MIMO无线技术“代言”802.11n
“憨憨的咸蛋”通过精心收集,向本站投稿了10篇MIMO无线技术“代言”802.11n,下面是小编整理后的MIMO无线技术“代言”802.11n,欢迎阅读分享,希望对大家有所帮助。
篇1:MIMO无线技术“代言”802.11n(一)
无线技术种类繁多,那么最被看好的应到数802.11n协议下的一系列无线网络,无线技术了。那么本文,将为大家详细介绍一下MIMO无线技术。其实MIMO技术发展已经很悠久了,在之后的文章会更详细的为大家介绍。
从最早的红外线技术到目前被寄予重望的WIFI,无线技术的进步推动我们的网络一步步走向成熟。另外,随着笔记本的不断发展,无线网络模块已经成为了平台标准,以Intel在移动个人处理器市场占有的份额来看,已有用户和潜在用户的数量令人不可低估。
从目前的市场情况和802.11n协议进展的速度来看,无线网络和产品正在走向降低成本,加大软件和相关技术的道路上。这样的做法无疑是非常明智的,对于消费者来说更多、更具有针对性的软件和技术会让我们将无线网更好的融入生活中的每一个角落。
随着英特尔第四代迅驰平台的发布,802.11N协议下的300M无线设备也加快了“生产”的速度,很多厂商的新品纷纷面市。但在目前来说,即使被炒的越来越热的300M产品,对一般消费者来说还好像是“概念汽车”一样,感觉起来有些缥缈和虚幻。那么802.11N产品到底强在哪里?又是依托于哪些核心技术呢?下面,我们不妨从MIMO、OFDM和MIMO-OFDM技术细节谈起。
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。近年来,无线局域网技术发展迅速,但无线局域网的性能、速度与传统以太网相比还有一定距离,因此如何提高无线网络的性能和容量日益显得重要。
MIMO
MIMO无线技术是我们目前最常见的无线技术之一,同时也是802.11N产品标志性的技术之一。在无线通信领域中,MIMO无线技术中的智能天线技术是具有重要意义的一件事,该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。
由于具备以上特性, MIMO系统进一步提高无线通信系统容量,可以在不用增加系统带宽的情况下改善了系统性能,提高了数据速率,所以在新一代无线通信系统中MIMO无线技术是必须采用的关键技术。
我们知道,在办公室或一些公共场合,无线信号非常复杂,频率选择性衰落和其他干扰源的存在使实现无线信道的高速数据传输比有线信道困难。然而对于MIM0系统来说,多径效应可以作为一个有利因素加以利用。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多信道。MIMO的多输入多输出是针对多径无线信道来说的。多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流,从而实现最佳的处理。
OFDM
作为多载波调制(MCM)的一种,OFDM技术的核心能力就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,这样既减少了子信道之间的相互干扰,同时又提高了频谱利用率。
无线数据业务一般都存在非对称性,即下行链路中传输的数据量要远远大于上行链路中的数据传输量。因此无论从用户高速数据传输业务的需求,还是从无线通信自身来考虑,都希望物理层支持非对称高速数据传输,而OFDM容易通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。
目前,OFDM结合时空编码、分集、干扰(包括符号间干扰和邻道干扰)抑制以及智能天线技术,最大程度地提高了物理层的可靠性。如再结合自适应调制、自适应编码以及动态子载波分配、动态比特分配算法等技术,性能可进一步优化。
同单载波系统相比,OFDM还存在一些缺点,如易受频率偏差的影响,存在较高的峰值平均功率比(PAR)。所以,我们必须将其他技术引入其中,来达到能加好的效果。
MIMO-OFDM
平坦衰落信道中 ,MIMO系统可以利用传播中的多径分量,但是,对于频率选择性衰落信道,MIMO系统依然无能为力。而在目前的宽带无线通信中,一般都会发生频率选择性衰落,为了使得MIMO系统性能在频率选择性衰落信道中依然 良好,可以将MIMO系统和正交频分复用OFDM调制技术结合起来,形成MIMO-OFDM系统,
将MIMO系统与OFDM技术相结合,可以充分利用二者的优势,而又互相弥补不足之处 。
1、MIMO-OFDM系统不仅有很高的频谱利用率,而且在OFDM基础上合理的开发了空间资源,可以提供更高的数据速率,提高系统容量,改善系统性能。
2、另一方面,加入了OFDM调制技术的MIMO系统在抗多径方面表现出了很大的优势,使得MIMO系统在频率选择性衰落信道中也能取作用。
从本质来讲,OFDM-MIMO是频谱资源利用率技术上的发展成果。MIMO无线技术的主要研究方向包括:MIMO信道、MIMO收发技术、分布式MIMO和MIMO应用。MIMO无线技术是无线通信领域重大的技术突破,将成为未来无线宽带移动通信系统和无线宽带接入系统的关键技术。而OFDM是Wimax和UWB基础,OFDM技术也被应用于基于电力线上网的宽带传输(BPL)系统。
时间、空间和频率是组成无线精采世界的要素,OFDM+MIMO是三者的完美结合,OFDM与MIMO会成为未来很长一段时间内无线宽带技术的基础。是以Anywlan将OFDM与MIMO作为本专题的同一主题,在Anywlan发展的这几年,断断续续有OFDM-MIMO的资料发布,但却无系统地进行整理,本期专题大部分资料将以下载方式提供,其中不少独家精品,数量和质量都极为丰富,可以保证本专题将是OFDM-MIMO研究论文是国内迄今为止最为丰富的。希望对相关领域的开发者和学习者带来有益的启示。本站崇尚学术交流,每个人的认知能力有局限,均望各朋友能无保留地予以提出和指正。
MIMO-OFDM把OFDM 技术和MIMO 技术的优势结合起来,在不需要增加传输功率和扩大带宽的前提下能够增加数据的传输速率,正在成为无线通信的一个研究热点。
802.11N
随着消费者尤其是企业用户对无线局域网速度要求的提升,54M无线产品已经远远不能满足人们的需求,因此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IEEE802.11n。
而多输入多输出(MIMO)技术和OFDM 技术的融合,则是802.11g迈向802.11n的关键因素。
理论上,作为高速无线局域网核心的OFDM技术,适当选择各载波的带宽和采用纠错编码技术可以完全消除多径衰落对系统的影响。因此如果没有功率和带宽的限制,可以用OFDM技术实现任何传输速率。而采用其他技术,当数据速率增加到某一数值时信道的频率选择性衰落会占据主导地位,此时无论怎样增加发射功率也无济于事。这正是OFDM技术适用于高速无线局域网的原因。实际上,为了进一步增加系统的容量,提高系统传输速率,使用多载波调制技术的无线局域网需要增加载波的数量,这会增加系统复杂度,增大系统带宽,对目前带宽受限和功率受限的无线局域网系统不太适合。而MIMO无线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无线技术与OFDM技术相结合是下一代无线局域网发展的趋势。所以,OFDM系统非常适合使用MIMO无线技术来提高容量。
结论
从以上分析我们可以看出MIMO和OFDM在各自的应用领域有各自的优点,MIMO系统可以抗多径衰落,但对于频率选择性衰落,MIMO仍是无能为力,现在一般采用均衡技术来解决MIMO系统中的频率选择性衰落。还有一种就是OFDM技术,OFDM被认为是下一代移动通信中的核心技术。4G需要高的频谱利用率的技术,但OFDM提高频谱利用率的能力毕竟有限。如果结合MIMO无线技术,可以在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。MIMO+OFDM技术可以提供更高的数据传输速率,又可以通过分集达到很强的可靠性,如果把合适的数字信号处理技术应用到MIMO+OFDM系统中能更好的增强系统的稳定性。另外,OFDM由于码率低和加入了时间保护间隔而具有很强的抗多径干扰能力。多径时延小于保护间隔使系统不受码间干扰的影响。这样就可以使单频网络使用宽带OFDM系统依靠MIMO无线技术消除阴影效应。
篇2:MIMO无线技术概要
MIMO无线技术相信很多朋友有有所耳闻,它是802.11n技术的标志,它的引用,使已有的网络性能得到更好的改善,增大了吞吐量,提高了容量。那么,本文将其原理为大家详细介绍一下。
MIMO(Multiple-InputMultiple-Out-put)系统是一项考虑用于802.11n的技术。802.11n是下一代802.11标准,可将吞吐量提高到100Mbps。同时,专有MIMO无线技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。该技术最早是由Marconi于19提出的,它利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量,相对于普通的SISO(Single-InputSingle-Output)系统,MIMO还可以包括SIMO(Single-InputMulti-ple-Output)系统和MISO(Multiple-InputSingle-Output)系统。
MIMO无线技术概述
MIMO表示多输入多输出。读/maimo/或/mimo/,通常美国人前者,英国人读后者,国际上研究这一领域的专家较多的都读读/maimo/。通常用于IEEE802.11n,但也可以用于其他802.11技术。MIMO有时被称作空间多样,因为它使用多空间通道传送和接收数据。只有站点(移动设备)或接入点(AP)支持MIMO时才能部署MIMO。
MIMO的优点是能够增加无线范围并提高性能。连接到老的802.11g接入点的802.11n站点能够以更高的速度连接到更远的距离。例如,如果使用老站点,从25英尺的距离连接到接入点的速度是1Mbps;而使用802.11nMIMO时站点的速度为2Mbps。增加到2Mbps的范围,允许用户在更远的距离保持连接。
无线电发送的信号被反射时,会产生多份信号。每份信号都是一个空间流。使用单输入单输出(SISO)的当前或老系统一次只能发送或接收一个空间流。MIMO允许多个天线同时发送和接收多个空间流。它允许天线同时传送和接收。
老接入点到老客户端-只发送和接收一个空间流。
MIMO接入点到MIMO客户端-同时发送和接收多个空间流。
可以看出,此时的信道容量随着天线数量的增大而线性增大。也就是说可以利用MIMO信道成倍地提高无线信道容量,在不增加带宽和天线发送功率的情况下,频谱利用率可以成倍地提高,
利用MIMO无线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。前者是利用MIMO信道提供的空间复用增益,后者是利用MIMO信道提供的空间分集增益。实现空间复用增益的算法主要有贝尔实验室的BLAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的译码性能,但是复杂度比较大,对于实时性要求较高的无线通信不能满足要求。ZF算法简单容易实现,但是对信道的信噪比要求较高。性能和复杂度最优的就是BLAST算法。该算法实际上是使用ZF算法加上干扰删除技术得出的。目前MIMO无线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。
通常,多径要引起衰落,因而被视为有害因素。然而研究结果表明,对于MIMO系统来说,多径可以作为一个有利因素加以利用。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道,MIMO无线技术的多入多出是针对多径无线信道来说的。传输信息流s(k)经过空时编码形成N个信息子流ci(k),I=1,……,N。这N个子流由N个天线发射出去,经空间信道后由M个接收天线接收。多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流,从而实现最佳的处理。
特别是,这N个子流同时发送到信道,各发射信号占用同一频带,因而并未增加带宽。若各发射接收天线间的通道响应独立,则多入多出系统可以创造多个并行空间信道。通过这些并行空间信道独立地传输信息,数据率必然可以提高。
MIMO无线技术将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化,从而实现高的通信容量和频谱利用率。这是一种近于最优的空域时域联合的分集和干扰对消处理。
系统容量是表征通信系统的最重要标志之一,表示了通信系统最大传输率。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:C=Blog2(ρ/2)。
其中B为信号带宽,ρ为接收端平均信噪比,min(M,N)为M,N的较小者。上式表明,功率和带宽固定时,多入多出系统的最大容量或容量上限随最小天线数的增加而线性增加。而在同样条件下,在接收端或发射端采用多天线或天线阵列的普通智能天线系统,其容量仅随天线数的对数增加而增加。相对而言,多入多出对于提高无线通信系统的容量具有极大的潜力。
篇3:MIMO无线技术研究网络知识
作者:叶卓映 耿国桐 吴伟陵近来, MI MO无线系统以其在容量和 性能 上的巨大潜能吸引了广大研究人员的关注, 本文对MIMO无线系统这一热点问题进行概述。首先介绍MIMO无线链接巨大潜能的背景、原理以及实现MIMO优点的各种技术和算法。然后介绍了MIMO在3G中
作者:叶卓映 耿国桐 吴伟陵
近来,MIMO无线系统以其在容量和性能上的巨大潜能吸引了广大研究人员的关注。
本文对MIMO无线系统这一热点问题进行概述。首先介绍MIMO无线链接巨大潜能的背景、原理以及实现MIMO优点的各种技术和算法。然后介绍了MIMO在3G中应用的问题。
关键词MIMO空间复用空时编码
近来,多入多出(MIMO)数字通信作为现代通信一个最重要的技术突破吸引了广大研究人员的关注。在解决未来无线网络密集型业务容量瓶颈的新近技术中,MIMO技术显得非常突出。其实,在发明MIMO技术后的几年后,这项技术就有向标准驱动的无线网络产品大规模渗透的势头,例如宽带无线接入系统、无线局域网、3G等等。
本文对MIMO这一新的无线通信系统进行概述。介绍了MIMO无线链接巨大潜能的背景、原理、实现MIMO优点的各种技术和算法及MIMO在3G中应用的问题。
1 MIM0系统的原理
MIMO的定义非常简单。移动通信中的MIMO技术指的是利用多根发射天线和多根接收天线进行无线传输的技术,使用这种技术的无线通信系统即为MIMO系统。当天线相互之间有足够远的距离,各根发射天线到各根接收天线之间的信号传输可以看成是相互独立的,所采用的多根天线可以称为分立式多天线,如应用于空间分集的多根天线就是这种情况。如果各根天线相互之间很近,各根发射天线到各根接收天线之间的信号传输可以看成是相关的,所采用的多根天线称为集中式多天线,如智能天线中的天线阵列。在一般的智能天线技术中,只有发信机或者收信机配备多根天线,较为典型的是基站配备多根天线,因为一般认为在基站比移动电话更能承担额外的成本和空间。传统上,智能天线的智能性体现在权重选择算法而不是编码上,基于分立式天线空时码的研究正在改变这个观点。本文讨论的MIMO技术特指基于分立式天线的MIMO技术。
MIMO的思想是把收发端天线的信号进行合并,以改进每个MIMO用户的通信质量和速率。运营商可以利用这个优点极大地提高网络的服务质量以增加收入。传统上认为多径传播是无线传输的一个缺陷,而MIMO系统的主要特征就是把多径传播转变成为对用户有利的因素。MIMO有效地利用随机衰落来提高传输速率。因此,MIMO成功的主要原因是,MIMO可以极大地提高无线通信性能,不需要以频谱为代价。MIMO技术还促使了其它很多领域的进步,如信道建模、信息论和编码、信号处理、天线设计、固定网和移动网的多天线蜂窝设计。
1.1MIMO系统的具体模型
数字信源以二进制数据流形式进入一个发射模块,这个模块包括错误控制编码功能和映射复调制符号功能。映射功能产生几个单独的符号流,这几个符号流之间可以是独立的、部分冗余的或完全冗余,
每个符号流映射到其中一根发射天线上。映射可能会包括天线元的线性空间加权或者线性天线空时预编码。经过上频转换、滤波和放大,信号发射到无线信道。接收端使用多根天线捕获信号。为了恢复消息,进行解调和去映射操作。在选择编码和天线映射算法时,智能层次、复杂度和先验信道信息认识有很大的不同,这依赖于具体应用。
1.2实现MIMO优点的各种技术和算法
贝尔实验室最早提出了基于空间复用的分层空时码技术,它可在中高信噪比下实现最高达30b/s/Hz的传输效率。Tarokh提出了空时格码技术,它把编码调制与分集综合考虑,提出了构造准静态瑞利衰落信道下满分集增益和高编码增益的系列准则。为了减少接收端复杂度,Tarokh等又提出了空时分组码技术。空时分组码技术在发送端对几个连续发送符号作简单的正交编码,接收端只要采用线性合并就可以获得最大似然译码,实现最大的发送分集增益。以上提到的几种技术各有优缺点。
2 3G中的MIMO应用
目前,对MIMO技术的研究工作已经进入了一个相对成熟的阶段。3G中MIMO方案的标准化工作已经开始,主要是在国际电信联盟和3GPP的论坛上进行。对MIMO进行补充的许多技术用来改进吞吐量、性能和频谱效率,正引起研究人员的高度重视,特别是那些对3G增强的技术,例如高速数字分组接入(HSDPA)、自适应调制与编码、混合ARQ等等。但至今为止,MIMO在蜂窝系统中还很少商业实现。除了多人单出的纯发分集方案,目前3G还没有采用任何的MIMO方案。下面讨论影响MIMO系统大规模商业化的两个主要因素。
第一个因素是天线问题。在MIMO的系统设计中,天线的数目和间距是很重要的系统参数。具有多天线的基站更多地关注环境,因此,天线元的数目被限制在恰当的数目,比如说四根天线。而对于终端而言,1/2波长间距足够保证非相关衰落。可以设想终端天线的最大数为四根,当然,两根天线实现的可能性更大。间距参数对于实现MIMO的高频谱效率尤其重要。然而,对于手机而言,安装两根天线可能是个问题。这是因为目前手机设计的趋势是把天线放入盖子里以改进外表的吸引力,这就使得间隔的要求近乎苛刻。
第二个因素是接收机复杂度的问题。首先,接收机中对MIMO信道的估计使得复杂度增加。另外,复杂度还来自特别的RF、硬件和接收机高级分离算法。MIMO接收机应该是双模的,以支持非MIMO模式。在MIMO模式时,接收机的每根天线使用一个RF链路,另外还要有附加的基带操作,即用来消除空间干扰的空时合并器和检测器。这些附加需求使得四发四收MIMO系统的复杂度大约是单天线接收机的两倍。由于MIMO接收机环境的时延扩展带来的不同信道条件可能还需要均衡和干扰消除的处理,可能会进一步加大接收机的复杂度。
3 结束语
本文回顾了用于未来无线网络的MIMO技术的原理及其在3G中的应用。信息论表明MIMO的实现可以带来巨大的容量和性能增益。在实际中是完全还是部分获得容量和性能增益依赖于收发信号处理算法的合理设计。另外,要让MIMO算法成功用于商业标准依赖于在速率最大化和分集方案之间很好的折衷。还有,MIMO的成功还需要对更多更具体的MIMO信道进行良好的建模。
原文转自:www.ltesting.net
篇4:世界最小802.11n无线路由器上市
据厂商TRENDnet宣称,他们最新推出的TEW-654TR路由器是目前最小的802.11n无线路由器产品,这款产品专为旅行者所设计,最大传输速度可达300Mbps。
这款路由器以旅行套装的形式出售,其中包括一根1米长的网线,一个电源适配器,USB线缆(当没有电源插座时可使用笔记本USB接口供电),
TEW-654TR路由器的尺寸为6.4 x 8.2 x 1.9cm,前面板内置LED灯可显示网络状况,背部有10/100Mbps网络接口,电源接口、USB接口和重置按钮。
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篇5:MIMO与OFDM:无线局域网核心技术分析
MIMO技术与OFDM技术相结合被视为下一代高速无线局域网的核心技术,本文全面分析了MIMO与OFDM技术在无线局域网中的应用,探讨了MIMO、OFDM中的关键技术,并展望了其发展前景。
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。近年来,无线局域网技术发展迅速,但无线局域网的性能、速度与传统以太网相比还有一定距离,因此如何提高无线网络的性能和容量日益显得重要。
目前,IEEE802.11已成为无线局域网的主流标准。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802.1lb,a和g物理层标准。802.1lb使用了CCK调制技术来提高数据传输速率,最高可达11Mbit/s。但是传输速率超过11Mbit/s,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,802.1l工作组为了推动无线局域网的发展,又引入0FDM调制技术。最近,刚刚正式批准的802.1lg标准采用OFDM技术,和802.1la一样数据传输速率可达54Mbit/s。另外,IEEE802.1la运行在5GHz的UNII频段上,采用OFDM技术。但是,它不能兼容IEEE802.11b的产品,对于现在市场上占统治地位的IEEE802.11b来说,不能兼容就意味着推广存在着巨大的困难;其次,由于无线电波传输的特性,在5GHz上运行的IEEE802.1la覆盖范围相对较小。
IEEE802.11g工作在2.4GHz频段上,能够与802.1lb的WIFI系统互相连通,共存在同一AP的网络里,保障了后向兼容性。这样原有的WLAN系统可以平滑地向高速无线局域网过渡,延长了IEEE802.1lb产品的使用寿命,降低用户的投资。而对于今后要开展的在无线局域网中的多媒体业务来说,最高为54Mbit/s的数据速率还远远不够。
IEEE已经成立802.1ln工作小组,以制定一项新的高速无线局域网标准802.11n。802.1ln采用了MIM00FDM技术,计划将WLAN的传输速率从802.11a和802.1lg的54Mbit/s增加至108Mbit/s以上,最高速率可达320Mbit/s,成为802.1lb、802.11a、802.11g之后的另一场重头戏。
2.在无线局域网中应用的MIMO OFDM技术
2.1 OFDM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,同时又提高了频谱利用率。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。
在各个子信道中的这种正交调制和解调可以采用IFFT和FFT方法来实现,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(FFI)的引入,大大降低了OFDM的实现复杂性,提升了系统的性能,OFDM发送接收机系统结构图2所示。无线数据业务一般都存在非对称性,即下行链路中传输的数据量要远远大于上行链路中的数据传输量。因此无论从用户高速数据传输业务的需求,还是从无线通信自身来考虑,都希望物理层支持非对称高速数据传输,而OFDM容易通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率,
目前,OFDM结合时空编码、分集、干扰(包括符号间干扰ISI和邻道干扰ICI)抑制以及智能天线技术,最大程度地提高物理层的可靠性。如再结合白适应调制、自适应编码以及动态子载波分配、动态比特分配算法等技术,可以使其性能进一步优化。
另外,同单载波系统相比,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)。
2.2MIMO(多输入多输出)技术
多入多出(MIMO)技术是无线通信领域智能天线技术的重大突破。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。普遍认为,MIMO将是新一代无线通信系统必须采用的关键技术。
在室内,电磁环境较为复杂,多经效应、频率选择性衰落和其他干扰源的存在使得实现无线信道的高速数据传输比有线信道困难。多径效应会引起衰落,因而被视为有害因素。然而研究结果表明,对于MIM0系统来说,多径效应可以作为一个有利因素加以利用。通常,多径要引起衰落,因而被视为有害因素。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。MIMO的多入多出是针对多径无线信道来说的。图3所示为MIMO系统的原理图。传输信息流S(k)经过空时编码形成N个信息子流Ci(k),i=l,……,N。这N个子流由N个天线发射出去,经空间信道后由M个接收天线接收。多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流,从而实现最佳的处理。
特别是,这N个子流同时发送到信道,各发射信号占用同一频带,因而并未增加带宽。若各发射接收天线间的通道响应独立,则MIMO系统可以创造多个并行空间信道。通过这些并行空间信道独立地传输信息,数据率必然可以提高。
MIMO将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化,从而可实现高的通信容量和频谱利用率。这是一种近于最优的空域时域联合的分集和干扰对消处理。
系统容量是表征通信系统的最重要标志之一,表示了通信系统最大传输率。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(ρ/2)(1)
其中B为信号带宽,ρ为接收端平均信噪比,min(M,N)为M,N的较小者。上式表明,功率和带宽固定时,MIMO的最大容量或容量上限随最小天线数的增加而线性增加。而在同样条件下,在接收端或发射端采用多天线或天线阵列的普通智能天线系统,其容量仅随天线数的对数增加而增加。因此,MIMO技术对于提高无线局域网的容量具有极大的潜力。
2.3无线局域网中的MIMOOFDM技术
随着无线通信技术的飞速发展,人们对无线局域网性能和数据速率的要求也越来越高。IEEE802.1la和IEEE802.1lg协议标准支持的最高为54Mbit/s的数据速率显得有些低了。理论上来说,作为高速无线局域网核心的OFDM技术,只要适当选择各载波的带宽和采用纠错编码技术,多径衰落对系统的影响可以完全被消除。因此如果没有功率和带宽的限制,我们可以用OFDM技术实现任何传输速率。而其他技术就不具备这种特性,因为采用其他技术时,当数据速率最终增加到某一数值时信道的频率选择性衰落会占据主导地位,此时无论怎样增加发射功率也无济于事,这正是OFDM技术适用于高速无线局域网的原因;但从实际上来说,为了进一步增加系统的容量,提高系统传输速率,使用多载波调制技术的无线局域网需要增加载波的数量,而这种方法会造成系统复杂度的增加,并增大系统的带宽,这对今日的带宽受限和功率受限的无线局域网系统就不太适合了。而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技术相结合是适应下一代无线局域网发展要求的趋势。研究表明,在衰落信道环境下,OFDM系统非常适合使用MIMO技术来提高容量。
篇6:话说802.11n无线网卡的实速
无线网络速度不仅是取决于周围无线网络环境,在硬件配置上也存在着影响网络速度的因素。那么,具体是什么原因呢?下文就将为朋友们详细分析一下,关于802.11n无线网卡的上网速度问题。
市场上的宣传资料中的描述通常都是最理想情况下的数据传输。真实情况往往有偏差。例如,宣传中将无线N网络的传输速率标榜为300Mbps,不过实际使用中可能只有100Mbps。你需要通过其他测试程序来获得真实值。在解决网速问题前,首先要考虑的是:802.11n无线网卡的标准并非完美版本,其产品也有待完善。
1、确认你使用的是新适配器
使用802.11n无线网卡时,若你所见的最大数据传输速率为54Mbps或更低,那首先要看看使用的到底是无线N适配器还是旧的无线G网卡。
旧的适配器可连接新的N设备,但是网络性能和速度会大大被削减。所以,要更新无线设备。
2、验证硬件是否产自相同厂商
WiFi联盟之所以要对无线联网产品进行认证,就是要确保厂商们都同步开发设备。
不过,有些功能却是个别厂商专有的,必须配套使用才行。此外,无线N设备可能涉及更多互操作性方面的问题。
官方标准有待完善是一个原因,供应商推出的也是试用产品。大家应该使用和802.11n无线网卡同一厂商的联网设备以避免可能出现的问题。
如果你还没有选好一个中意的品牌,不妨尝试一下你曾拥有的特殊无线设备。例如,如果你想用无线媒体扩展器将照片,视频和音乐从电脑发送至电视,你可能要在不同品牌的设备间进行甄选。因此,权衡之下就可找到适合自己的产品了。选定一个品牌后,还应该在网上搜索一下相关评论,最终做出取舍。
3、仅使用WPA2加密
无线N标准不支持WEP,因此使用这类加密的连接速度会被限制在54Mbps,即便使用N标准设备也不例外。
另外,第一个WPA版本甚至无法在N网络上提供最大化的无线性能。因此,你应该使用WPA2个人或企业加密技术。
如果你的适配器是只能支持WEP加密的旧产品,检查厂商的网页获取驱动更新,确保Window是最新的。如果这样没有帮助,可以换个新的无线网卡。
在浏览器中输入器IP地址,登录路由的配置工具,更改加密设置,
默认的IP和密码应该列在文档之中。找到无线设置,更改加密类型。
4、更改默认带宽,获取高效网速
如果装上802.11n无线网卡,并完成上述更改后,速度还未超过130Mbps,或许要更改默认带宽。为了用旧的WiFi设备减少网络干扰,无线N路由和接入点都使用20MHz频段。
无线N中部分性能增长是因为转换到了40MHz频段,这一技术被称为通道绑定技术(Channel Bonding)。因此要达到最大速度,需要先更改此默认设置。
打开浏览器,输入路由的IP地址登录到Web界面的配置工具,可启用通道绑定。找到无线设置,选择40MHz频段。最后记得保存更改。
5、禁用无线G客户端以提升N网络的性能
无线N网络对无线G网络,甚至是B标准的网络都有向后兼容性。不过,旧的适配器连接到N网络时,网络中的流量是分开管理的。这样的兼容性对速度和性能却有负面影响。因此,如果你的速度传输达不到所需,要确保网络只提供给无线N客户端使用。登录Web界面的配置工具,更改无线设置可以实现这一点。
如果你想支持无线B/G客户,可考虑使用以前的无线G路由或接入点。可以将无线G路由或接入点接入新路由的后端。如果在N路由上使用通道绑定,必须确保它们都被安置在不重叠的通道中:1,6或11;或1,或者是11。然后要确认新的路由上只有使用N标准的连接。
6、仅在信号强的情况下使用40Mhz频段
如上所述,在使用802.11n无线网卡时,为了让无线N网络的速度超过130Mbps,必须将频段转换为40Mhz。但是如果所有用户的网络信号不好,你可能会重新考虑是否启用通道绑定。因为它确实会降低用户的信号。
7、检查网络干扰
和其他无线G网络一样,你应该关心常见的网络干扰问题,如临近的接入点使用的通道是否对网络造成干扰;其他无线电和电子设备是否对网络有干扰等。
但是,无线N网络会出现另一个问题。记住,如果你将默认的通道频段从20转为40MHz,那么信号发送的频率范围就翻了一倍。
如果你使用通道绑定,就无法使用三种典型不重叠通道中的两种通道。因此你必须确认自己只需在所有接入点使用通道1或11。检测信号,看附近是否有其他网络,然后视情况选择通道。
篇7:H3C助力复旦大学802.11n无线校园建设
在近日复旦大学802.11n无线校园网设备选型招标中, H3C以排名第一的优异成绩从多多家知名厂商中脱颖而出,获得用户亲睐,其在测试中表现出来的3*3MIMO天线优异的性能,先进的有线无线一体化网络理念,以及对IPv6/IPv4双协议栈的全面支持,均博得用户的高度认可。通过H3C提供的有线无线一体化校园网络解决方案、结合原有的802.11g无线网络,复旦将建成国内985高校中最大规模的802.11n无线网络,全面实现在三大校区的室内区域和其他主要室内场所的高速无线覆盖。
随着高校信息化水平的提升,以及802.11n正式成为无线网络标准,校园网建设也走向了802.11n全面应用阶段。为了确保各种先进的、高带宽的应用顺利展开,H3C 全新的无线校园解决方案孕育而生。通过在硬件、管理、安全、接入各层面实现全面一体化,H3C可帮助用户构建“无线校园、无限沟通”的高品质一体化无线校园,
作为我国顶尖高校之一,复旦大学在全国享有极高的知名度,一直走在国内高校信息化前列。然而随着新校区的扩展以及信息化应用的不断丰富,原有的802.11g无线网络已无法支撑诸如高清音视频点播、多媒体教学等高带宽的技术应用,复旦大学无线网络的升级迫在眉睫。经过仔细的调研与甄选,复旦大学最终选择了在测试中表现良好、招标中排名第一的H3C。
针对此次复旦大学校园网建设项目,H3C提出了一整套基于802.11n标准的有线无线一体化无线校园解决方案,包括多台S7500E核心路由交换机、超过50台万兆汇聚交换机、500余台802.11n AP、数台大容量无线控制器,大量PoE交换机/接入交换机和iMC智能管理中心等。其最大特点在于可实现H3C有线无线一体化管理和安全,并支持IPv4/IPv6双协议栈,可全面帮助复旦大学打造一个全校无缝漫游、高速的无线校园网。
此次服务于复旦大学无线校园有力体现了H3C的业界领先实力和在802.11n技术的领先优势。H3C一直坚持不断创新,并力求不断超越。截至目前,H3C一体化无线校园网解决方案能够实现有线和无线从硬件、安全到管理的全方位一体化融合,已在国内超过100家的知名高校中得到了成功应用,市场占有率已超过40%。事实证明H3C有能力也有信心为更多的高校提供优质服务,为高校信息化建设保驾护航。
篇8:无线局域网技术概述
摘要:本文论述了近年来发展迅速的无线局域网技术,并通过实际工程案例,介绍了相关的知识。
前 言
在这个“网络就是计算机”的时代,伴随着有线网络的广泛应用,以快捷高效,组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信,并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗地说,无线局域网(Wireless local-area network,WLAN)就是在不采用传统缆线的同时,提供以太网或者令牌网络的功能。 通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制:布线、改线工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点连接起来时,敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。无线局域网就是解决有线网络以上问题而出现的。
无线局域网的历史
说到无线网络的历史起源,可能比各位想像的还要早。无线网络的初步应用,可以追溯到五十年前的第二次世界大战期间,当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技,并且采用相当高强度的加密技术。当初美军和盟军都广泛使用这项技术。这项技术让许多学者得到了灵感,在1971年时,夏威夷大学(University of Hawaii)的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络,这被称作ALOHNET的网络,可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。这最早的WLAN包括了7台计算机,它们采用双向星型拓扑(bi-directional star topology),横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛(Oahu Island)上。从这时开始,无线网络可说是正式诞生了。 虽然目前几乎所有的局域网络(LAN)都仍旧是有线的架构,不过近年来无线网络的应用却日渐增加,主要应用在学术界(像是大学校园)、医疗界、制造业和仓储业等,而且相关的技术也一直在进步,对企业而言要转换到无线网络也更加容易、更加便宜了。
篇9:无线局域网技术概述
无线局域网利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质。无线局域网的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps,传输距离可远至20km以上。它是对有线联网方式的一种补充和扩展,使网上的计算机具有可移动性,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。
1.无线局域网的优点
与有线网络相比,无线局域网具有以下优点:
安装便捷
一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是网络布线施工工程。在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点AP(Access Point)设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
使用灵活
在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。
经济节约
由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造,而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
易于扩展
无线局域网有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。这样,无线局域网就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络,并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络无法提供的特性。由于无线局域网具有多方面的优点,所以发展十分迅速。在最近几年里,无线局域网已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛应用。
篇10:无线局域网技术概述
1). IEEE 802.11标准
IEEE 802.11是在1997年由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准。IEEE 802.11规定了无线局域网在2.4GHz波段进行操作,这一波段被全球无线电法规实体定义为扩频使用波段。
1999年8月,802.11标准得到了进一步的完善和修订,包括用一个基于SNMP的MIB来取代原来基于OSI协议的MIB。另外还增加了两项内容,一是802.11a,它扩充了标准的物理层,频带为5GHz,采用QFSK调制方式,传输速率为6Mb/s-54Mb/s。它采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术,可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,并支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。但是,采用该标准的产品目前还没有进入市场。另一种是802.11b标准,在2.4GHz频带,采用直接序列扩频(DSSS)技术和补偿编码键控(CCK)调制方式。该标准可提供11Mb/s的数据速率,还能够根据情况的变化,在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之间自动切换。它从根本上改变无线局域网设计和应用现状,扩大了无线局域网的应用领域,现在,大多数厂商生产的无线局域网产品都基于802.11b标准。
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