无线局域网(WLAN)的最新标准、技术以及应用 无线局域网可当作有线局域网的扩展来使用，也可独立作为有线局域网的替代设施。因此， 未来的无线局域网，需要具备更高的传输速度，提供更加便捷的组网技术，能够应用于更加 复杂的环境信道下，且系统性能高效稳定。 从 WLAN 标准的最新进展，以及 WLAN 的最新技术来看，WLAN 未来将为校园、家 庭、酒店及各大企事业单位提供高速的无线接入能力，以满足各类用户对语音、图片乃至于 多媒体通信的需求。 WLAN 标准的最新进展 WLAN 标准的开发主要有两大组织机构。一个是 IEEE 的 802.11 工作组，一个是欧洲 ETSI 的 RES10 工作组。 第一个 802.11 标准是 1997 年完成的，它通过在 ISM 频段内使用扩频调制技术，提供高达 2Mbit/s 的数据传输速率。1999 年 9 月， IEEE 标准委员会又通过了两项对最初标准的附录。 第一个标准 802.11b，扩展了已存的 2.4GHz 物理层性能，使它的数据传送速率可以达到 11Mbit/s。第二个标准 802.11a，致力于在 5GHz 频段内的物理层中提供新的、更高的数据传 送速率（20～54Mbit/s）。 另外一个 WLAN 标准—HIPERLAN（High Performance European Radio LAN，高性能欧洲无 线 LAN），是由 ETSI（European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准化协 会）的 RES10 小组开发的，是高速 WLAN 的泛欧标准。 标准 HIPERLAN 与 802.11 相似，覆盖了物理和 MAC 层，通过在 5GHz 波段内使用传统的 无线调制技术，提供 2～25Mbit/s 的数据传输速率。 WLAN 的最新技术 目前，基于 WLAN 的先进关键技术主要有：OFDM、MIMO 以及这两项技术的融和。 ◆OFDM（正交频分复用）技术 新一代 WLAN 技术标准均采用了 OFDM 技术。较传统的 WLAN 技术， OFDM 具有更高的 频谱利用率，以及良好的抗多径干扰能力。它不仅增加了系统容量，更重要的是它能更好地 满足多媒体通信要求。 OFDM 技术实际上是 MCM（Multi-Carrier Modulation，多载波调制）的一种。其主要思想 是：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 制到每个子信道上进行传输。 在接收端采用相关技术，分开正交信号，可以减少子信道之间的相互干扰（ICI）。在每个子 信道上，由于信号带宽小于信道的相关带宽，从而消除了符号间的干扰。而且由于每个子信 道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。 

OFDM 允许各载波间频率互相混叠，并采用了基于载波频率正交的 FFT 调制。由于在各个 载波的中心频点处，没有其它载波的频谱分量，所以能够实现各个载波的正交。 尽管还是频分复用，但 OFDM 不再通过很多带通滤波器来实现，而是直接在基带处理，这 也是 OFDM 有别于其它系统的优点之一。OFDM 的接收机实际上是一组解调器，它将不同 载波搬移至零频，然后在一个码元周期内积分。其它载波由于与所积分的信号正交，因此不 会对这个积分结果产生影响。 OFDM 的高数据速率与子载波的数量有关，增加子载波数目，能够提高数据的传送速率。 OFDM 每个频带的调制方法可以不同，这增加了系统的灵活性。OFDM 适用于多用户的高 灵活度、高利用率的通信系统。 同其它的通信方法一样，OFDM 的应用也有缺陷。首先，多载波的使用使得这种通信技术， 相对于单一载波系统来说，对载频的偏移和抽样时钟的失配变得更加敏感。其次，OFDM 在相对较高的 5GHz 频带，在 FCC 功率限制下使用时，其覆盖范围会受到限制。 ◆MIMO（多入多出）技术 MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多入多出）是指在发射端和接收端，分别使用多个 发射天线和接收天线。传统的通信系统是单进单出 SISO（Single-Input Single-Output）系统， 基于发射分集和接收分集的多进单出 MISO（Multiple-Input Single-Output）方式、单进多出 SIMO（Single-Input Multiple-Output）方式也是 MIMO 的一部分。 利用 MIMO 技术可以提高信道的容量，同时也可以提高信道的可靠性，降低误码率。 目前，MIMO 技术领域，另一个研究热点就是空时编码。常见的空时码有空时块码、空时 格码。空时码的主要思想是，利用空间和时间上的编码，实现一定的空间分集和时间分集， 从而降低信道误码率。 MIMO 天线阵列，是一种开环的 MIMO 技术，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。 为了分辨 M 个数据子流，在接收端，需要使用多天线和空间信号处理。MIMO 是一种能使 HSDPA 增加容量、提高峰值速率的技术，但受限于物理信道模型，会增加射频的复杂性， 是 HSDPA 进一步发展的技术。 MIMO 解调解扩接收机主要分 2 个部分，一是空时 RAKE 接收机，主要功能是分离不同的 扩频码扩频的信号，合并多径信号；二是 VBLAST，即对垂直空时码进行译码,分离出不同 天线发送的空间叠加信号。 为充分利用 MIMO 信道的容量，人们提出了不同的空时处理方案。贝尔实验室的 Foschini 等人，提出了一种分层空时结构(BLAST：Bell Laboratories Layered Space-Time)，它将信源 

数据分成几个子数据流，独立进行编码/调制。AT&T 的 Tarokh 等人在发射延迟分集的基础 上，正式提出了基于发射分集的空时编码。同时，Alamouti 提出了一种简单的发送分集方案， Tarokh 等把它进一步推广，提出了空时分组编码。由于它具有很低的译码复杂度，因而， 可以尽早应用于 WLAN 中。 ◆MIMO+OFDM 技术 MIMO+OFDM 技术通过在 OFDM 传输系统中，采用阵列天线实现空间分集，以提高信号质 量，是 OFDM 与 MIMO 相结合而产生的一种新技术。它采用了时间、频率和空间三种分集 技术，使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加。 图 1、图 2 分别为 MIMO 和 OFDM 系统的发送、接收方案框图。 从图中可以看出，MIMO+OFDM 系统，有 Nt 个发送天线和 Nr 个接收天线，提供多个空间 信道，不会全部同时遭受到衰落的影响。 MIMO 和 OFDM 技术在各自的领域，都发挥了巨大的作用，将二者相结合并应用到下一代 

无线局域网中，正在成为无线通信的一个研究热点。 WLAN 的应用 作为有线网络无线部分的延伸，WLAN 广泛应用在各个领域中，比如医院、大学、酒店、 机场、培训中心等。 无线局域网应用在医院中，医生和护士可以迅速获得病人的相关病历报告。而且，医院环境 中的无线局域网，在药品的分发方面也具有优势。 在大学环境中，无线局域网能够经济灵活地对特殊活动进行技术支持。 酒店通过无线局域网，在公共场合或会议室，提供因特网接入服务。 另一个经常用作因特网接口的地点是机场。世界各地的大型机场都有航空公司和私人机构提 供因特网接入。 公司培训是一项耗资巨大的工程。在此，使用无线局域网再一次提供了组网结构，这种组网 结构能够快速构建一个教室，并且不用考虑布线就能够提供组网能力。 可以预见，随着网上多媒体技术的日益发展，无线局域网将作为一种宽带网络解决方案得到 越来越广泛的应用。