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4.無線接入技術
無線接入技術是指在終端用戶和交換局端間的接入網部分全部或部分采用無線傳輸方式，為用戶提供固定或移動的接入服務的技術。作為有線接入網的有效補充，它有系統(tǒng)容量大，話音質量與有線一樣，覆蓋范圍廣，系統(tǒng)規(guī)劃簡單，擴容方便，可加密碼或用CDMA增強保密性等技術特點，可解決邊遠地區(qū)、難于架線地區(qū)的信息傳輸問題，是當前發(fā)展最快的接入網之一。目前，無線接入技術已較為廣泛地應用于農村、城鎮(zhèn)，在水利電力、工礦等專網中也得到一定程度上的應用。
無線接入的方式有很多，如微波傳輸技術（包括一點多址微波）、衛(wèi)星通信技術、蜂窩移動通信技術（包括FDMA、TDMA、CDMA和S－CDMA）、CTZ、DECT、PHS集群通信技術、無線局域網（WLAN）、無線異步轉移模式（WATM）等，尤其是WLAN以及剛剛興起的WATM將成為寬帶無線本地接入（WWLL）的主要方式。與有線寬帶接入方式相比，雖然無線接入技術的應用還面臨著開發(fā)新頻段、完善調制和多址技術、防止信元丟失、時延等方面的問題，但它以其特有的無須敷設線路、建設速度快、初期投資小、受環(huán)境制約不大、安裝靈活、維護方便等特點將成為接入網領域的新生力量。
4.1無線本地環(huán)路（WLL）
WLL利用無線方式把固定用戶接入到固定電話網，即利用無線方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線用戶接入，為用戶提供終端業(yè)務服務。WLL包括DECT、PHS、CDMA、FDMA、SCDMA等，它具有部署靈活，建網速度快，適應環(huán)境能力強，網絡配置簡單等優(yōu)點，近年來頗受青睞。
4.2本地多點分配業(yè)務接入（LMDS）
本地多點分配業(yè)務(LMDS)，作為近年來興起的一種寬帶無線接入技術。它與蜂窩移動通信系統(tǒng)類似，一般也采用小區(qū)結構，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，所以不能支持移動業(yè)務，只能提供定點的接入。
LMDS利用地面轉接站而不是衛(wèi)星轉發(fā)數(shù)據(jù)，通過射頻（RF）頻帶LMDS最多可提供10Mbit/s的數(shù)據(jù)流量，它采用蜂窩單元，以毫米波28GHz的帶寬向用戶提供ROD、廣播和會議電視、視頻家庭購物等寬帶業(yè)務。LMDS接入系統(tǒng)主要由帶扇形天線的收發(fā)信機組成，其典型蜂窩半徑為4～10km，在每個扇區(qū)傳輸交互式的數(shù)字信號，信號到達用戶室外單元后，28GHz的信號轉換成中頻595MHz，在室內用同軸電纜將數(shù)字信號送至機頂盒（STB）。LMDS為某些布線施工困難的地區(qū)提供類似的帶寬接入和雙路能力。
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。中心站由網絡節(jié)點設備與射頻設備組成，網絡節(jié)點設備主要包括與ATM和CATV網絡的接口、信號的編／解碼、壓縮、糾錯、復／分接、路由、調制解調、合／分路等；射頻設備主要包括射頻收發(fā)信機與天線。通常，這兩部分是做在一起的，射頻部分將來自網絡節(jié)點設備的中頻信號變頻至相應頻段，通過天線發(fā)射出去，同時將天線收到的信號變頻至中頻送入網絡節(jié)點設備處理。
用戶站由網絡接口單元和射頻部分組成，其結構基本同中心站。但網絡接口單元較中心站的網絡節(jié)點設備要簡單得多，而且因用戶所需業(yè)務的不同而有差異，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的高增益天線。每個小區(qū)通常可以提供的下行帶寬為1GHz，上行帶寬為300MHz。如果在小區(qū)內劃分扇區(qū)，并且在相鄰扇區(qū)內采用交叉極化的方式，還可以成倍地擴大帶寬。例如，一個劃分了8個扇區(qū)的小區(qū)，如采用QPSK調制，從理論上來說，該小區(qū)內的用戶可以享受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)對各通信點之間的“視通” （LOS）的要求非常苛刻。由于建筑物與植物等的阻擋，所以一個小區(qū)內能滿足“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、設計小區(qū)時采用了小區(qū)重疊、增加中繼站或反射器等技術，這可以使小區(qū)內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，較強的降雨甚至可能導致信號的完全中斷。對此，LMDS系統(tǒng)通常采用動態(tài)自適應發(fā)信功率控制技術，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)自適應帶寬分配，動態(tài)自適應調制等一系列先進的技術，以最大限度優(yōu)化系統(tǒng)性能。可以說，LMDS系統(tǒng)集成了當今世界多項尖端的通信與網絡技術。
LMDS的主要缺點是，存在來自其他小區(qū)的同信道干擾和覆蓋區(qū)范圍有限。因為系統(tǒng)要求工作在高頻段，所以即使發(fā)射機和接收機位置固定，交通工具和樹葉也會造成信號衰落。
4.3數(shù)字直播衛(wèi)星接入（DBS）
DBS利用位于地球同步軌道的通信衛(wèi)星將高速廣播數(shù)據(jù)送到用戶的接收天線，所以它一般也稱為高軌衛(wèi)星通信。其特點是通信距離遠，費用與距離無關，適用于多業(yè)務傳輸，可為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠距離的漫游和機動靈活的移動通信服務等。
在DBS系統(tǒng)中，大量的數(shù)據(jù)通過頻分或時分等調制后利用衛(wèi)星主站的高速上行通道和衛(wèi)星轉發(fā)器進行廣播，用戶通過衛(wèi)星天線和衛(wèi)星接收Modem接收數(shù)據(jù)，接收天線直徑一般為18英寸（0.45m）或21英寸（0.53m）。DBS主要是廣播系統(tǒng)，用戶的回傳數(shù)據(jù)則要通過電話Modem送到主站的服務器。由于數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)具有高可靠性，不像PSTN網絡中采用雙絞線的模擬電話需要較多的信號糾錯，因此可使下載速率達到400kbit/s，而實際DBS廣播速率最高為12Mbit/s。
目前，在美國已經可以提供DBS服務，主要用于因特網接入，其中最大的DBS網絡就是休斯網絡系統(tǒng)公司的DirectPC。該產品實際就是小口徑衛(wèi)星終端（VSAT）產品，其用戶通過一個碟形天線、一塊衛(wèi)星接入卡及相應的軟件接收從通信衛(wèi)星傳來的信號。DirectPC的數(shù)據(jù)傳輸也是不對稱的，在接入因特網時，下載速率為400kbit/s，上行速率為33.6kbit/s，這一速率雖然比普通撥號Modem提高不少，但與DSL及Cable Modem技術仍無法相比。
4.4微波無線接入
目前最常被應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）的距離設置一個中繼站就可以架構起微波通信系統(tǒng)。數(shù)字微波設備所接收與傳送的是數(shù)字信號，數(shù)字微波采用正交調幅（QAM）或移相鍵送（PSK）等調幅方式，傳送語音、數(shù)據(jù)或是影像等數(shù)字信號。與微波比較起來，數(shù)字微波具有較佳的通信品質，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、抗災性和移動性方面具有光纖傳輸所無法比擬的優(yōu)點，這也是它的優(yōu)勢所在。
4.5通用分組無線接入
GPRS是通用分組無線業(yè)務（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。在某種意義上，可以認為GPRS是GSM向IP和X．25數(shù)據(jù)網的延伸；反過來也可以說GPRS是互聯(lián)網在無線應用上的延伸。在GPRS上可實現(xiàn)FTP、WEB瀏覽器、E—MAIL等互聯(lián)網應用。
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)本身的特點看，GPRS使GSM系統(tǒng)實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)業(yè)務的能力產生了質的飛躍，從而提供了便利高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務。
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)應用的特點。
由于GPRS網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)實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)傳輸，GSM在承載GPRS業(yè)務時可以不必中斷其他業(yè)務，如語音業(yè)務等。所以GPRS是GSM向3G系統(tǒng)演進的重要一環(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。
5.電力線接入方案
隨著因特網應用的不斷擴展和各種新技術的出現(xiàn)，電力線通信開始應用于高速數(shù)據(jù)接入和室內組網，通過電力線載波方式傳送語音和數(shù)據(jù)信息，把電力網用于網絡通信，以節(jié)省通信網絡的建設成本。電力線通信是接入網的一種替代方案，這對網絡運營商非常重要，其原因在于：
①通信市場50%的投資用于接入網；
②在很多國家，電信管制解除后，接入網的線路資源還歸以往運營商所擁有，新興運營商于是試圖尋找一種新的解決方案，向用戶提供網絡接入服務，以打破傳統(tǒng)運營商對最后一公里的壟斷；
③新型電信業(yè)務的快速發(fā)展導致了接入網傳輸容量需求的急劇增加。
目前，開展接入網業(yè)務有兩種方式：一種是建立新的網絡，另一種是利用已有的線路資源。第一種方式可通過無線、新鋪電纜或光纖等方法實現(xiàn)，無線方式需要射頻轉換的硬件，由于成本較高，難以得到大面積推廣，只能作為有線接入的一種補充；新鋪電纜或光纖需要重新布線，費時費力，建設投入和維護費用大，并給用戶帶來諸多不便。因此，利用現(xiàn)有線路資源是比較理想的解決方式。
現(xiàn)有線路資源主要有：電話線、有線電視網和電力線。電話線和有線電視網的接入線路資源歸傳統(tǒng)的運營商所擁有，而且相對于電力線而言，其線路覆蓋范圍要小得多。在國內，除了特別偏僻的山區(qū)外，電力線幾乎無所不在，在每個家庭的每個房間，至少都有一個以上的電源插座，這對開展接入業(yè)務而言非常方便。
在室內組網方面，計算機、打印機、電話和各種智能控制設備都可通過普通電源插座，由電力線連接起來，組成局域網�，F(xiàn)有的各種網絡應用：如話音、電視、多媒體業(yè)務、遠程教育等，都可通過電力線向用戶提供，以實現(xiàn)接入和室內組網的多網合一。因此，電力線通信在家庭組網和接入等方面將大有可為。電力線通信將在一個較短的時間內將有突破性發(fā)展，而且會像20 世紀50年代的電視那樣，影響每個家庭。
5.1電力線通信環(huán)境分析
電力線接入是把戶外通信設備插入到變壓器用戶側的輸出電力線上，該通信設備可以通過光纖與主干網相連，向用戶提供數(shù)據(jù)、語音和多媒體等業(yè)務。在通信設備內部，高頻網絡信號與 50/60Hz低頻電信號一起，耦合到用戶端電力線上，由此可把通信網、電力輸送網和用戶駐地網連接起來。戶外設備與各用戶端設備之間的所有連接都可看成是具有不同特性和通信質量的信道，如果通信系統(tǒng)支持室內組網，則室內任兩個電源插座間的連接都是一個通信信道。因此，低壓電力網有多個通信信道。通信質量的好壞與通信信道直接相關，很大程度上取決于接收端的噪音水平和不同頻率信號的衰減。噪音越大，在接收端將越難提取出有用的信號；同樣，如果信號從發(fā)送端到接收端的傳輸過程中發(fā)生衰減，在接收端，信號可能被淹沒在噪音之中，也很難提取出有用的信號。
電力線通信的噪音主要來源于與低壓電網相連的所有負載以及無線電廣播的干擾等，由于負載的開關會引起電力線上電流的波動，使得電力線的周圍會產生電磁輻射，所以，沿電力線傳送數(shù)據(jù)時，會出現(xiàn)許多意想不到的問題。另外，信號衰減與信道的物理長度和低壓電網的阻抗匹配情況有關，由于低壓電網上負載的開關是隨機的，因此，其阻抗是隨時間而變化的，很難進行匹配。所以，電力線通信的環(huán)境極為惡劣，在這樣惡劣的環(huán)境下，很難保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|量，必須采用許多相關的技術加以解決。
5.2電力線通信技術發(fā)展
要用電力線傳輸高速數(shù)據(jù)和語音等信號，必須找到一種可靠的傳輸方式，使得數(shù)據(jù)可以在惡劣的電力線通信環(huán)境下穩(wěn)定地傳送。力普公司在電力線通信產品的開發(fā)取得了突破性的進展，并相繼開發(fā)出各種類型的應用產品。如用于智能小區(qū)的光纖到小區(qū)，電力線到戶的全套產品；基于電力線通信的VoIP；電力線組網產品；電力線到以太網的橋接產品。目前推出的產品傳輸速率為 14Mbps，并將推出100Mbps速率的產品�！疚赐甏m(xù)】
摘自 賽迪網
