无线接入技术,无线接入技术是什么意思

无线接入技术,无线接入技术是什么意思

伴随着通信的飞速发展和电话普及率的日益提高，在人口密集的城市或位置偏远的山区安装电话，在铺设最后一段用户线的时候面临着一系列难以解决的问题：铜线和双绞线的长度在4－5公里的时候出现高环阻问题，通信质量难以保证：山区、岛屿以及城市用户密度较大而管线紧张的地区用户线架设困难而导致耗时、费力、成本居高不下。为了解决这个所谓的“最后一英（公）里”的问题，达到安装迅速、价格低廉的目的，作为接入网技术中的一个重要部分--无线接入技术便应运而生了。结构及功能：

无线接入是指从交换节点到用户终端之间，部分或全部采用了无线手段。

典型的无线接入系统主要由控制器、操作维护中心、基站、固定用户单元和移动终端等几个部分组成。各部分所完成的功能如下。

1．控制器

控制器通过其提供的与交换机、基站和操作维护中心的接口与这些功能实体相连接。控制器的主要功能是处理用户的呼叫（包括呼叫建立、拆线等）、对基站进行管理，通过基站进行无线信道控制、基站监测和对固定用户单元及移动终端进行监视和管理。

2．操作维护中心

操作维护中心负责整个无线接入系统的操作和维护，其主要功能是对整个系统进行配置管理，对各个网络单元的软件及各种配置数据进行操作：在系统运转过程中对系统的各个部分进行监测和数据采集；对系统运行中出现的故障进行记录并告警。除此之外，还可以对系统的性能进行测试。

3．基站

基站通过无线收发信机提供与固定终接设备和移动终端之间的无线信道，并通过无线信道完成话音呼叫和数据的传递。控制器通过基站对无线信道进行管理。基站与固定终接设备和移动终端之间的无线接口可以使用不同技术，并决定整个系统的特点，包括所使用的无线频率及其一定的适用范围。

4．固定终接设备

固定终接设备为用户提供电话、传真、数据调制解调器等用户终端的标准接口--Z接口。它与基站通过无线接口相接。并向终端用户透明地传送交换机所能提供的业务和功能。固定终接设备可以采用定向天线或无方向性天线，采用定向天线直接指向基站方向可以提高无线接口中信号的传输质量、增加基站的覆盖范围。根据所能连接的用户终端数量的多少；固定终接设备可分为单用户单元和多用户单元。单用户单元（SSU）只能连接一个用户终端；适用于用户密度低、用户之间距离较远的情况；多用户单元则可以支持多个用户终端，一般较常见的有支持4个、8个、16个和32个用户的多用户单元，多用户单元在用户之间距离很近的情况下（比如一个楼上的用户）比较经济。

5．移动终端

移动终端从功能上可以看作是将固定终接设备和用户终端合并构成的一个物理实体。由于它具备一定的移动性，因此支持移动终端的无线接入系统除了应具备固定无线接入系统所具有的功能外，还要具备一定的移动性管理等蜂窝移动通信系统所具有的功能。如果在价格上有所突破，移动终端会更受用户及运营商的欢迎。

5．移动终端

移动终端从功能上可以看作是将固定终接设备和用户终端合并构成的一个物理实体。由于它具备一定的移动性，因此支持移动终端的无线接入系统除了应具备固定无线接入系统所具有的功能外，还要具备一定的移动性管理等蜂窝移动通信系统所具有的功能。如果在价格上有所突破，移动终端会更受用户及运营商的欢迎。

常用无线接入在结构上大致上可分为2种类型，一种是局端设备之间通过无线方式互联，相当于中继器。另外一种是用户终端采用无线接入方式接入局端设备。

典型的接入模型如下图所示：

图一 局端设备互联

图二 终端到局端设备互联

无线接入的实现主要基于以下几种类型的技术；

1．蜂窝技术

采用蜂窝技术的无线接入系统技术成熟，比较易于实现且覆盖范围比较大，比较适合于农村等地理位置偏远的地区使用。比较典型的有450MHZ系统、基于GSM和CDMA的系统等等。

2．数字无绳技术

采用数字无绳技术的无线接入系统由于采用了32kbps的ADPCM话音编码技术，话音质量已基本接近有线的话音质量。而且由于采用微蜂窝组网（基站覆盖半径一般为几百米），频率规划简单、频率复用率高、系统容量大，比较适合城市人口稠密管线紧张的地区如宾馆、饭店、写字楼以及出于竞争考虑需要快速为用户提供服务的情况。

3．点对点微波技术

这是一个传统的技术，对于距离超过40公里以上的分散用户可以采用基于该技术的系统。

4．卫星技术

对于特别偏远的地区以及偏远的山区，卫星技术的优越性是前面介绍的几种技术所无法比拟的。比如对于山区分散的用户，如采用微波技术可能需要经过多个中继接力站才能进行覆盖，会导致工程费用高、施工困难以及日常维护困难的问题。而采用卫星覆盖的方式，只需在地面建立与固定网连接的关口站，即可在卫星辽阔的覆盖区通过架设卫星小站提供话音业务无线接入技术概述

1.GSM接入技术

GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术。该技术是目前个人通信的一种常见技术代表。它用的是窄带TDMA，允许在一个射频即“蜂窝”同时进行8组通话。GSM是1991年开始投入使用的。到1997年底，已经在100多个国家运营，成为欧洲和亚洲实际上的标准。GSM数字网具有较强的保密性和抗干扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大，频率资源利用率高，接口开放，功能强大等优点。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，GSM手机用户总数在1.4亿以上，为世界最大的移动通信网络。

2.CDMA接入技术

CDMA即code－division multiple access 的缩写，译为“码分多址分组数据传输技术”，被称为第2.5代移动通信技术。CDMA手机具有话音清晰、不易掉话、发射功率低和保密性强等特点，被称为“绿色手机”。更为重要的是，基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能。CDMA与GSM一样，也是属于一种比较成熟的无线通信技术。与使用Time－Division Multiplexing 技术的GSM不同的是，CDMA并不给每一个通话者分配一个确定的频率，而是让每一个频道使用所能提供的全部频谱。因此，CDMA数字网具有以下几个优势：高效的频带利用率和更大的网络容量、简化的网络规划、通话质量高、保密性及信号覆盖好，不易掉话等。另外，CDMA系统采用编码技术，其编码有4.4亿种数字排列，每部手机的编码还随时变化，这使得盗码只能成为理论上的可能。

3.GPRS接入技术

相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术。由于使用了“分组”的技术，用户上网可以免受断线的痛苦?情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多。此外，使用GPRS上网的方法与WAP并不同，用WAP上网就如在家中上网，先“拨号连接”，而上网后便不能同时使用该电话线，但GPRS就较为优越，下载资料和通话是可以同时进行的。从技术上来说，如果单纯进行语音通话，不妨继续使用GSM，但如果有数据传送需求时，最好使用GPRS，它把移动电话的应用提升到一个更高的层次。同时，发展GPRS技术也十分“经济”，因为它只需对现有的GSM网络进行升级即可。GPRS的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。

GPRS的最大优势在于：它的数据传输速度非WAP所能比拟。目前的GSM移动通信网的数据传输速度为每秒9.6K字节，而GPRS达到了115kbps?此速度是常用56K modem 理想速率的两倍。除了速度上的优势，GPRS还有“永远在线”的特点，即用户随时与网络保持联系。

4.CDPD接入技术

CDPD接入技术最大的特点就是传输速度快，最高的通信速度可以达到19.2kbps。另外，在数据的安全性方面，由于采用了RC4加密技术，所以安全性相对较高；正反向信道密钥不对称，密钥由交换中心掌握，移动终端登录一次，交换中心自动核对旧密钥更换新的密钥一次，实行动态管理。此外，由于CDPD系统是基于TCP/IP的开放系统，因此我们可以很方便地接入Internet，所有基于TCP/IP协议的应用软件都可以无需修改直接使用；应用软件开发简便；移动终端通信编号直接使用IP地址。CDPD系统还支持用户越区切换和全网漫游、广播和群呼，可与公用有线数据网络互联互通。

5.固定宽带无线接入（MMDS/LMDS）技术

宽带无线接入系统可以按使用频段的不同划分为MMDS（Multi-channel Multi-point Distribution Service）和LMDS（Local Multi-point Distribution Service）两大系列，中文含义叫本地多点分配业务。这是一种微波的宽带技术，又被喻为“无线光纤”技术。它可在较近的距离实现双向传输话音、数据图像、视频、会议电视等宽带业务，并支持ATM、TCP/IP和MPEG2等标准。采用一种类似蜂窝的服务区结构，将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区，每个服务区内设基站，基站设备经点到多点无线链路与服务区内的用户端通信。每个服务区覆盖范围为几公里至十几公里，并可相互重叠。

由于NMDS/LMDS具有更高带宽和双向数据传输的特点，可提供多种宽带交互式数据及多媒体业务，克服传统的本地环路的瓶颈，满足用户对高速数据和图像通信日益增长的需求，因此是解决通信网接入问题的利器。

6.DBS星接入技术

DBS技术也叫数字直播卫星接入技术，该技术利用位于地球同步轨道的通信卫星将高速广播数据送到用户的接收天线，所以它一般也称为高轨卫星通信。其特点是通信距离远，费用与距离无关，覆盖面积大且不受地理条件限制，频带宽，容量大，适用于多业务传输，可为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动灵活的移动通信服务等。在DBS系统中，大量的数据通过频分或时分等调制后利用卫星主站的高速上行通道和卫星转发器进行广播，用户通过卫星天线和卫星接收Modem接收数据，接收天线直径一般为0.45ｍ或0.53ｍ。

由于数字卫星系统具有高可靠性，不像PSTN网络中采用双绞线的模拟电话需要较多的信号纠错，因此可使下载速率达到400kbps，而实际的DBS广播速率最高可达到12Mbps。目前，美国已经可以提供DBS服务，主要用于因特网接入，其中最大的DBS网络是休斯网络系统公司的Direct PC。Direct PC的数据传输也是不对称的，在接入因特网时，下载速率为400kbps，上行速率为33.6kbps，这一速率虽然比普通拨号Modem提高不少，但与DSL及Cable Modem 技术仍无法相比。

7.蓝牙技术

蓝牙的英文名称为“Bluetooth”，实际上它是一种实现多种设备之间无线连接的协议。通过这种协议能使包括蜂窝电话、掌上电脑、笔记本电脑、相关外设和家庭Hub等包括家庭RF的众多设备之间进行信息交换。蓝牙应用于手机与计算机的相连，可节省手机费用，实现数据共享、因特网接入、无线免提、同步资料、影像传递等。

虽然蓝牙在多向性传输方面上具有较大的优势，但若是设备众多，识别方法和速度也会出现问题；蓝牙具有一对多点的数据交换能力，故它需要安全系统来防止未经授权的访问；蓝牙的基本通信速度为750Kbps，不过现在带4Mbps IR端口的产品已经非常普遍，而且最近16Mbps的扩展也已经被批准。

8.Home RF技术

Home RF主要为家庭网络设计，旨在降低语音数据成本。为了实现对数据包的高效传输，Home RF采用了IEEE802.11标准中的CSMA/CA 模式，它与CSMA/CD类似，以竞争的方式来获取对信道的控制权，在一个时间点上只能有一个接入点在网络中传输数据。不像其他的协议，Home RF提供了对流业务（Stream Media）的真正意义上的支持。由于对流业务规定了高级别的优先权并采用了带有优先权的重发机制，这样就确保了实时性流业务所需的带宽和低干扰、低误码。

Home RF工作在2.4GHz频段。它采用数字跳频扩频技术，速率为50跳/s?共有75个带宽为1MHz跳频信道。调制方式为恒定包络的FSK调制，分为2FSK与4FSK两种。采用调频调制可以有效地抑制无线环境下的干扰和衰落。在2FSK方式下，最大数据的传输速率为1Mbps；在4FSK方式下，速率可达2Mbps。最新版Home RF2.x 中，采用了WBFH wide band frequency hopping 技术来增加跳频带宽，从原来的1MHz增加到3MHz、5MHz，跳频的速率也增加到75跳/s，其数据峰值也高达10Mbps，接近IEEE802.11b 标准的11Mbps，基本能满足未来的家庭宽带通信。

9.WCDMA接入技术

WCDMA技术能为用户带来了最高2Mbps的数据传输速率，在这样的条件下，现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递。WCDMA的优势在于，码片速率高，有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集，可以解决多径问题和衰落问题，采用Turbo信道编解码，提供较高的数据传输速率，FDD制式能够提供广域的全覆盖，下行基站区分采用独有的小区搜索方法，无需基站间严格同步。采用连续导频技术，能够支持高速移动终端。

相比第二代的移动通信技术，WCDMA具有更大的系统容量、更优的话音质量、更高的频谱效率、更快的数据速率、更强的抗衰落能力、更好的抗多径性、能够应用于高达500km/h的移动终端的技术优势，而且能够从GSM系统进行平滑过渡，保证运营商的投资，为3G运营提供了良好的技术基础。WCDMA通过有效的利用宽频带，不仅能顺畅的处理声音、图像数据、与互联网快速连接；此外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图象。

10.3G通信技术

该技术又称为国际移动电话2000，该技术规定，移动终端以车速移动时，其传输数据速率为144kbps，室外静止或步行时速率为384kbps，而室内为2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps，因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度。然而，由于无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps，在3G网络全面铺开时，人们很难预测2Mbps业务的市场需求将会如何。

11.无线局域网

无线局域网Wireless LAN，简称WLAN是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它不受电缆束缚，可移动，能解决因有线网布线困难等带来的问题，并且组网灵活，扩容方便，与多种网络标准兼容，应用广泛等优点。WLAN既可满足各类便携机的入网要求，也可实现计算机局域网远端接入、图文传真、电子邮件等多种功能。

12.无线光接入系统（FSO）

无线红外光传输系统是光通信与无线通信的结合，通过大气而不是光纤来传输光信号。这一技术既可以提供类似光纤的速率，又不需要频谱这样的稀有资源。主要特点是：传输速率高，从2Mbps到622Mbps的高速数据传输；传输距离为200米到6公里的范围；由于工作在红外光波段，对其它传输系统不会产生干扰，安全性强；信号发射和接收通过光仪器，无需天馈线系统，设备体积较小。