无线局域网应用及未来发展趋势

张永贤 王连鹏

摘要：介绍了WLAN 技术的发展历史，分析了WLAN 技术的特点和目前的标准化进展现状和组网方式，阐述了该技术的应用和未来发展趋势，指出WLAN 具有广阔的应用和市场发展前景。

关键词：无线局域网正交頻分复用技术多入多出技术

1、前言

WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)，是指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系,从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。WLAN技术的成长始于20世纪80年代中期，它是由美国联邦通信委员会（FCC）为工业、科研和医学（ISM）频段的公共应用提供授权而产生的。这项政策使各大公司和终端用户不需要获得FCC许可证，就可以应用无线产品，从而促进了WLAN技术的发展和应用。

2、WLAN技术简介

WLAN以射频(Radio Frequency；RF)技术代替传统的双绞铜线，利用无线多址信道作为传输媒介，使用电磁频谱来传递信息。为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。射频技术（射频识别）的原理是接收器接收扫描器发射的无线电波能量电路将内部的代码送出,同时扫描器便接收此代码。

自1990年IEEE正式启用802.11项目以来，无线网络技术逐渐走向成熟。WLAN（无线局域网）基于IEEE 802.11标准，允许在局域网环境中使用未授权的2.4GHz或5GHz等射频波段进行无线连接。可以广泛部署和应用于企业，进行企业网络连接乃至Internet热点接入。而传输速度的不断提升，始终贯穿于WLAN发展的主线中。WLAN 的 IEEE 802.11a 标准使用 5GHz 频段，支持的最大速度为 54 Mb/s，而IEEE 802.11b 和 IEEE 802.11g 标准使用 2.4 GHz 频段，分别支持最大 11Mb/s和 54 Mb/s 的速度。从2M、11M、54M、每一次速度的提升，都是一次跨越式的变革，而802.11n的300M乃至现在的450M，使所有关注WLAN的人都不禁要问，WLAN究竟还能有多快。

3、WLAN未来趋势分析

3.1 OFDM(正交频分复用)技术

OFDM(正交频分复用)技术具有更高的频谱利用率，抗多径干扰能力也大大增强。它既增加了系统容量，又满足了多媒体通信要求。OFDM技术本质上属于MCM(Multi一CarrierModulation，多载波调制)的一种。首先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，并调制到正交子信道上同时传输。在接收端将正交信号分开，可以减少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，消除了符号间的干扰。信道均衡也因子信道的带宽的减小变得相对容易了。

OFDM可以在子载波间进行编码，形成编码的OFDMCOFDM即把OFDM技术与信道编码、频率时间交织结合起来，提高系统的性能，其编码可以采用各种码。采用了基于载波频率正交的FFT调制，且允许各载波间频率互相混叠。OFDM直接在基带处理，不再通过很多带通滤波器来实现。OFDM的接收机先将不同载波搬移至零频，然后在一个码元周期内积分，其它载波因为与所积分的信号正交，所以对这个积分结果不会产生影响。OFDM通过增加子载波数目来提高数据的传送速率，不同频带采用不同的调制方法。OFDM适用于多用户的高灵活度、高利用率的通信系统。

3.2 MIMO(多入多出)技术

MIMO通过在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线的方式，将原本视为有害的多径效应转变成为有利因素。系统在发射端和接收端均采用多个发射天线和接收天线和多个信道。MIMO天线阵列，是一种开环的MIMO技术，传输信息流经过时空编码调制技术形成N个数据子流，这N个数据子流由M个天线发射出去，经空间信道后由N个接收天线接收。M个发送天线，使用编码重用技术，将同样码集的每个码重复使用M次，每个码用来调制不同的数据子流，这样在不增加码资源的基础上，提高了原始数据的传输速率。这N个数据子流同时传输到发射信道上，各发射信号使用同一频带，因而并未增加频宽。若各发射、接收天线间的信道相互独立，则MIMO系统可以构成多个并行的空间信道。将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化，从而可实现高通信容量和频谱利用率。

3.3 WiMax技术

Wi-Fi是目前无线接入的主流标准，全面兼容现有Wi-Fi的WiMAX在Intel的强力支持下成为发展趋势。WiMAX采用802.16标准。与Wi-Fi的802.11标准相比，WiMAX具有传输距离更远、频段选择更宽以及接入速度更高的优点，预计会在未来几年间成为无线网络的一个主流标准，Intel计划将来采用该标准来建设无线广域网络。这相比于现时的无线局域网或城域网，是质的变革，而且现有设备仍能得到支持，有利保护了用户的利益。Wi-Fi技术作为高速有线接入技术的补充，具有为可移动性、价格低廉的优点，由于数据速率、覆盖范围和可靠性的差异，WIFI技术在宽带应用上将作为高速有线接入技术的补充。

4、结语

WiFi（无线局域网），WiMax（无线城域网），3G（无线广域网）三者的结合会创造出一个完美的无线网络。随着无线通信技术的不断发展，集成了这三种技术的移动终端能够随时随地提供高速无线连接，借用一句广告语：“未来是无线的”。OFDM技术良好的性能使其在无线局域网IEEE802.11a和HIPERLAN2,以及无线城域网IEEE802.16等系统中得到了广泛的应用。

参考文献

[1]何小玉.无线局域网技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2004.