下一代移动通信关键技术在高速无线局域网中的应用
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5g原理概念、关键技术及应用5G是第五代移动通信技术的简称,是一种新一代的无线通信技术标准。
它具备更高的带宽、更快的传输速度、更低的延迟和更大的连接密度,为用户提供更加稳定和高质量的通信服务。
以下是5G原理概念、关键技术和应用的介绍:1. 原理概念:- 更高的频谱利用率:5G采用了更高的频率范围,能够在相同的频段上实现更高的数据传输速率。
- 基于软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV):5G网络不仅支持传统的基础设施,更能够灵活地适应不同的应用场景。
- 面向异构网络的融合:5G网络能够融合多种不同类型的网络,如无线网络、有线网络和物联网等,以实现更高效、更可靠的通信服务。
2. 关键技术:- 大规模的天线阵列:采用了更多的天线,能够提供更好的信号覆盖和更高的传输速率。
- 毫米波通信技术:利用更高的频率范围,能够提供更大的带宽和更高的传输速度。
- 低延迟通信技术:通过减少信号传输的时间延迟,能够实现更快的响应速度,适用于实时应用场景。
- 车联网通信技术:支持大规模的车辆连接,实现车辆之间的通信和与基础设施的交互,从而提升道路安全性和交通效率。
- 边缘计算技术:将计算资源放在网络边缘,减少数据的传输延迟,提高数据处理的效率。
3. 应用:- 超高清视频传输:5G网络能够提供更高的带宽和更快的传输速度,能够支持高清视频的实时传输。
- 车联网和自动驾驶:5G网络的低延迟和高可靠性,能够支持车辆之间的实时通信和与交通基础设施的互联互通。
- 物联网:5G网络能够连接大量的物联网设备,实现物物互联和实时数据的传输与分析。
- 增强现实与虚拟现实:5G网络的高带宽和低延迟,能够提供更好的用户体验,支持增强现实和虚拟现实应用的实时传输和处理。
总之,5G技术的发展将会推动各种新型应用的出现,并在未来的通信领域发挥重要作用。
5G网络中的无线覆盖技术随着信息化技术的不断发展,人们对于网络的需求日益增长,这也催生了一个新的网络时代。
5G网络是目前最为热门的话题之一,它无疑将成为未来网络发展的主要趋势。
而在5G网络中,无线覆盖技术将是关键性的一环,它将决定着我们能否畅享网络世界。
因此,本文将从5G网络的背景出发,重点讲解无线覆盖技术的发展和其在5G网络中的应用。
一、5G网络背景随着人工智能、云计算、物联网等新兴技术的发展,对网络的承载能力和传输速率提出了全新的要求。
而5G网络便参照这些要求进行了设计和研发。
相比于4G网络,5G网络具备了更高的传输速率、更低的延迟、更大的设备连接数量、更为广泛的应用场景等特点。
这也让5G网络成为了一个将推动数字化经济、社会和国家发展的全新平台。
二、无线覆盖技术发展的历程无线覆盖技术是关键的一环,它的发展贯穿了整个通信网络的历史。
从最初的1G、2G,到我们现在使用的4G网络,无线覆盖技术在每一代网络中都有着重要的贡献。
在早期的1G、2G网络中,由于技术水平的限制,网络的覆盖范围和传输速率较低,无线信号传输也较为不稳定。
而随着技术逐渐升级,4G网络不仅解决了1G、2G网络的缺陷,更为重要的是实现了高速和稳定的数据传输。
那么在5G网络中,无线覆盖技术将面临怎样的挑战?我们需要将目光投向未来。
三、5G网络中的无线覆盖技术5G网络的核心点之一就是“网络边缘化”,也就是在网络边缘部分建立更多的网络节点,以实现更好的用户体验。
而这也就要求5G网络必须具备更为广阔的覆盖范围和更高的传输速率。
下面,我们来看看5G网络中无线覆盖技术应该如何实现。
1.微基站要实现5G网络的全面覆盖,建设更多的基站显然是必要的。
但是,行政、经济、技术等因素都会对这一目标造成影响。
因此,与传统大规模的基站建设方式不同,5G网络中引入了微基站的概念,它可以解决传输距离短和覆盖面积小的难题。
微基站本质上是一种小型化、低功耗的设备,可以通过在城市的建筑物、信号灯杆等地方设置,便于覆盖信号更多的领域。
5G通信技术的基本特点和应用领域随着科技的不断进步和人们对高速、高效通信需求的增加,第五代移动通信技术(5G)已经成为我们生活中的热门话题。
5G通信技术作为下一代移动通信标准,具有许多独特的特点和广泛的应用领域。
本文将探讨5G通信技术的基本特点以及在各个领域中的应用。
一、5G通信技术的基本特点1. 高速率和低延迟:5G通信技术具有更高的数据传输速率和更低的延迟。
与4G相比,5G的峰值数据传输速率可达到几十倍甚至上百倍之多,同时延迟降低到毫秒级别。
这使得5G技术在高清视频、虚拟现实、增强现实等应用中能够提供更加流畅的体验。
2. 大容量和高密度:5G通信技术具有更大的网络容量和更高的用户密度。
通过采用更高的频谱效率和更先进的天线技术,5G网络能够支持更多的用户同时连接,并提供更加稳定和高质量的服务。
3. 物联网连接:5G通信技术是实现物联网连接的关键技术之一。
5G网络能够支持大规模的物联网设备连接,为智能家居、智能城市、智能交通等领域提供强大的支持。
4. 网络切片技术:5G通信技术引入了网络切片技术,即将网络资源按需分配给不同的应用场景。
通过网络切片,5G网络可以根据应用的特点和需求来进行灵活配置,提供个性化的服务。
5. 超高可靠性和安全性:5G通信技术具有更高的可靠性和安全性。
通过采用更加安全的加密算法和认证机制,5G网络能够提供更加安全可靠的通信环境,有效防止信息泄露和网络攻击。
二、5G通信技术的应用领域1. 智能交通:5G通信技术可以实现车联网和智能交通系统的高效运行。
通过实时传输车辆信息和路况信息,5G网络可以提供准确的导航和交通管理,提高交通效率和安全性。
2. 工业自动化:5G通信技术可以为工业自动化提供强大的支持。
通过实时传输大量的传感器数据和控制信号,5G网络可以实现智能制造、远程操作和协同控制,提高生产效率和质量。
3. 医疗健康:5G通信技术在医疗健康领域有广泛的应用。
通过远程医疗和移动医疗设备,5G网络可以提供远程诊断、手术指导和健康监护等服务,为人们的健康提供更加便捷和高效的解决方案。
无线局域网在移动通信中的应用随着通信技术的进展,人们要求能够随时随地接入网络,实现各种资源和设备的共享。
有线网络在专门大程度上满足了人们的固定互联的需要。
关于经常移动办公或者需要建立临时网络的时候,固定连接就显得复杂而低效,例如拨号线的传输速率较低,在都市内速率只能达到14.4Bps;租用专线的速率尽管能够达到较高,然而年租金一样也专门昂贵;双绞线、同轴电缆、光纤那么存在铺设费用高、施工周期长、移动困难、爱护成本高、覆盖面积小等问题。
随着各种移动设备的大量增加,如便携运算机、掌上设备等的普及,人们期望任何时候、任何地点都能快速、方便、灵活的实现互联,进行数据传输和设备共享。
无线网络为我们提供了相应的解决方案。
所谓无线局域网是应用无线通信技术将运算机设备互联起来,构成能够互相通信和实现资源共享的网络体系,无线局域网最本质的特点也是最大的优点确实是不再使用通信电缆,从而使网络的构建和移动更加灵活。
按传输波段的不同,无线局域网分为红外系统和射频系统。
由于各自的传播特性,决定了射频系统为WLAN的要紧技术形式。
因此,WLAN 又常称为RLAN。
无线局域网与有线局域网比最差不多的优势在于它的可移动性。
随着有线局域网的使用日益普及,世界各国联入局域网的运算机数量庞大,大大提高了工作效率和生产效率,但有线局域网有其本质的缺陷:网中的设备不可移动,有些地点布线、改线不易等。
人们期望在保留以线缆为传输媒体的有线局域网中主干网的安全、可靠和高速的特点时,引入无线传输媒体使通信终端在一定范畴内可灵活、简便、移动地接入通信网。
因此无线局域网作为有线局域网的延伸,具有专门大的潜在市场。
无线局域网的特点:无线局域网(简称WLAN) (Wireless Local Area Networks; WLAN)是运算机网络与无线通信技术相结合的产物,是利用无线射频技术(Radio Frequency; RF)实现快速接入以太网的技术,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络。
5G通信技术应用场景及关键技术-通信技术论文-通信传播论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:为了进一步提升5G的实用性与商业价值,推动其在实践环节的科学高效应用,本文以5G通信技术应用场景以及关键技术作为研究的切入点,对5G通信技术进行全方位阶段,形成系统性认知,为后续相关应用以及技术研发工作的开展提供理论参考。
关键词:5G;通信技术;应用场景;关键技术0前言与其他通信技术相比,5G技术进一步提升了用户体验,为用户提供更为快捷、稳定的通信服务。
为了实现这一目标,突出5G通信在流畅性以及稳定性方面的优势,大量使用超密集组网技术、大规模MIMO技术、SDN技术等。
对这些关键技术梳理以及应用场景的分析,有助于帮助通信运营企业,更加深入地掌握技术特点,明确技术要求,强化技术使用效能,确保相关通信技术的合理高效使用。
15G通信技术应用场景分析对5G通信技术应用场景的梳理,有助于技术人员在思维层面形成系统性认知明确5G通信技术在使用环节的注意事项,理顺技术应用流程,增强技术应用的针对性与有效性。
与前四代通信网络相比,5G 通信网络在流量密度、延时、连接数量以及上网速度等方面实现了质的提升,为用户提供了更为舒畅的用户体验,进一步满足了三网合一以及物联网对于数据信息交互的要求。
从整体层面来看,大致上可以将5G通信技术的应用场景划分为连续广域覆盖、低功耗大连接、低延时以及高容量等4个场景[1]。
具体来看,5G通信技术的连续广域覆盖能够满足用户在移动的情况下,快速获取各类互联网资源,流畅开展互联网业务,5G通信网络的目标在于为用户提供百兆以上的上网体验,进一步扩大网络的覆盖范围。
随着移动通信终端的普及,在办公区、体育场以及商场等人口密集地区,逐步形成高容量热点区域,通信网络需要在短时间内为大量用户提供高质量的上网服务,满足用户的通信需求。
但是在传统的通信网络之中,由于网络自身架构等方面的问题,热点场景下,通信网络速度不断下降,用户体验感持续降低,而5G通信技术则在很大程度上,改善了这一情况,通过对一系列技术的合理使用,提升了网络的服务能力,降低网络的延时性,不仅为用户的上网提供更加流畅的体验,也为后续物联网的架设提供了技术支持。
我国5g移动通信的关键技术与发展趋势随着智能手机等移动设备的普及,人们对于移动通信越来越依赖。
而5G的到来则代表着更快的网速、更强的网络稳定性和更多的应用场景。
本文将重点探讨我国目前5G移动通信的关键技术以及发展趋势。
一、5G的关键技术1.1 毫米波技术5G通信需要在毫米波段进行传输,千兆级别的传输速度离不开毫米波技术的支持。
毫米波技术的高频特性能够实现高速传输,但同时也会受到建筑物和杂波之类的影响,因此需要采用更为精密的天线技术进行补偿。
1.2 MIMO技术MIMO技术即多输入多输出技术,能够通过增加天线数量来提高数据传输效率,并实现空间多路复用和波束成形等功能。
如今,MIMO技术已经广泛应用于4G通信中,在5G通信中也发挥着重要的作用。
1.3 网络切片技术网络切片技术是5G通信的一个核心技术,能够根据不同的业务需求,将一个物理网划分为多个虚拟网。
通过这种方式,可以满足不同用户对于网络质量和可扩展性的不同需求,真正实现网络的个性化定制。
二、5G的发展趋势2.1 大规模商用截至2021年5月底,我国5G用户已经达到了3.2亿,位居全球第一。
预计未来我国的5G商用规模将得到进一步扩大,5G将成为主流通信方式。
2.2 产业协同发展5G通信不仅将带来新的业务形态和应用场景,还涉及到整个产业链的变革。
在5G发展过程中,大型电信运营商和各种垂直行业需要加强合作,充分利用5G的优势,实现协同发展,推动5G 的商业化应用。
2.3 融合创新5G通信是一个开放的生态系统,各种应用场景和业务模式的接入都需要与传统的技术和产业进行融合创新。
尤其是在IoT、智能制造、智慧城市等领域,5G通信需要真正实现与其他技术的融合,取得良好的协同效应,才能更好地服务于社会和经济发展。
三、总结5G通信作为一项重要的技术革新,在实现高速传输、精准定位和实时互动等方面有着巨大的潜力。
未来,我们需要继续探索5G的发展方向和合作机会,将其应用到更广泛的领域,为用户提供更加优质的通信体验和服务。
5G无线传输的关键技术随着物联网、自动驾驶、智能城市等应用的迅猛发展,5G无线传输已经成为未来科技发展的重要趋势。
5G技术的成功应用需要一系列的技术支持,其中包括以下关键技术:1. 大数据处理技术由于5G网络的带宽更高、传输速度更快,将会产生更大量的数据。
要处理这些海量数据需要使用更加高效的大数据技术,如数据挖掘、数据分析等技术,以实现网络的快速响应和资源优化分配。
2. MIMO技术MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术是一种重要的多天线技术,能够在发射端和接收端分别使用多个天线,从而提高无线信号的传输速率和可靠性。
在5G网络中,可以通过MIMO技术在相同的频率和带宽下更高效地传输数据。
3. 可分离式天线技术可分离式天线技术是一种折叠式天线设计,可以使移动设备的天线被彻底隐藏在内部,并在需要时展开。
这种技术可以提供更灵活的天线配置选项,既能够优化网络性能,又能够提高设备的美观性和舒适性。
4. 超密集网络技术超密集网络技术是指在相同的频率和带宽下,通过在相同的区域内安装更多的基站,以提高网络的覆盖范围和传输速率。
这种技术在城市等高密度人口区域中的网络覆盖和信号质量方面有着较大的优势。
5. 面向终端用户的网络设计技术面向终端用户的网络设计技术可以根据用户的实时需求和网络拓扑结构优化网络资源的使用,提高用户的网络体验和满意度。
在5G网络中,这种技术可以通过网络的灵活配置和强大的自适应性来实现。
总之,5G网络的应用需要多种技术的完美结合,才能实现高速、高效、安全的通信。
随着技术的不断创新和进步,5G无线传输将会给我们的生活带来更多的便利和创新。
无线局域网在移动通信中的应用探讨
邱相群
【期刊名称】《移动通信》
【年(卷),期】2002(26)11
【摘要】本文介绍了无线局域网的技术特点,阐述了无线局域网具有有线网络无法比拟的优点,探讨了中国移动无线局域网的系统结构和SIM认正流程,分析了无线局域网在移动通信领域中的广阔市场前景.
【总页数】4页(P78-81)
【作者】邱相群
【作者单位】广东移动韶关公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.无线局域网技术在地铁PIS系统中的应用探讨 [J], 刘新泉
2.乡镇有线电视网改造中无线局域网技术的应用探讨 [J], 杨大伟
3.无线局域网及其在广电网络中的应用探讨 [J], 王凤军
4.无线局域网及其在广电网络中的应用探讨 [J], 王凤军
5.无线局域网在中学生活中的应用探讨 [J], 曹景颐
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浅谈无线通信技术在高速公路中的应用摘要:随着高速公路的快速发展,业务量越来越多,对通信的要求也越来越高。
与此同时,无线通信技术随着近些年来的快速发展,在数据传输速度和安全性方面有了很大的提高。
现在,无线通信技术正越来越多的应用于高速公路的建设期和营运期。
在此,简要介绍了主要无线通信技术,并探讨了无线通信技术在高速公路中的一些应用。
关键词:无线通信技术;高速公路;应用;视频中图分类号:u412.36+6 文献标识码:a 文章编号:广东省高速公路里程在突破5000公里后,计划2015年通车里程达到6800公里,2017年超过8000公里。
这意味着在接下来的一段时间内,广东省高速公路将迎来一个建设高峰期。
无线通信技术经过这些年的发展,无论是传输速度,还是安全性,都有了很大的提高。
本文将浅谈无线通信技术如何应用于高速公路的建设和营运中,提高高速公路管理的智能化信息化水平。
一:无线通信技术简介1、无线局域网络(wireless local area networks; wlan) wlan是一种相当便利的数据传输系统,它利用射频技术在空中传输数据,取代旧式双绞线构成的局域网络,使得用户能够便捷的使用它。
wlan的技术包含两个部分:无线网卡和无线接入点,无线接入点又称为ap,就是无线网络信号的发射“基站”。
基于ieee802.11标准的无线局域网允许在局域网络环境中使用可以不必授权的ism频段中的2.4或5.8ghz射频波段进行无线连接。
随着高速公路的快速发展,单纯的有线组网已不能完全满足需求,wlan作为高速公路通信网络终端的一种便捷高效的使用方式,受到了越来越多的欢迎和使用。
2、3g(3rd-generation,3g)3g是指第三代移动通信技术,它是一种支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。
3g服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。
3g是将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统,目前3g存在四种标准:cdma2000,wcdma,td-scdma,wimax。
5G无线通信系统的关键技术研究随着信息时代的发展,人们对高速无线通信的需求越来越大。
5G技术作为下一代无线通信技术,将移动通信推向一个新的高度。
5G无线通信系统具有高速传输、低延时、高带宽、高覆盖等特点,可以支持大规模物联网、智能交通、工业控制、远程医疗等应用场景。
本文将对5G无线通信系统的关键技术进行介绍。
一、毫米波技术毫米波是指30~300GHz频段的无线信号。
与较低的无线信号相比,毫米波信号具有更高的载频频率和带宽,可以实现更高的数据传输速率。
毫米波技术是5G无线通信的一个重要技术,可以将无线信号传输速率提高到数十Gbps以上,满足高速数据传输的需求。
二、多输入多输出技术多输入多输出(MIMO)技术是利用多个天线对数据进行传输的技术。
MIMO技术可以提高无线信号的容量和覆盖范围,并减少信号干扰和深度衰减。
5G系统采用MIMO技术可以实现更高的传输速率和更可靠的数据传输。
三、网络切片技术5G无线通信系统支持网络切片技术,这是一种将网络资源分割成多个独立部分的技术。
网络切片技术可以将网络资源分配给不同的应用和业务,以满足各种应用的不同需求。
这样可以使网络更加灵活,满足不同场景的需求。
四、超密集组网技术超密集组网(UDN)技术是一种通过部署大量小型基站来提高覆盖范围和数据传输速率的技术。
UDN技术可以提高网络的容量和效率,同时减少干扰,并支持更多的用户连接。
UDN技术可以实现全面覆盖和高速传输,为5G无线通信系统提供了强大的支持。
五、虚拟化网络技术虚拟化网络技术是一种将网络资源虚拟化并通过软件实现的技术。
5G无线通信系统采用虚拟化网络技术可以提高网络资源的利用率并实现更高的可靠性和灵活性。
虚拟化网络技术可以支持更多的用户连接,并为网络提供更好的安全性和可维护性。
总之,5G无线通信系统的开发离不开多种关键技术的支持。
毫米波技术、MIMO技术、网络切片技术、超密集组网技术和虚拟化网络技术都是5G无线通信系统中的重要技术,它们共同构建了一个高效、可靠、高速的无线通信网络。
下一代移动通信关键技术在高速无线局域网中的应用摘要:介绍了无线局域网的最新发展,探讨了下一代移动通信关键技术在无线局域网中的应用,提出了一种高速无线局域网的实现结构,讲述了IEE802.11n的概念、特点和发展前景。
关键词:IEEE802.11n LDPC MIMO OFDM 自适应技术智能天线软件无线电“当今无线技术的发展就如同20年前个人电脑技术的发展那样突飞猛进,令人难以跟上它的节奏。
”Intel副总裁兼首席技术官帕特·基辛格如此描述无线网络的崛起。
1997年802.11标准的制定是无线局域网发燕尾服的里程碑。
其定义了单一的MAC 层和多样的物理层,先后推出了IEEE802.11、IEEE802.11a和IEEE802.11g物理层标准。
11b标准采用CCK(补码键控)扩展频调制编码,数据传输速率达11Mbps。
但是如果再增加传输速率,CCK为了对抗多径干扰,需要更复杂的均衡及调制,实现非常困难。
因此,802.11工作组,为了推动无线局域网的发展,又引入OFDM技术。
最近正式批准的11g 标准与11a一样,采用OFDM技术。
最近正式批准的11g标准与11a一样,采用OFDM 技术,达54Mbps。
技术不断更新,新的技术标准不断推出,极大地推动了无线局域网的发燕尾服。
下一代移动通信的关键技术,如OFDM技术、MIMO技术、智能天线(Smart Antenna)、LDPC (奇偶校验码)、自适应技术和软件无线电SDR(Soft Defined Radio)等,开始应用到无线局域网中,提升了WLAN的怀能。
图11 下一代移动通信关键无线局网中应用1.1 OFDM技术OFDM技术其实是多载波调制MCU(Multi-Carrier Modulation的一种。
其主要思想是:将信道分成许多正交子队道,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。
每个子信疲乏上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信寂的频率选择性衰落是平均的,大大消除了符号间的干扰。
在各个子信道中的正交调制和解调要吧采用IFFT和FFT方法实现。
随着大规模集成电路技术与DSP技术的发展,IFFT和FFT都是非常容易实现的。
快速傅里叶变换(FFT)的引入,大大降低了OFDM的复杂性,提升了系统的性能。
MIMO OFDM发送、接收机系统结构如图2所示。
另外,与单载波系统相比,OFDM还存在一些缺点,易受频率偏差的影响,存在较高的峰值平均功率比(PAR)。
1.2 多入多出(MIMO)MIMO技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。
它可以定义为发送端和接收端之间存在多个独立信道,也就是说天线单元之间存在充分的间隔,因此消除季天线间信号的相关性,提高信号的链路性能,增加了数据吞吐量。
现代信息论表明:对于发射天线数为N、接收天线数为M的多入多出(MIMO)系统,假定信道为独立的瑞利衰落信道,并设N、M很大,则信道容量C近似为公式(1):C=[min(M,N)Blog2(p/2)] (1)(其中B为信号带宽,p为接收端平均信噪比,min(M,N)为M、N中的较小者)。
式(1)表明,MIMO技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。
因此将MIMO技术与OFDM技术相结合是下一代无线局域网发展的趋势。
研究表明,在瑞利衰落信道环境下,OFDM系统非常适合使用MIMO技术提高容量。
采用多输入多输出(MIMO)系统是提高频谱效率的有效方法。
多衰是影响通信质量的订因素,但MIMO 系统却能有效地利用我多的影响来提高系统容量。
系统容量是雨干扰受限的,不能通过增加发射功率来提高系统容量。
而采用MIMO结构不需要增加发射功率就能获得很高的系统容量。
图1、图2分别为采用MIMO技术的OFDM系统发送、接收方案框图。
从图中可以看出,MIMO OFDM系统有Nt个发送天线,Nr个接收天线。
在发送端和接收端各设置多重天线,可以提高空间分集效应,克服电波衰落的不良影响。
这里因为安排恰当的多副天线提供多个空间信道,不会全部同时受到衰落。
输入的比特流经串行变换分为多个分支,每个分支都进行OFDM处理,即经过编码、II(交织)、正交幅度调制(QAM)映射、插入导频信号、IFFT变换、加循环前缀等过程,再经天线发送到无线信道中;接收端进行与发射端相反的信号处理过程。
例如:去除循环前缀、FFT变换、解码等,同时通过信道估计、定时、同步、MIMO检测等技术完全恢复原来的比特流。
目前正在开发的设备由两组IEEE802.11a收发器、发送天线和接收天线各2个(2×2)及负责运算处理过程的MIMO系统组成,能够实现最大108Mbps的传输速度。
支持AP 和客户端之间的传输速度为108Mbps,客户端不支持该技术时(IEEE802.11a客户端的情况),通信速度为54Mbps。
1.3 LDPC编码技术纠错编码技术作为改善数字信道通信可靠性的一种有效手段,在数字通信的各个领域中获得极为广泛的应用,其主要有卷积码、分组码、Turbo码和LDPC。
在编码器复杂度相同的情况下,卷积码的性能优于分组码。
目前IEEE802.11标准大都采用卷积码信道前向纠错编码和Viterbi译码。
虽然,Turbo码可获得比传统级连码更大的编码增益,且具有合理的译码复杂性,被认为是大编码存储卷积码或传统级连码的替代方案。
但是,WLAN数据包较短,且采用较为简单的传输机制,无法采用复杂度较高且适用于长数据包传输的Turbo码。
LDPC(低密度奇偶校验码)是一类可以用非常稀疏的Parity-check(奇偶校验矩阵)或Bi-Partite graph(二分图)定义的线性分组纠错码。
LDPC码的特点是:性能优于Turbo码,具有较大的灵活性和较低的差错平底特性(error floors);描述简单,对严格理论分析具有可验证性;译码复杂度低于turbo码,且可实现完全的并行操作,硬件复杂底低,因而适合硬件实现;吞吐量大,极具高速译码潜力。
因此,结合LDPC无线局域网必将取得更好的性能。
1.4 自适应技术无线通信采用了OFDM等宽带调制技术,将单一物理信道分割为正交的若干个子信道,以实现高速的数据传输。
多输入多输出(MIMO)技术可以定义为发判断端和接收端之间存在多个独立信道。
MIMO与OFDM技术相结合,可以将无线通信的信号处理从时频分集扩展为时空频分集,进一步分割信道为空时频正交子信道。
这样,就需要根据各个子信道的实际传输情况灵活的地分配发送功率和信息比特。
而且由于无线信道的频率先择性和时变性,也需要实时地对信道进行检测,以便更加有效地利用无线资源。
对于所有子载波都使用相同固定调制编码的通信系统来说,其误码率主要由经历衰落最严重的子载波决定。
因此在频率选择性衰落信道中,随着平均信噪比的增加,系统的误码率下降十分缓慢。
但可以对不同子信道选用最佳的物理传输模式,即采用不同调制编码方案,每个调制编码方案要适应每个子信道的信噪比。
自适应传输的基本思想是改变发射功率的水平、每个子信道的符号传输速率、QAM星座大小、编码等参数或这些参数的组合以维持恒定的误码率(BER)。
这样在不牺牲误码率的情况下,通过传输质量好的子信道采用高速传输、而在质量不好的子信道以降低传输速率等方式来提供较高的频谱适用效率。
自适应技术大大减少了对均衡和交织的依赖,提升了WLAN系统的性能。
图3为自适应方案的系统结构图。
1.5 智能天线技术智能天线是一个由多组独立天组成天线阵列系统。
该阵列的输出与收发信机的多个输入相结合,可提供一个综合的时空信号。
与单个天线不同的是,天线阵列系统能够动态地调整波束方向,以使每个用户都获得最大的主瓣,并减小了旁瓣干扰。
这样不仅改善了信号干扰比SINR(Signal-to-Interference and Noise Ratio),还提高了系统的容量,扩大了小区的最大覆盖范围,减小了移动台的发射功率(如图4所示)。
无线信道为共享信道,频率资源非常有限。
WLAN工作于免许可证频段:2.4GHz及5GHz。
随着工作频率及数据率的提高,硬件实现成本也越高,同时无线的传播范围也会降低。
因此,无线局域网IEEE802.11标准的传范围也会降低。
因此,无线局域网IEEE802.11标准的传送距离较短,传输距离只有几百米,且传输速率会随着距离的增加而降低。
当移动端远离AP节点时或能信质距离的增加而降低。
当移动端远离AP节点时或通信质量差时,无线网络会采用降低通信速率的方式保持连接。
在实际的组网中,与无线广域网相比,WLAN 小区的覆盖范围都较小(一般只有十几米到几十米;热点地区为了增加容量,小区半径更小)。
WLAN引入智能天线技术,可以扩大其传播地,提高信号传的可靠性,使系统能够以不低于108Mbps的传输速率保持通信。
智能天线技术可以充分利用无线资源的空间可分性,提高无线局域网系统参考无线资源的利用率,扩大无线信号的传输范围,并从根本上提高系统容量。
因此,带有智能天线的WLAN系统可以作为蜂窝移动通信的宽带接入部分,与无线广域网更紧密地结合。
一方面,WLAN可以用户提供高数据率的通信服务(例如视频点播VOD,在线观看HDTV)。
另一方面,无线广域网为用户提供了更好的移动性。
1.6 软件无线电目前无线局网的多种标准并存,不同标准采用不同的工作频段、为同的调制方式,造成系统间难以互通。
WLAN的移动性差,而软件无线电是一种最有希望解决这些问题的技术。
软件无线电是指研制出一个完全可编程的硬件平台,所有的应用都通过该平台上的软件编程实现。
换言之,不同系统的基站和移动终端都可以由建立在相同硬件基础上的不同软件实现。
该技术将能保证各种移动台、移动设备之间的无缝集成,并大大降低了建设成本。
可以预见,基于软件无线电的移动通信将会具有以下特点:在同一硬件平台上兼容不的系统;具有自动漫游能力,能在不同系统之间进行智能切换;可以下载公用软件并进行自身的升级;支持语音、数据、图像和传真等多种业务,并能根据业务流量、信道质量等情况,自动选择合适的传输信道;自动选择通信模式,采用合适的通信协议和信号格式实现无端通信。
软件无线电在下一代WLAN中的应用,将基本改变其网络结构,实现WLAN网与无线广域网融合,并能容其各种标准、协议,提供更为开放的接品,最终大大增加网络的灵活性。
2 下一代无线局域网实现与IEEE802.11n由上述可知,为了实现更高的传输速率,取得更可靠的性能,无线局域网全面采用下一代移动通信的关键技术。
首先从发送端送入数据,进行串行变换,然后每个载波分别完成LDPC编码、QAM调制及IFFT转换和加循环前缀,最后由多天线阵列发送到无线信道。