浅谈宽带无线接入技术

 
　　接入网泛指“用户网络接口与业务节点接口间实施承载功能之实体”。接入网基本上包括传输系统、复用设备、用户／网络接口、数字交叉连接设备等，通常接入网传输系统按传输媒质分为有线接入和无线接入。无线接入技术有多种分类方式，按传输速率分，有窄带数据速率小于６４Ｋｂ／ｓ）、中宽带数据速率为６４Ｋｂ／ｓ－２Ｍｂ／ｓ　和宽带数据速率≥２Ｍｂ／ｓ　。

　　窄带和中宽带无线接入是基于电路交换的，宽带无线接入是基于分组交换的，可以是点对点拓扑方式，也可以是点对多点拓扑方式。目前，已实用的宽带无线接入技术有数字微波、ＭＶＤＳ、ＭＭＤＳ、ＬＭＤＳ、卫星接入、无线局域网等。正在研制或即将投入实用的宽带无线接入技术有无线光纤、移动卫星系统和３Ｇ等。

　　已实用的宽带无线接入技术

　　数字微波

　　微波技术是无线接入网最早用的技术。２０世纪７０年代第一代无线接入技术就是微波技术。如今，微波技术向数字化、高频率、宽带方向发展，很适用于宽带接入，有点对点结构，也有点对多点结构。点对点的带宽最高为５１～６２２Ｍｂ／ｓ，而点对多点结构，是由中心站连接本地交换机　、外围站用户站　和中继站组成。

　　ＭＶＤＳ

　　ＭＶＤＳ（微波视频分配系统　由接口网络适配器、前端收发系统、微波传输线路、网络接口单元、用户收发信机、ＭＰＥＧ－２编码器、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服务器、电话网关、电话服务器、视频点播（ＶＯＤ）服务器组成。接口网络适配器由ＣＰＵ模块、接收机模块和发射机模块组成。网络接口单元由前端盘、处理器盘、电话盘组成。

　　信号经过接口网络适配器处理后，送到前端收发系统，再由微波传输线路送到用户收发信机，接收信号在网络接口单元处理后送到用户终端机顶盒、ＰＣ机、电话机等　。这是下行运行情况，而用户端的信息送出去，经过上行线路，其运行过程是相反的。

　　ＭＭＤＳ

　　多路微波分配系统ＭＭＤＳ也称为多频道多点多分配系统、无线电缆或空中电缆等。ＭＭＤＳ使用的频段，国际上有２１－２３ＧＨｚ、２．３－２．５ＧＨｚ、２．５－２．７ＧＨｚ，较为常用的是２．５－２．７ＧＨｚ。也有工作于２Ｇ－４Ｇ（甚至１Ｇ－１０ＧＨｚ　的产品。
　　早期ＭＭＤＳ用于电视分配，后来发展到传输电视、调频立体声、数据等。数字ＭＭＤＳ出现之后，ＭＭＤＳ也用于宽带接入，如接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ。

　　ＭＭＤＳ由ＭＭＤＳ发射系统、用户端射频系统组成。由ＣＡＴＶ前端送来的信号，或接收卫星的信号、摄像机送来的实况转播节目音频与视频信号　、录像机送来的信号等外来信号，送到ＭＭＤＳ发射系统，经过处理馈送到发射塔，再由天线发射，天线可以是全向形３６０°）、心形１８０°　、扇形４５°，８０°，１１０°　。在一定覆盖范围内，用户端的射频系统接收ＭＭＤＳ信号，经过处理送到用户终端。
　　数字ＭＭＤＳ传送的信号基于ＭＰＥＧ－２／ＤＶＢ标准。数字ＭＭＤＳ具有传送节目多在一个８ＭＨｚ频点传送５－７套节目　、传输质量高、实现数字加密、覆盖范围更广，可传送ＴＣＰ／ＩＰ、ＶＤＰ／ＩＰ数据、实现高速Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入等特点，深受青睐。数字ＭＭＤＳ不但能传送电视，而且，提供Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入、视频点播、ＩＰ电话、网上购物、信息查询、卡拉ＯＫ点播等增值业务。

　　ＬＭＤＳ

　　被称为“无线光纤”的ＬＭＤＳ为本地多点分配系统。ＬＭＤＳ工作于毫米波，常用频率为１０ＧＨｚ、２４ＧＨｚ、２６ＧＨｚ、２８ＧＨｚ、３１ＧＨｚ、３８ＧＨｚ、和４０ＧＨｚ。约有８０％左右的国家分配给ＬＭＤＳ的频段为２７５—２９５ＧＨｚ。

　　ＬＭＤＳ属于一点多址固定无线接入系统，其结构类似于蜂窝系统，它把一定范围的覆盖区域划分为若干服务区，每个服务区内设基站，每个基站经一点多址的微波无线链路与服务区的固定用户通信，每个服务区的覆盖范围为几公里至十几公里，并可互相重迭。

　　一个完善的ＬＭＤＳ系统由骨干网、基站、用户端设备远端站　和网络运行中心或网管系统　组成。骨干网可以由光纤或微波传输网、ＡＴＭ或ＩＰ或ＩＰＡＴＭ　架构而成的核心平台以及与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ、公共电话网（ＰＳＣＮ／ＩＳＤＮ）、数据网的互连模块等组成。基站的信号送入骨干网，完成话音交换、ＡＴＭ交换、ＩＰ交换等，并送入国际出口如Ｉｎｔｅｒｎｅｔ出口　。

　　卫星通信系统

　　目前，常用的卫星通信技术有ＤＢＳＤｉｒｅｃｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）或ＤＴＨ（Ｄｉｒｅｃｔ ｔｏ Ｈｏｍｅ）和ＶＳＡＴ（Ｖｅｒｙ Ｓｍａｌｌ Ａｐｅｓｔｕｒｅ Ｔｅｒｍｉｎａ）。

　　直播卫星ＤＢＳ或直接到家ＤＴＨ是属于单方向一点多址接入，涉及电视、视频多媒体广播、数字电视、同清楚度电视、立体声等广播业务。ＶＳＡＴ可以单方向接入，也可以双方向接入，主要用于双向接入，对于不同的应用场合，有不同的结构。对于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ宽带接入，就有四种基本结构，第一种，是单向卫星系统，工作于Ｋｕ波段，上行传输时，用户用传统的调制解调器连接ＩＳＰ，下行传输时，卫星向ＶＳＡＴ发信息广播式的　。第二种结构是双向卫星系统，也工作于Ｋｕ波段，上行线路和下行线路均用卫星链路。第三种结构也是双向卫星系统，只是用点波束传送，卫星工作于ｋａ波段。第四种结构是混合卫星网络，以卫星网和地面网为基础。Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的迅猛发展给卫星接入提供了应用场所。

　　无线局域网

　　有多种技术实现无线局域网ＷＬＡＮ。诸如，ＯｐｅＡｉｒ、ＨｏｍｅＲＦ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｉｎｆｒａｒｅｄ以及三大论坛ＡＴＭ，ＩＥＥＴ，ＢＲＡＮ　推出的标准。根据ＩＥＥＥ推出的标准构成的无线局域网，数据速率为２Ｍｂ／ｓ至５４Ｍｂ／ｓ。由ＢＲＡＮ推出的标准构成的无线局域网最大数据速率为５４Ｍｂ／ｓ，也就是说，上述构成无线局域网的技术，除Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ外，都可用于宽带无线接入。


　　正在研制的宽带无线接入技术

　　ＩＭＴ－２０００（简称３Ｇ　是现在的热门话题，目前，关于３Ｇ作为宽带移动接入，也有不少人讨论。然而，３Ｇ用于宽带接入，还有一些年份。因为，目前只是确定３Ｇ的五大无线传输标准，３Ｇ核心网方案没有确定，３Ｇ全球漫游方案没有确定。现在，外界报道的３Ｇ实用化，也只是用２Ｇ的核心网，２５Ｇ的传输技术如ｃｄｍａ ２０００－１Ｘ）构成的系统，就是这种系统的实用化时间表也推迟。就是说，３Ｇ作为宽带无线接入，不久的将来会实现。日本已制订４Ｇ标准，试用期在２０１０年，数据速率为１００Ｍｂ／ｓ。

　　５ＧＨｚ宽带无线接入也会发展很快。美国ＦＣＣ在１９９７年１月公布，在５ＧＨｚ频段分配三个１００ＭＨｚ频段，作为“无须许可证的国家信息基础设施Ｕ－ＮＩＩ使用频段”，通常，人们选用５．７２５－５．８２５ＧＨｚ进行社区的宽带无线接入。Ｕ－ＮＩＩ频段的分配，给宽带无线接入增加新成员，给研制者提供“自由创意空间”，已有多种方案问世。

　　移动卫星通信因Ｉｒｉｄｉｕｍ的惨败，在一定程度上影响ＩＣＯ、Ｇｌｏｂａｓｔａｒ等系统的进展，不过问题总会解决，非凡是休斯的Ｓｐａｃｅ Ｗａｙ和微软的Ｔｅｌｅｄｅｓｉｃ等移动卫星通信系统的实用，将为宽带无线接入提供条件。基于静止卫星的宽带接入技术，新的方案将会提出，比方说，把通信路由功能从地面中心设备移到空间卫星上就是一种方案。

　　宽带无线接入技术，还会有新技术出现，诸如，综合光纤无线混合系统ＨＦＷ或称无线光纤、自由空间光系统　；ＡＴＭ无线接入通信系统ＡＷＡＣＳ；平流层高空气艇平台ＨＡＰＳ；高密度固定业务ＨＯＦＳ等。总之，正在研制或即将实用的宽带无线接入技术将会逐一浮出水面。