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寬帶無線傳輸技術分析

2019-11-05 02:55:16
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來源:轉載
供稿:網友

    WLAN、WiMAX是近年來逐步商用的寬帶無線傳輸手段,與傳統的微波傳輸系統相比,它們應用于合適的場合,具有非常明顯的優勢。

    1、微波技術

    PDH、SDH點對點微波系統的傳送速率和配合的傳送方式主要是PDH和SDH設備。PDH微波的傳送帶寬為1×2M-64×2M,SDH微波大多數為1×STM-1,少數為622M微波。PDH、SDH微波所使用的頻率從1GHz到幾十GHz(大多數不超過20GHz)可選。在光纖傳輸大規模應用之前,140MPDH、155M/2×155M/622MSDH微波設備作為主要的傳輸手段應用于干線傳輸,目前大速率干線微波設備應用僅限于山區、荒漠等地區,本文所述的點對點微波傳輸設備指的是小口徑天線、小功率、小速率(34M、8M)PDH點對點微波接入設備。PDH微波帶寬僅為數個2M,適于末端業務的接入,價格較低。PDH微波的定位與PDH設備類似,都是作為傳輸網的邊緣市場,業務沒有保護,一旦線路出現問題則無任何保障機制,無法配合SDH設備組網或滿足高速率無線傳送的需求。

    PDH微波價格便宜,容量較?。ù笕萘?55M/140M微波設備的價格昂貴),一般定位于末端網絡接入,不能配合SDH或寬帶設備完成組網需求。此外,微波技術還存在氣候、頻率等條件的限制。

    綜合而言,微波傳輸系統技術較為成熟,商用時間也較早。但微波系統存在抗干擾能力弱、價格高、無法根據距離、氣候等環境情況自適應調節空口傳輸速率等不足之處。同時,由于微波傳輸系統采用TDM技術進行傳輸,相對WLAN網橋等采用全ip技術的傳輸系統而言,存在帶寬利用率低、帶寬相對較低、運維成本高等不足之處。

    2、WLAN技術

    無線局域網(WLAN)技術于20世紀90年代逐步成熟并投入商用,既可作傳統有線網絡的延伸,在某些環境又可替代傳統的有線網絡。對比傳統的有線傳輸解決方案,使用WLAN網橋實現中短距離傳輸具有以下顯著特點:

    a)IP內核隨著NGN及VoIP技術的不斷發展,使用全IP內核產品實現話音及數據業務承載,簡單靈活、性價比高,已成為未來無線傳輸的發展方向。

    b)抗多徑及選擇性頻率衰落能力強WLAN網橋系統使用OFDM技術,可有效地對抗符號間干擾,適于在多徑環境和衰落信道中的高速數據傳輸。同時,通過各子載波的聯合編碼,可具有很強的抗衰落能力和很高的信道利用率。

    c)環境適應性強降雨等惡劣天氣對無線網橋傳輸系統的影響主要體現在信號衰減方面。WLAN無線網橋傳輸產品使用5.8GHz頻段,相對微波等傳輸設備使用的頻率低很多,因此雨、霧、沙塵暴等惡劣環境對WLAN信號影響很小,從而使WLAN網橋傳輸產品具有更好的環境適應性。根據世界各國電波傳播專家的測試結果,對于5.8GHz頻段的無線傳輸信道,即使是臺風導致的150mm/h降雨量的暴雨,每公里信號衰減仍小于1dB。

    d)安裝簡便,綜合成本低WLAN網橋傳輸系統的安裝快速簡單,可減少敷設管道及布線等繁瑣工作。同時,在需要頻繁移動和變化的動態環境中,無線局域網技術可更好地保護已有投資。

    e)支持和WLAN等數通設備的統一網管網管是設備可運營、可治理的必備條件,采用統一網管可最大程度降低運營成本,便于網絡運營數據的收集整理;大幅度降低設備復雜度及網管系統綜合成本;降低網絡治理人員的工作復雜度和工作量;便于網絡的升級和對新業務的及時響應。

    隨著WLAN技術和TDMoverIP技術的快速發展和不斷成熟,WLAN網橋傳輸系統作為一種新的“最后一公里”傳輸解決方案已經越來越引起眾多運營商的關注。

    3、WiMAX技術

    目前,WiMax(無線城域網)吸引了越來越多的開發商和制造商,全球的成員已達一百多個。

    WiMax亦常被稱為IEEEWire-lessMAN,其基本目標是提供一種在城域網一點對多點的多廠商環境下,可有效地互操作的寬帶無線接入手段。WiMax可實現74.81M的最大傳輸速度,這個速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍,主要解決用戶“最后一公里”的通信需求,作為一種無線城域網技術,它不但可以將Wi-Fi熱點連接到互聯網,而且也可作為數字用戶線DSL等有線接入方式的無線擴展,實現“最后一公里”的寬帶接入。WiMax最大可為50公里線性區域內的用戶提供服務,支持NLOS,提供多媒體通信服務,用戶無需線纜即可與基站建立寬帶連接。

    總體而言,WiMAX目前還處在應用的開始階段,大量的應用和市場都還需要進一步挖掘。WiMAX的開發還要一段路要走,其未來發展只能分階段進行。首先是固定接入戶外型產品,使人們能夠通過安裝在戶外(如屋頂)的固定天線裝置收發數據信號,并借助雙模轉換機制,利用Wi-Fi形成對室內的信號覆蓋;到第二階段,戶外的天線裝置將被小巧的室內設備取代,使用WiMAX通信將像使用Modem上網一樣方便;到第三階段,隨著2005年中802.16e標準的通過,WiMAX將可用于移動式接收,負責WiMax通信功能的全部裝置將被壓縮到一個芯片大小,人們將可以利用筆記本電腦,像現在的Wi-Fi應用一樣感受WiMax技術的魅力。

    4、對比分析

    無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明,這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍,不同的適用區域,不同的技術特點,不同的接入速率,如表1所示。

    表1  WLAN無線網橋與幾種寬帶無線通信技術的比較

術類型 工作頻段(GHz) 最高傳輸速率(Mbit/s)  通信距離(Km) 發射功率(dBM) 成本 WLAN網橋 微波 5.725-5.850   <74.7 <50    (尚無商用產品) 較高 WiMAX 2~11 7~38 >40  ≤16路E1 1~20  2 20  28 低 高


    從技術本身看,WiMax和WLAN、UWB等都可實現互補效應:3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求,WiMax可解決無線城域網的覆蓋和高速移動接入,WLAN可解決中短距離的較高速數據接入。但從市場和應用范圍看,微波傳輸技術成熟穩定但帶寬利用率低,成本偏高且不適用于數據通信領域(電路域傳輸解決方案,帶寬利用率較低且無法和數通產品統一治理);WiMAX技術正如兩年前的WLAN技術,前景非常好但目前尚未有可以成熟商用的產品且相關產業鏈尚未形成。而WLAN無線網橋技術采用全IP內核,帶寬利用率高,應用模式靈活,抗干擾能力強,技術相對成熟,便于運維且綜合成本較低,正是現階段無線寬帶傳輸的最佳技術實現方式。



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