淺析小區(qū)無線寬帶接入技術(shù)

梅曉莉　王波

摘 要：近年來無線寬帶接入異軍突起，已經(jīng)成為寬帶接入領(lǐng)域的新生力量。比如在校園，飛機(jī)場，餐廳都可以感受得到其給我們帶來的便利。但小區(qū)作為寬帶接入的主戰(zhàn)場之一，無線寬帶接入還鮮有應(yīng)用。本文主要旨在介紹實現(xiàn)小區(qū)無線寬帶的幾種關(guān)鍵技術(shù)，以及分析它們適用的場合。

關(guān)鍵詞：小區(qū)；無線寬帶接入；WLAN；WIMAX；LMDS

近些年來，寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行的如火如荼，寬帶應(yīng)用也隨之越來越多，尤其小區(qū)用戶對寬帶網(wǎng)絡(luò)的需求越來越強(qiáng)烈，各種小區(qū)寬帶接入手段也就應(yīng)運而生。目前小區(qū)寬帶接入手段主要是以xDSL、以太網(wǎng)、光纖接入、HFC等有線接入為主。但是隨著擁有筆記本電腦以及智能手機(jī)的個人用戶越來越多，人們在期待享受寬帶網(wǎng)絡(luò)帶來便利的同時，對可移動性的要求也越來越高，顯然傳統(tǒng)有線寬帶接入手段不能滿足人們這方面的需求。而無線寬帶接入技術(shù)正好彌補(bǔ)有線寬帶接入的不足。無線寬帶接入技術(shù)與傳統(tǒng)的有線寬帶技術(shù)相比具有安裝簡單、易擴(kuò)展、易管理，以及當(dāng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)用戶數(shù)量增加時，只需再部署幾個無線接入點AP，而不需進(jìn)行重新布線，因此建網(wǎng)周期短、成本低等特點。小區(qū)無線寬帶接入可謂有著良好的發(fā)展前景。目前適合于實現(xiàn)小區(qū)無線接入技術(shù)主要有WLAN、WIMAX及LMDS等。

接下來，本文將介紹WLAN、WIMAX及LMDS三種技術(shù)在小區(qū)寬帶接入網(wǎng)中的應(yīng)用，并分析它們適用的場合。

1 WLAN技術(shù)在小區(qū)寬帶接入中的應(yīng)用

1.1 WLAN簡介

無線局域網(wǎng)絡(luò)（Wireless Local Area Networks； WLAN）是相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它利用射頻（Radio Frequency； RF）的技術(shù)，取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線（Coaxial）所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，使得無線局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡單的存取架構(gòu)讓用戶透過它，達(dá)到“信息隨身化、便利走天下”的理想境界。目前無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主要有IEEE802.11系列、HiperLAN標(biāo)準(zhǔn)及HomeRF等。WLAN因其組網(wǎng)靈活、安裝便捷、易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整及易于擴(kuò)展等特點，在無線寬帶接入領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

1.2 WLAN在小區(qū)寬帶接入中的應(yīng)用

1.2.1單AP接入

一般來說室內(nèi)依托于大樓內(nèi)敷設(shè)，供電條件好及用戶集中，實現(xiàn)無線覆蓋相對于容易。室內(nèi)無線覆蓋工程通常采用單AP （Access Point，無線訪問節(jié)點、會話點或存取橋接器）接入的方法。而小區(qū)室外環(huán)境場景差異較大，且需要的覆蓋范圍較廣，單AP 接入時，為了能夠擴(kuò)大覆蓋半徑，經(jīng)常采用較大發(fā)射功率的AP 連接天線方式?，F(xiàn)在移動終端一般僅支持802.11b/g/n協(xié)議， 根據(jù)國家無線電管理局的相關(guān)規(guī)定：天線發(fā)射功率不大于27dBm。 一般單AP接入的信號覆蓋半徑最大可至300m。如果超過300m且覆蓋范圍不大的，并且周邊樓宇已具備無線室內(nèi)信號覆蓋并功率有冗余的，可對冗余信號進(jìn)行耦合以擴(kuò)大覆蓋范圍。具備這樣條件的場景主要有：大樓門廳、商場外的開放區(qū)等。

1.2.2 Mesh方式接入

當(dāng)室外目標(biāo)范圍較廣，且不具備對冗余信號耦合的條件時，可以考慮采Mesh接入方式。所謂的Mesh故名思意是一種網(wǎng)狀網(wǎng)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示。用戶終端通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點接入骨干網(wǎng)，各路由節(jié)點不僅為本地用戶提供接入服務(wù)，還負(fù)責(zé)為其它路由節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)分組，通過相鄰的其他用戶節(jié)點，以多跳方式實現(xiàn)到骨干網(wǎng)的連接。 新用戶可以通過它周圍的其他用戶節(jié)點很方便地接人到網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)中可有多個網(wǎng)關(guān)節(jié)點，數(shù)據(jù)包可根據(jù)鏈路條件接入骨干網(wǎng)。

這種接入方式具有快速部署和易于安裝、網(wǎng)絡(luò)的健壯性強(qiáng)、帶寬高且能夠?qū)崿F(xiàn)非視距接入等優(yōu)點，因此在室外小區(qū)覆蓋中有著廣泛的應(yīng)用前景。但是目前Mesh方式接入沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同廠商之間的產(chǎn)品兼容性不好，這是阻礙其發(fā)展的主要障礙。

1. 3總結(jié)

WLAN技術(shù)因其組網(wǎng)靈活、安裝方便成本低、易于擴(kuò)展、終端支持率高且使用頻段免費等特點，非常適合于將移動終端接入到網(wǎng)絡(luò)中，作為有線接入的一種延伸。但因其覆蓋范圍有限、安全性不高，因此不適合于小區(qū)覆蓋范圍大，對安全性要求比較高的場合。建議小區(qū)比較小的物業(yè)公司建立無線接入網(wǎng)時使用。

2 WIMAX及LMDS在小區(qū)無線寬帶接入中的應(yīng)用

2.1 WIMAX簡介

WiMAX技術(shù)是基于IEEE802.16和ETSI HiperMan標(biāo)準(zhǔn)體系的寬帶無線接入技術(shù)。技術(shù)的核心是OFDM/OFDMA，最大貢獻(xiàn)是引入了對非視距和移動性的支持、提供更高的頻譜利用率，以實現(xiàn)無線接入的寬帶化。WIMAX技術(shù)的信號覆蓋范圍可達(dá)三十英里，這種技術(shù)可以在50公里以內(nèi)的范圍以非常快的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在安全性方面，WIMAX通過在MAC層中定義一個保密子層來提供安全保障，是一種非常理想的城域網(wǎng)解決方案。

2.2 LMDS簡介

本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDS）是一種提供點對多點通信的固定式寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20 GHz以上。LMDS系統(tǒng)可以采用的調(diào)制方式為移相鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK 等）和正交幅度調(diào)制QAM（包括4-QAM）。目前可以提供16QAM、64QAM 等大大提高頻道利用率的調(diào)制技術(shù)。在數(shù)據(jù)編碼方面，LMDS 采用了一些數(shù)字圖像的編碼方式和糾錯方式，有利于提高頻率資源的利用率和系統(tǒng)的容錯能力?？稍?～5 km范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，組網(wǎng)靈活方便、使用成本低，支持ATM、TCP/IP、MPEG2等標(biāo)準(zhǔn)，是一種非常有前途的寬帶固定無線接入解決方案。

2.3 WIMAX及LMDS在小區(qū)無線寬帶接入中的應(yīng)用

WIMAX及LMDS技術(shù)因其覆蓋范圍廣，安全性高、業(yè)務(wù)容量大，在小區(qū)無線寬帶接入中主要是和WLAN相結(jié)合，構(gòu)成WLAN+WIMAX和WLAN+LMDS無線寬帶接入解決方案。其中WLAN技術(shù)主要負(fù)責(zé)將移動終端接入到網(wǎng)絡(luò)，而WIMAX和LMDS主要作為接入點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點間的無線傳輸技術(shù)。由于二者使用的頻段受限，設(shè)備昂貴，因此比較適合于規(guī)模較大的小區(qū)，由電信運營商組建的無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。

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