隨著社會(huì)信息化的不斷推進(jìn)及通信技術(shù)快速發(fā)展,用戶對(duì)信息業(yè)務(wù)的需求日益豐富,以互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)為代表的寬帶多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)正成為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展的主流。因此,構(gòu)建寬帶化、全業(yè)務(wù)、智能化的現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)已成為大勢(shì)所趨。而通信網(wǎng)絡(luò)的寬帶化不僅需要拓展廣域干線網(wǎng)、城域網(wǎng)的帶寬,而且也要解決好接入網(wǎng)的帶寬問題。目前廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展呈現(xiàn)出良好的趨勢(shì),并頗具規(guī)模。而作為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資重點(diǎn),傳統(tǒng)的接入方式已成為網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)的數(shù)字化、光纖化、寬帶化和綜合化,滿足用戶對(duì)寬帶多媒體通信接入的需求,已成為各方共同關(guān)注的熱點(diǎn)課題。
在目前如光纖接入、XDSL、以太網(wǎng)接入和無線接入等新興接入技術(shù)中,無線接入技術(shù)以投資少、建網(wǎng)周期短、提供業(yè)務(wù)快等優(yōu)勢(shì)已逐漸成為非常重要的接入方式。在無線接入領(lǐng)域中,固定無線接入正日益走向成熟,其應(yīng)用步伐不斷加快。而其中寬帶固定無線接入技術(shù)又以其提供多媒體寬帶業(yè)務(wù)等優(yōu)勢(shì),倍受矚目。
本文將對(duì)固定無線接入特別是寬帶固定無線接入的技術(shù)特點(diǎn)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)化、頻率規(guī)劃等作一綜述。
固定無線接入技術(shù)分類
固定無線接入(FWA-Fixed Wireless Access)習(xí)慣上也稱無線本地環(huán)路(WLL),在一定的條件下,通過無線手段提供本地交換中心至固定或慢速移動(dòng)用戶終端的通信傳輸,但不提供局間漫游服務(wù)。
固定無線接入從傳輸帶寬來看,可分為窄帶無線接入、中寬帶無線接入和寬帶無線接入方式。數(shù)據(jù)速率小于64Kbit/s的為窄帶無線接入,大于64Kbit/s小于2Mbit/s的為中寬帶無線接入,大于2Mbit/s的為寬帶無線接入。
1.窄帶無線接入
目前在我國(guó)實(shí)際應(yīng)用的固定無線接入系統(tǒng)主要是窄帶無線接入系統(tǒng),提供話音通信或傳真等低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),主要用于用戶少、業(yè)務(wù)量小的農(nóng)村地區(qū)或部分中小城市。按其采用的技術(shù)可分為:
(1)模擬調(diào)頻技術(shù):一般工作在470MHz以下,采用FDMA技術(shù),載頻帶寬小于25KHz,由于用戶容量小,僅提供話音和低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
(2)蜂窩通信技術(shù):使用模擬蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)(如AMPS、TACS)和數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)(如DAMPS、GSM、IS-95等)組建無線接入通信系統(tǒng),但不提供漫游功能。其工作頻段一般為800/900MHz和1.9GHz,適用于高業(yè)務(wù)量的城市地區(qū)。
(3)數(shù)字無繩電話技術(shù):如歐洲的DECT、日本的PHS制式的一種低功率微蜂窩無線技術(shù),適用于建筑物內(nèi)部或單位區(qū)域內(nèi)提供專用無線接入,也適用于公用通信運(yùn)營(yíng)商在業(yè)務(wù)量集中的地區(qū)提供小范圍公共無線接入。
2.中寬帶無線接入技術(shù)
中寬帶無線接入系統(tǒng)的傳輸速率在64Kbit/s與2Mbit/s之間。一般工作在3.5GHz或10GHz頻段,多址方式可采用TDMA、CDMA方式。中寬帶無線接入系統(tǒng)由中心站、終端站和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)組成。在局端中心站至少支持提供V5、ATM、E1、以太網(wǎng)10BASE-T/100BASE-X接口中一種。終端站能提供ISDN、POTS以及E1等接口。
中寬帶無線接入系統(tǒng)的傳輸速率不超過2Mbit/s,從用戶需求的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看,這種無線接入技術(shù)將很難滿足用戶日益增長(zhǎng)的對(duì)互聯(lián)網(wǎng)寬帶綜合多媒體業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枰虼耍窈?,仍要向大?Mbit/s的寬帶無線接入方向發(fā)展。
3.寬帶無線接入技術(shù)
寬帶無線接入系統(tǒng)是基于分組交換結(jié)構(gòu),是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)工作方式,由一個(gè)中心站和許多用戶站組成。LMDS--本地多點(diǎn)業(yè)務(wù)分配系統(tǒng),是一種典型的寬帶無線接入系統(tǒng)。它基于MPEG技術(shù)發(fā)展而來。它通過基站將基帶信號(hào)調(diào)制為射頻信號(hào)發(fā)射出去,在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶站設(shè)備接收并將射頻信號(hào)解調(diào)為基帶信號(hào),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。它可提供基于IP的VPN、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育等寬帶電信業(yè)務(wù)和應(yīng)用等。
中寬帶無線接入技術(shù)
我國(guó)目前分配3400MHz~3600MHz的2*30MHz頻率資源作為FDD方式的中寬帶固定無線接入系統(tǒng)使用,主要用于向城市中光纜接入有困難的用戶提供中、高速數(shù)據(jù)通信和話音通信服務(wù)以及用低成本提供農(nóng)村和小城鎮(zhèn)中、低速數(shù)據(jù)通信和較大容量話音服務(wù)。因此近期在我國(guó)可能應(yīng)用的中寬帶無線接入系統(tǒng)為3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)。它采用點(diǎn)到多點(diǎn)的微波技術(shù),可以解決低、中速數(shù)據(jù)接入和互聯(lián)網(wǎng)接入,也可以作為話音、數(shù)據(jù)一體化接入解決方案,適用于最終用戶和中、小型商業(yè)用戶,也可作為移動(dòng)通信基站間的連接手段提供基站和基站控制器之間的傳輸。
1.3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)的頻譜規(guī)劃范圍
目前我國(guó)FDD方式固定無線接入系統(tǒng)的工作頻段為:終端站發(fā)射頻段:3400MHz~3430MHz;中心站的發(fā)射頻段:3500MHz~3530MHz;同一波道的接受頻率和發(fā)射頻率間的射頻頻率間隔為100MHz。主要用于提供交換局至用戶終端的電話接入、數(shù)據(jù)接入或互聯(lián)網(wǎng)接入,但不提供局間漫游。目前C頻段衛(wèi)星擴(kuò)展頻段通信系統(tǒng)與3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)共用此2*30MHz頻段。
2.業(yè)務(wù)應(yīng)用
3.5GHz固定無線接入可以基于電路交換方式、ATM方式、IP方式或組合方式提供面向連接業(yè)務(wù)和面向非連接業(yè)務(wù)。而無論采用何種方式,均應(yīng)具備相應(yīng)的QoS機(jī)制保證業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。其中面向連接的業(yè)務(wù)主要針對(duì)傳統(tǒng)電路交換方式的業(yè)務(wù)或以電路仿真方式提供的業(yè)務(wù),包括普通電話業(yè)務(wù)、ISDN、N*64Kbit/s和E1電路承載業(yè)務(wù)等。面向非連接的業(yè)務(wù)針對(duì)基于IP方式的應(yīng)用,如:IP電話、因特網(wǎng)接入、局域網(wǎng)互聯(lián)和VPN等。
3.系統(tǒng)組成
3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)由中心站、終端站和網(wǎng)管系統(tǒng)組成。在特殊情況下,中心站和終端站間可以通過接力站進(jìn)行中繼。中心站進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚,并提供與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接口,同時(shí)提供基帶信號(hào)的射頻收發(fā)功能。終端站 使用小波束角定向天線。終端站在上行方向上將來自用戶終端或用戶駐地網(wǎng)的業(yè)務(wù)適配、匯聚,通過無線鏈路傳送到中心站;在下行方向上提取本站的業(yè)務(wù),分配給終端用戶。網(wǎng)管系統(tǒng)完成設(shè)備基本的配置、故障、性能和安全管理以及計(jì)費(fèi)信息的采集。3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)下行復(fù)用方式有TDM、FDM等,上行多址方式可采用TDMA、CDMA等,系統(tǒng)可采用不同下行復(fù)用/上行多址方式的組合。系統(tǒng)的調(diào)制可采用各種不同的方式。