關(guān)于高速無線局域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究

張鑫

摘要：本文對高速無線局域網(wǎng)的概念與特征進(jìn)行了介紹，在此基礎(chǔ)上對高速無線局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括編碼技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、比特交織編碼調(diào)制技術(shù)、OFDM技術(shù)、多入多出技術(shù)、波束賦形技術(shù)等進(jìn)行了介紹和分析。

關(guān)鍵詞：高速無線局域網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)

1 無線局域網(wǎng)的內(nèi)涵與特點(diǎn)

無線局域網(wǎng)飽含了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù)，是一項(xiàng)綜合性較高的學(xué)科領(lǐng)域。主要是通過無線傳輸方式提供各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的通信功能。無線局域網(wǎng)使用戶能夠相對自由地連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，進(jìn)而使現(xiàn)有通信資源得到更加廣泛、高效的利用，使無線通信的效率顯著提高，積極研究、利用和創(chuàng)新無線局域網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，不斷提升無線局域網(wǎng)的系統(tǒng)容量與傳輸效率是當(dāng)前無線通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)，因此高速無線局域網(wǎng)、超高速無線局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)均是當(dāng)前通信領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

無線局域網(wǎng)的特點(diǎn)主要包括：1）靈活性。無限局域網(wǎng)采用的是電磁波的信息傳輸方式，與傳統(tǒng)的通信模式有較大的差異，而且在某些特定條件下也還可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)；2）經(jīng)濟(jì)性。用戶無需使用線纜就可以構(gòu)建無線局域網(wǎng)，覆蓋有無線局域網(wǎng)的區(qū)域與網(wǎng)絡(luò)連接，用戶只需接入無線局域網(wǎng)就可與外界網(wǎng)絡(luò)連接，因此對用戶來說，無線局域網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)；3）擴(kuò)展性。無線局域網(wǎng)的擴(kuò)展性較為突出，用戶可以根據(jù)自己的需求靈活選擇可行的配置方案，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展時(shí)，無需鋪設(shè)新的線纜，通過簡單的設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展；4）維護(hù)簡單，維修快捷。無線局域網(wǎng)如果發(fā)生故障，十分容易定位，這使其相對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)更容易維修和維護(hù)，無需耗費(fèi)很長的時(shí)間就能夠?qū)ο到y(tǒng)故障進(jìn)行方便的修復(fù)，且無需像傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)修復(fù)那樣對所有設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行一一檢查，只需對系統(tǒng)定位出的故障設(shè)備進(jìn)行更換或維修即可。

2 高速無線局域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 編碼技術(shù)

無線局域網(wǎng)一般情況下包含這兩個(gè)編碼方式：LDPC和BBC，即低密度奇偶校驗(yàn)碼以及二進(jìn)制卷積碼。第一個(gè)的原理是在前碼組和后碼組中加上相關(guān)性，由接收順序從網(wǎng)格圖上找到和接收序列相差距離最短的一個(gè)計(jì)算方法。第二個(gè)一般適用到各式各樣的通信網(wǎng)絡(luò)上，它有存在線性分組碼的特性，且存在一種稀疏的校驗(yàn)方陣。

2.2 調(diào)制技術(shù)

這是通訊系統(tǒng)存在的前提。當(dāng)今在現(xiàn)有通信系統(tǒng)里，一般情況下都選擇數(shù)字調(diào)制這種方法。而這種方法就其本質(zhì)而言是利用數(shù)字基帶信號達(dá)到對正弦載波的控制，這樣就能完成對發(fā)送信號的頻譜的改變，將其變成適合傳輸以及處理的形態(tài)，好讓頻譜能夠完全發(fā)揮作用。

2.3 比特交織編碼調(diào)制技術(shù)

信道編碼技術(shù)可以對最基礎(chǔ)的信息排序編碼，且依據(jù)相應(yīng)的步驟增加一些校驗(yàn)比特，根據(jù)驛碼來檢測它的準(zhǔn)確率。這種方法的優(yōu)點(diǎn)非常明顯，它能夠提升所接收信息的準(zhǔn)確率，提升信息的速度。當(dāng)下，為了確保通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要求必須利用高水平的糾錯(cuò)編碼，這樣也就使得編譯碼趨向復(fù)雜化發(fā)展，使得我們必須盡快把調(diào)整獨(dú)立出來，才能盡可能彌補(bǔ)其在性能上的缺陷。

2.4 OFDM技術(shù)

OFDM為數(shù)字多載波調(diào)制的頻分復(fù)用系統(tǒng)，它的關(guān)鍵部分是把稍微大的帶寬信道轉(zhuǎn)變成子信道，把速率比較高的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)變成速率比較低的數(shù)據(jù)流，這樣就能避免受到符號的負(fù)面影響，將信道變得平均化簡單化。目前，這種技術(shù)已然運(yùn)用到許許多多通信設(shè)備中，同時(shí)也轉(zhuǎn)變成高效無線通信的核心技術(shù)，展示出了速率較高的頻譜、較高的抗編碼干擾性、抗衰性、延展性以及降低了復(fù)雜率。所以，這種技術(shù)其實(shí)就是尋找匹配的子載波傳送，做好對頻域資源的動態(tài)調(diào)整，從而達(dá)到對頻率分流以及多用戶分流的效率最大化，充分利用系統(tǒng)的高性能。圖1、圖2分別表示了MIMO OFDM系統(tǒng)的發(fā)送方案框圖和接收方案框圖。

2.5 多入多出技術(shù)

MIMO是一種多輸入多輸出的技術(shù)種類，它的原理是根據(jù)利用多束天線的信息輸出部分以及信息接收部分來達(dá)到數(shù)據(jù)傳送，利用信息傳送、信息處理等，把空間內(nèi)的能源充分開發(fā)利用，構(gòu)建起一個(gè)完整的傳送帶。MIMO技術(shù)可以在不增加寬帶的條件下，成倍地提升系統(tǒng)容量及其頻譜利用率，它可以定義為發(fā)送端和接收端之間存在多個(gè)獨(dú)立信道也就是說天線單元之間存在充分的間隔。因而進(jìn)一步消除了天線間信號的相關(guān)性，提升了信號的鏈路性能，提升了數(shù)據(jù)吞吐量。通過多束天線的利用，可以避免無線信息傳送通道的影響，提升信道性能?，F(xiàn)有的MIMO得到較為快速的進(jìn)步，且已受到諸多無線通信標(biāo)準(zhǔn)的采納，將在不久的將來變成無線通信的一個(gè)核心技術(shù)。

2.6波束賦形技術(shù)

這種技術(shù)是通過智能天線波束成型衍生出來的，它可以削弱系統(tǒng)信號所受的不良影響，削弱一些毫無關(guān)聯(lián)的信號對信息傳送造成的不良干擾，從而擴(kuò)大系統(tǒng)的包容度。現(xiàn)在這種技術(shù)受到無線通信行業(yè)的廣泛關(guān)注，且已運(yùn)用到很多無線通信設(shè)施中。

3 總結(jié)

無線局域網(wǎng)的高速化、移動化、個(gè)性化，很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的缺陷，對人們的生活、工作、學(xué)習(xí)帶來了更大的便利。移動通信技術(shù)的發(fā)展具有較強(qiáng)的繼承性，下一代高速無線通信系統(tǒng)是在現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，高速無線局域網(wǎng)有著良好的發(fā)展前景和廣闊的應(yīng)用空間，積極對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和創(chuàng)新，對于提升高速無線局域網(wǎng)的性能，和推進(jìn)高速無線局域網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，有著重要的意義。

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