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淺談寬帶無線接入技術

2019-11-05 02:45:43
字體:
來源:轉載
供稿:網友


 
  接入網泛指“用戶網絡接口與業務節點接口間實施承載功能之實體”。接入網基本上包括傳輸系統、復用設備、用戶/網絡接口、數字交叉連接設備等,通常接入網傳輸系統按傳輸媒質分為有線接入和無線接入。無線接入技術有多種分類方式,按傳輸速率分,有窄帶數據速率小于64Kb/s)、中寬帶數據速率為64Kb/s-2Mb/s 和寬帶數據速率≥2Mb/s 。

  窄帶和中寬帶無線接入是基于電路交換的,寬帶無線接入是基于分組交換的,可以是點對點拓撲方式,也可以是點對多點拓撲方式。目前,已實用的寬帶無線接入技術有數字微波、MVDS、MMDS、LMDS、衛星接入、無線局域網等。正在研制或即將投入實用的寬帶無線接入技術有無線光纖、移動衛星系統和3G等。

  已實用的寬帶無線接入技術

  數字微波

  微波技術是無線接入網最早用的技術。20世紀70年代第一代無線接入技術就是微波技術。如今,微波技術向數字化、高頻率、寬帶方向發展,很適用于寬帶接入,有點對點結構,也有點對多點結構。點對點的帶寬最高為51~622Mb/s,而點對多點結構,是由中心站連接本地交換機 、外圍站用戶站 和中繼站組成。

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 ?。停郑模樱ㄎ⒉ㄒ曨l分配系統 由接口網絡適配器、前端收發系統、微波傳輸線路、網絡接口單元、用戶收發信機、MPEG-2編碼器、Internet服務器、電話網關、電話服務器、視頻點播(VOD)服務器組成。接口網絡適配器由CPU模塊、接收機模塊和發射機模塊組成。網絡接口單元由前端盤、處理器盤、電話盤組成。

  信號經過接口網絡適配器處理后,送到前端收發系統,再由微波傳輸線路送到用戶收發信機,接收信號在網絡接口單元處理后送到用戶終端機頂盒、PC機、電話機等 。這是下行運行情況,而用戶端的信息送出去,經過上行線路,其運行過程是相反的。

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  多路微波分配系統MMDS也稱為多頻道多點多分配系統、無線電纜或空中電纜等。MMDS使用的頻段,國際上有21-23GHz、2.3-2.5GHz、2.5-2.7GHz,較為常用的是2.5-2.7GHz。也有工作于2G-4G(甚至1G-10GHz 的產品。
  早期MMDS用于電視分配,后來發展到傳輸電視、調頻立體聲、數據等。數字MMDS出現之后,MMDS也用于寬帶接入,如接入Internet。

  MMDS由MMDS發射系統、用戶端射頻系統組成。由CATV前端送來的信號,或接收衛星的信號、攝像機送來的實況轉播節目音頻與視頻信號 、錄像機送來的信號等外來信號,送到MMDS發射系統,經過處理饋送到發射塔,再由天線發射,天線可以是全向形360°)、心形180° 、扇形45°,80°,110° 。在一定覆蓋范圍內,用戶端的射頻系統接收MMDS信號,經過處理送到用戶終端。
  數字MMDS傳送的信號基于MPEG-2/DVB標準。數字MMDS具有傳送節目多在一個8MHz頻點傳送5-7套節目 、傳輸質量高、實現數字加密、覆蓋范圍更廣,可傳送TCP/IP、VDP/IP數據、實現高速Internet接入等特點,深受青睞。數字MMDS不但能傳送電視,而且,提供Internet接入、視頻點播、IP電話、網上購物、信息查詢、卡拉OK點播等增值業務。

  LMDS

  被稱為“無線光纖”的LMDS為本地多點分配系統。LMDS工作于毫米波,常用頻率為10GHz、24GHz、26GHz、28GHz、31GHz、38GHz、和40GHz。約有80%左右的國家分配給LMDS的頻段為275—295GHz。

 ?。蹋停模訉儆谝稽c多址固定無線接入系統,其結構類似于蜂窩系統,它把一定范圍的覆蓋區域劃分為若干服務區,每個服務區內設基站,每個基站經一點多址的微波無線鏈路與服務區的固定用戶通信,每個服務區的覆蓋范圍為幾公里至十幾公里,并可互相重迭。

  一個完善的LMDS系統由骨干網、基站、用戶端設備遠端站 和網絡運行中心或網管系統 組成。骨干網可以由光纖或微波傳輸網、ATM或IP或IPATM 架構而成的核心平臺以及與Internet、公共電話網(PSCN/ISDN)、數據網的互連模塊等組成?;镜男盘査腿牍歉删W,完成話音交換、ATM交換、IP交換等,并送入國際出口如Internet出口 。

  衛星通信系統

  目前,常用的衛星通信技術有DBSDirect Broadcasting Satellite)或DTH(Direct to Home)和VSAT(Very Small Apesture Termina)。

  直播衛星DBS或直接到家DTH是屬于單方向一點多址接入,涉及電視、視頻多媒體廣播、數字電視、同清楚度電視、立體聲等廣播業務。VSAT可以單方向接入,也可以雙方向接入,主要用于雙向接入,對于不同的應用場合,有不同的結構。對于Internet寬帶接入,就有四種基本結構,第一種,是單向衛星系統,工作于Ku波段,上行傳輸時,用戶用傳統的調制解調器連接ISP,下行傳輸時,衛星向VSAT發信息廣播式的 。第二種結構是雙向衛星系統,也工作于Ku波段,上行線路和下行線路均用衛星鏈路。第三種結構也是雙向衛星系統,只是用點波束傳送,衛星工作于ka波段。第四種結構是混合衛星網絡,以衛星網和地面網為基礎。Internet的迅猛發展給衛星接入提供了應用場所。

  無線局域網

  有多種技術實現無線局域網WLAN。諸如,OpeAir、HomeRF、Bluetooth、Infrared以及三大論壇ATM,IEET,BRAN 推出的標準。根據IEEE推出的標準構成的無線局域網,數據速率為2Mb/s至54Mb/s。由BRAN推出的標準構成的無線局域網最大數據速率為54Mb/s,也就是說,上述構成無線局域網的技術,除Bluetooth外,都可用于寬帶無線接入。


  正在研制的寬帶無線接入技術

  IMT-2000(簡稱3G 是現在的熱門話題,目前,關于3G作為寬帶移動接入,也有不少人討論。然而,3G用于寬帶接入,還有一些年份。因為,目前只是確定3G的五大無線傳輸標準,3G核心網方案沒有確定,3G全球漫游方案沒有確定。現在,外界報道的3G實用化,也只是用2G的核心網,25G的傳輸技術如cdma 2000-1X)構成的系統,就是這種系統的實用化時間表也推遲。就是說,3G作為寬帶無線接入,不久的將來會實現。日本已制訂4G標準,試用期在2010年,數據速率為100Mb/s。

  5GHz寬帶無線接入也會發展很快。美國FCC在1997年1月公布,在5GHz頻段分配三個100MHz頻段,作為“無須許可證的國家信息基礎設施U-NII使用頻段”,通常,人們選用5.725-5.825GHz進行社區的寬帶無線接入。U-NII頻段的分配,給寬帶無線接入增加新成員,給研制者提供“自由創意空間”,已有多種方案問世。

  移動衛星通信因Iridium的慘敗,在一定程度上影響ICO、Globastar等系統的進展,不過問題總會解決,非凡是休斯的Space Way和微軟的Teledesic等移動衛星通信系統的實用,將為寬帶無線接入提供條件?;陟o止衛星的寬帶接入技術,新的方案將會提出,比方說,把通信路由功能從地面中心設備移到空間衛星上就是一種方案。

  寬帶無線接入技術,還會有新技術出現,諸如,綜合光纖無線混合系統HFW或稱無線光纖、自由空間光系統?。唬粒裕蜔o線接入通信系統AWACS;平流層高空氣艇平臺HAPS;高密度固定業務HOFS等??傊谘兄苹蚣磳嵱玫膶拵o線接入技術將會逐一浮出水面。

 

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