无线接入技术研究

蒙仁彦

关键词:无线接入技术原理现状趋势

一、无线接入技术的原理

无线接入技术(WirelessAccessTechnology)也称无线本地环路(WirelessLocalLoop),主要功能是以无线技术(大部分是移动通信技术)为传输媒介向用户提供固定的或移动的通信业务。其宗旨和目标是提供与有线接入网相同的业务种类和更广泛的服务范围,由于无线接入技术具有应用灵活,安装快捷等特点,目前已受到各电信运营商的高度重视。作为现今大力发展的无线接入技术,大体上可分为移动式接入和无线方式的固定接入两大类。

（一）移动式接入技术

1.集群移动无线电话系统:它是专用调度指挥无线电通信系统,它在我国得到了较为广泛的应用。集群系统是从一对一的对讲机发展而来的,从单一信道一呼百应的群呼系统,到后来具有选呼功能的系统,现在已是多信道基站多用户自动拨号系统,它们可以与市话网相连,并与该系统外的市话用户通话。

2.蜂窝移动电话系统:70年代初由美国贝尔实验室提出的,在给出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关理论之后,该系统得到迅速的发展。其中第一代蜂窝移动电话系统:指陆上模拟蜂窝移动电话系统,主要特征是用无线信道传输模拟信号。第二代则指数字蜂窝移动电话系统,它以直接传输和处理数字信息为主要特征,因此具有一切数字系统所具有的优点,有代表性的是泛欧蜂窝移动通信系统GSM。

3.卫星通信系统:采用低轨道卫星通信系统是实现个人通信的重要途径之一,现在有美国Motorola公司的"铱星"计划,日本NTT计划,欧洲RACE计划,整个系统由三个部分构成:系统的主要部分是卫星及地面控制设备、关口站和终端。

（二）固定式无线技术

固定式无线技术(FixedWirelessAccess)简称FWA,它是指能把从有线方式传来的信息(语音、数据、图像)用无线方式传送到固定用户终端或是实现相反传输的一种通信系统,它包括了所有来自公共电话网的业务并用无线作传输方式送到固定用户终端的系统,与移动通信相比,固定无线接入系统的用户终端是固定的,或者是在极小范围内。

二、无线接入技术的应用现状

目前无线接入在我国的应用主要在3个方面:

1.用在农村网中。由于偏远山区距离本地交换机较远,有线的方式成本太高,所以无线接入是最经济可行的方案。

2.在城市的应用。如人口密集的地区、办公楼、住宅楼用户有小范围移动的需要,以及城市某些远郊区、新建区,铺设光缆费用太高,无线接人也是首选的方式。

3.遇到紧急事故或临时施工有暂时的通信服务需要时,无线接入无需组织大批硬件设备,实现方便,也是唯一可选的方案。从目前以上3种主要应用来看,在电信网中，似乎无线接入只是作为有线接入的一种补充,如果未来光纤的成本进～步降低,真正实现了光纤到路边,光纤到家,是否就不需要无线接入？让我们首先来看一下未来的通信网以及未来人们对通信服务的需要是怎样的。

（二）未来的通信业务需求

未来的通信是面向个人服务的通信,也就是我们常说的个人通信。ITU-T的前身CCITT对UPT(通用个人通信,即PCS)给了下述定义:UPT允许在个人移动的情况下使用电信业务,它能使一个UPT用户按具体业务轮廓享用一些预定的业务,并利用一个对网络透明的通用个人通信号码(UPTN),在全球跨越多个网络,可在任何时间,在任何地理位置的任何一个固定的或移动的终端上发出呼叫或接收呼叫,它只受终端和网络能力及UPT业务提供者所加的限定的限制。目前虽然对个人通信还没有一个公认的看法,但从个人通信服务的角度看,应该是一种无论任何人在任何地方和任何时候都能与世界上任何其他人进行无约束自由通信的理想服务,提供这种服务的通信手段就是个人通信网。可以看出,个人通信强调的是面向个人的服务需要,而不关心用什么技术手段,换句话说,只要某种技术可以经济、有效地实现这种服务,它就是未来的技术。

（三）无线接入服务概念的发展

目前无线接入网只能提供有限的移动服务,即只能为固定用户站或限制性移动用户站提供入网服务。这种服务对于实现未来个人通信的个人移动性是不够的,因此,应该对无线接入的服务概念作必要的扩展,以适应未来个人通信的业务发展需要。概括地说,就是无线接入网不仅要能供终端用户的固定通信和限制性移动通信服务,还要能提供终端用户的全移动通信服务。只有同时能提供这3种服务,才能满足各种通信用户的入网需求。

具体而言,无线投入网服务可以分为3个阶段来发展,即从固定位置服务(第一阶段)到有限移动(第二阶段)再到无限移动或PCN(第三阶段)方向发展。固定和有限移动的入网,其服务仅限于本地交换局,符合目前无线接入的概念,而无限移动或PCN的入网,就是对传统无线接入概念所作的扩展。

三、无线接入技术的发展趋势

要使无线接入网具有一定的交换功能,在网络上和技术上都必须有相应的改进。

1.网络结构的改进

从交换机到无线基站之间由数字传输系统相连,这些系统习以是光纤、微波或电缆,传输体制可以是传统的PDH,也叮以是SDH。无线基站负责把网络侧进来的符合网络标准的数字信号转换成数字空中接口信号,然后用户单元接收基站送来的无线信号,将其转换为模拟偏号或网络标准的数字信号。最后,再用有线手段将用户单元与用户设备(电话机)相连,或者直接与移动手机联络。从系统结构可以看出,无线接入网络没有交换功能,用户之间的通信必须通过核心网络的交换机进行。

改进的无线接入系统在用户端设置一个远端交换机和一个无线接收模块。这样,用户单元的各个电话机用户之间以及与本区域的移动台之间的通信都可以由远端交换机来完成。如果是超出远端交换机服务范围的通信,则由远端交换机转给本地交换机来完成,它们之间的联络由无线来完成。当用户终端的用户需要全移动性的通信服务时,也同样很容易实现,小区域的移动在远端交换机内完成,大范围的移动仍然由本地交换机处理。

2.技术的改进

网络结构的改变对相应的技术提出了新的要求。首先,既然远端交换机具有交换功能,它就应该具备服务范围内用户的管理能力,因此,需要有用户的数据库;另外,远端交换机必须对其域内通信进行计费;对于域内移动台的越区和漫游,远端交换机应该提供平滑的越区切换和方便的漫游。只有解决好这些问题,才能在真正意义上实现用户任意移动、快速、方便地入网,得到满意的通信服务。

参考文献：

[1]孟华.无线接入技术的应用与发展趋势[J].中国新技术新产品,2008(12).

[2]王利群.宽带无线接入WIMAX系统组网设计[J].通信技术,2008(11).

[3]杨如强.无线接入技术[J].内蒙古科技与经济,2005(12).