寬帶知識-微波無線接入

　　目前最常被應(yīng)用于軍事通信上的就是一般大家常說的微波，所謂微波是指頻率大過于1GHz的電波。如果應(yīng)用較小的發(fā)射功率（約一瓦）配合定向高增益微波天線，再于每隔10～50英哩（約為16～80KM）的距離設(shè)置一個中繼站就可以架構(gòu)起微波通信系統(tǒng)。數(shù)字微波設(shè)備所接收與傳送的是數(shù)字信號，數(shù)字微波采用正交調(diào)幅（QAM）或移相鍵送（PSK）等調(diào)幅方式，傳送語音、數(shù)據(jù)或是影像等數(shù)字信號。與類此微波比較起來，數(shù)字微波具有較佳的通信品質(zhì)，而且在長距離的傳送過程中比較不會有雜音累積。 數(shù)字微波作為一種無線傳輸方式，在靈活性、抗災(zāi)性和移動性方面具有光纖傳輸所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，這也是它的優(yōu)勢所在
   
　　本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)，作為近年來興起的一種寬帶無線接入技術(shù)。它與蜂窩移動通信系統(tǒng)類似，一般也采用小區(qū)結(jié)構(gòu)，小區(qū)的半徑為2～5km（具體數(shù)值因各地的地理環(huán)境與氣候條件不同而有差異）。美國FCC規(guī)定，LMDS占用28GHz與31GHz頻段附近（Ka波段）的1.3GHz帶寬，其他各國對LMDS所占用的頻段規(guī)定各不相同，但一般都采用20～40GHz間的頻段，帶寬通常在1GHz以上。與蜂窩移動通信系統(tǒng)不同的是，LMDS由于具有Ka波段的電波傳播特點(diǎn)，所以不能支持移動業(yè)務(wù)，只能提供定點(diǎn)的接入。
 
　　LMDS系統(tǒng)通常由多個小區(qū)組成，每個小區(qū)由一個中心站和眾多用戶站組成，各中心站通過帶自愈功能的高速光纖環(huán)路相連。

中心站由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備與射頻設(shè)備組成，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備主要包括與ATM和CATV網(wǎng)絡(luò)的接口、信號的編／解碼、壓縮、糾錯、復(fù)／分接、路由、調(diào)制解調(diào)、合／分路等；射頻設(shè)備主要包括射頻收發(fā)信機(jī)與天線。通常，這兩部分是做在一起的，射頻部分將來自網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的中頻信號變頻至相應(yīng)頻段，通過天線發(fā)射出去，同時將大線收到的信號變頻至中頻送入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備處理。

用戶站由網(wǎng)絡(luò)接口單元和射頻部分組成，其結(jié)構(gòu)基本同中心站。但網(wǎng)絡(luò)接口單元較中心站的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備要簡單得多，而且因用戶所需業(yè)務(wù)的不同而有差異，一般可向用戶提供E1／T1、E3／T3、 10BaseT、ATM25.6、ISDN BNI、PRI、POTS等接口。

中心站一般采用全向天線或扇形天線，用戶站則采用方向性極強(qiáng)的高增益天線。每個小區(qū)通�？梢蕴峁┑南滦袔�寬為1GHz，上行帶寬為300MHz。如果在小區(qū)內(nèi)劃分扇區(qū)，并且在相鄰扇區(qū)內(nèi)采用交叉極化的方式，還可以成倍地?cái)U(kuò)大帶寬。例如，一個劃分了8個扇區(qū)的小區(qū)，如采用QPSK調(diào)制，從理論上來說，該小區(qū)內(nèi)的用戶可以享受10GHz以上的帶寬。此外LMDS系統(tǒng)采用了高效先進(jìn)的均衡與糾錯算法，使系統(tǒng)的誤碼率降至10-10～10-11。因此，LMDS系統(tǒng)在帶寬容量和傳輸性能上都達(dá)到或接近了光纖的水平，所以有人稱其為“空中光纖”。

同低頻段的其他無線通信系統(tǒng)不同的是，LMDS系統(tǒng)對各通信點(diǎn)之間的“視通” （LOS）的要求非�？量�。由于建筑物與植物等的阻擋，所以一個小區(qū)內(nèi)能滿足“視通”要求的用戶比例通常為60％左右。對此，LMDS系統(tǒng)在規(guī)劃、設(shè)計(jì)小區(qū)時采用了小區(qū)重疊、增加中繼站或反射器等技術(shù)，這可以使小區(qū)內(nèi)收到有效信號的用戶比例上升到85％左右。此外，LMDS系統(tǒng)所處Ka波段的電波還易受天氣的影響，雨、雪、霧等都會引起電波的衰減，較強(qiáng)的降雨甚至可能導(dǎo)致信號的完全中斷。對此，LMDS系統(tǒng)通常采用動態(tài)自適應(yīng)發(fā)信功率控制技術(shù)，在信號衰減較大的情況下，自動增大信號的發(fā)射功率，以便為系統(tǒng)提供足夠的增益儲備。另外，LMDS系統(tǒng)還采用了動態(tài)自適應(yīng)帶寬分配，動態(tài)自適應(yīng)調(diào)制等一系列先進(jìn)的技術(shù)，以最大限度優(yōu)化系統(tǒng)性能�？梢哉f，LMDS系統(tǒng)集成了當(dāng)今世界多項(xiàng)尖端的通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。     
   
　　GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）的英文簡稱，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)。在某種意義上，可以認(rèn)為GPRS是GSM向IP和X．25數(shù)據(jù)網(wǎng)的延伸；反過來也可以說GPRS是互聯(lián)網(wǎng)在無線應(yīng)用上的延伸。在GPRS上可實(shí)現(xiàn)FTP、WEB瀏覽器、E—MAIL等互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 　
　
　　GPRS無線分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)與現(xiàn)有的GSM語音系統(tǒng)最根本的區(qū)別是，GSM是一種電路交換系統(tǒng)，而GPRS是一種分組交換系統(tǒng)。 　　

分組交換的基本過程是把數(shù)據(jù)先分成若干個小的數(shù)據(jù)包，通過不同的路由，以存儲轉(zhuǎn)發(fā)的接力方式傳送到目的端，再組裝成完整的數(shù)據(jù)。 　
　
　　在GSM無線系統(tǒng)中，無線信道資源非常寶貴，如采用電路交換，每條GSM信道只能提供9．6kb／s或14．4kb／s傳輸速率。如果多個組合在一起（最多8個時隙），雖可提供更高的速率，但只能被一個用戶獨(dú)占，在成本效率上顯然缺乏可行性。而采用分組交換的GPRS則可靈活運(yùn)用無線信道，讓其為多個GPRS數(shù)據(jù)用戶所共用，從而極大地提高了無線資源的利用率。在理論上，GPRS可以將最多8個時隙組合在一起，給用戶提供高達(dá)171．2kb／s的帶寬。同時，與GSM不同的是，它可同時供多個用戶共享。從無線系統(tǒng)本身的特點(diǎn)看，GPRS使GSM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，從而提供了便利高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 　　

GPRS特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。而這正是大多數(shù)移動互聯(lián)應(yīng)用的特點(diǎn)。
 　
　　由于GPRS網(wǎng)是通過軟件升級和增加必要的硬件，利用GSM現(xiàn)有的無線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分組數(shù)據(jù)傳輸，GSM在承載GPRS業(yè)務(wù)時可以不必中斷其他業(yè)務(wù)，如語音業(yè)務(wù)等。所以業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，GPRS是GSM向3G系統(tǒng)演進(jìn)的重要一環(huán)，它的引入將大大延長GSM系統(tǒng)的生存周期，同時為3G的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。