。802.11n计划采用MIMO与OFDM相结合，使传输速率成倍提高。另外，天线技术及传输技术，使得无线局域网的传输距离大大增加，可以达到几公里（并且能够保障100Mbps的传输速率）。IEEE802.11n标准全面改进了802.11标准，不仅涉及物理层标准，同时也采用新的高性能无线传输技术提升MAC层的性能，优化数据帧结构，提高网络的吞吐量性能。3.IEEE802.11n的关键技术3.1802.11n

6、的物理层关键技术首先，对于物理层，IEEE802.11n引入了新的高性能的无线通信技术，在物理层采用MIMO和OFDM的无线LAN技术。为了提升数据传输速率，802.11工作组首先引入了DSSS(直序列扩频调制技术)，推出了802.11b标准。11b标准使用DSSS调制技术，采用CCK调制编码，数据传输速率可达11Mbps。但是传输速率超过11Mbps，CCK为了对抗多径干扰，需要更复杂的均衡及调制，实现起来非常困难。因此，802.11工作组，为了推动无线局域网的发展，又引入新的调制技术。工作组又公布了802.11a标准和刚刚正式通过的80

7、2.11g标准。11a工作在5GHz,采用OFDM调制技术。11g工作频率为2.4GHz，也采用了OFDM技术。单一802.11g网络的速率和802.11a相同，达到54Mbps。3.1.1OFDM技术OFDM技术其实是MCM(Multi-CarrierModulation,多载波调制)的一种。其主要思想是：将信道分成许多正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，这样减少了子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的频率选择性衰落是平坦的，大大消除了符号间干扰。（如图1所示）   图1802.11a

8、的OFDM信号由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交，于是它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又提高了频谱利用率。（如图2所示）在各个子信道中的这