时间：2022-08-04 16:09:43
关键词：WiMAX；宽带无线接入；OFDMA;3G
Technology of Broadband Wireless Access-WiMAX 802.16e
XU Yibing,TIAN Xu′an,FAN Zhongshan
(Xi′an Communication Institute,Xi′an,710106,China)
Abstract：With the development of wireless network technology and Internet services,mobile services gradually become the trend of broadband wireless access service.This paper describes the 802.16e standard,analyses its station and the key techno-logy in the wireless data network,and then compares it with the WLAN and 3G standard,points to the potential development way.
Keywords：WiMAX;broadband wireless access;OFDMA;3G
1 引 言
随着无线通信技术和多媒体数据业务的巨大需求,传统的移动用户不满足于简单的语音、短信和低速数据业务,希望能使用更高数据速率的业务。用户需求的变化使固定宽带接入服务和移动服务在技术和业务上呈现融合趋势,宽带移动化和移动宽带化逐渐成为两个领域技术发展的趋势,并互为补充、互相促进。
随着传输核心网络的超高速化、超容量宽带化及通信业务的多样化,宽带接入网成了电信网必须解决的瓶颈问题。无线宽带接入技术WiMAX 802.16以其组网灵活迅速以及高速双向数据传输等优点逐渐成为宽带无线接入技术的发展热点。
2 WiMAX 802.16e在无线标准中的位置[STBZ]［1］
WiMAX是针对微波和毫米波段提出的一种新的无线接口标准,他被认为是宽带无线接入的标准,是为解决无线宽带接入“最后一公里”的问题而设计的。从图1中可以看到,WiMAX802.16e采用OFDMA、MIMO技术来有效提高系统容量,自适应地改变数据速率给最终用户应用提供可靠服务,在移动环境下提供高达100 Mb/s的数据速率,最适合在人口密集处提供宽带接入,包括后面桌面的应用。
3 WiMAX 802.16e网络结构
从图2中可以看出整个802.16e网络结构由接入终端、接入服务网络、互联服务网络组成,网络基于IP网络架构。接入网络可以根据用户的应用需求提供话音、互联网络数据等多样。
现代互联网络业务的发展在一定程度上推动了WiMAX技术的前进。802.16e设备可作为一个路由器接入现有的IP网络,同时,802.16协议也可通过一个ATM汇聚子层将ATM信元映射到802.16e MAC层。802.16e的MAC层支持多种QoS等级以适应VoIP、可视电话、流媒体、在线游戏、浏览、下载等不同的业务类型,支持与3G系统的互通及融合。
4 IEEE802.16e标准中的关键技术[STBZ]［2］
4.1 OFDM／OFDMA
正交频分复用OFDM技术是一种特殊的多载波调制技术,各子载波在整个符号周期内相互正交,且各子载波信号频谱可以互相重叠,采用多个子载波可以有效抵抗频率选择性衰落,在数据传输时将高速数据流分解成多路低速数据流,延长了符号周期,可抵抗多径衰落引起的码间干扰。
OFDMA是一种多址技术［3］,是TDMA,FDMA,DAMA(按需分配多址)的综合运用。它将系统可用的子载波子信道化,子信道内的载波不需要相邻,多多址用户采用和跳频类似的方式实现,跳频的频域单位为一个子信道,时域单位为2或3个符号周期。在下行链路上一个子信道可以指向不同的接收机;在上行链路上一个发射机可以被指配一个或者多个子信道,几个发射机可以并行发射。
802.16e的OFDMA物理层支持长度为2 048,1 024,512和128的FFT点数,向下数据流被分为逻辑数据流,这些数据流可采用不同的调制及编码方式,以不同信号功率接入不同信道特征的用户端。向上数据流子信道采用多址方式接入,通过下行发送的媒质接入协议(MAP)分配子信道传输上行数据流。采用这种技术,可以根据不同的无线环境选择不同的调制方式,灵活适应信道带宽的变化,以保证系统在移动环境中能够以高性能的方式工作。
4.2 自适应调制编码技术AMC
AMC是通过自适应切换调制方式和编码方式来使吞吐量-信噪比曲线达到最佳。由于802.16e 物理层采用的是OFDM技术,所以时延扩展、多普勒频移、PAPR值、小区的干扰等对于OFDM解调性能有重要的影响。信道因素必须被考虑到AMC算法中,AMC在WiMAX的应用中有其特有的技术要求,在802.16e标准中常采用64QAM,16QAM,QPSK,BPSK调制,相对于蜂窝移动通信系统,802.16e更强调在信道条件较好时实现极高的峰值速率。为适应高质量数据通信的要求,802.16e选用了块Turbo码、卷积Turbo码等纠错能力很强但解码延时较大的信道码,同时也考虑使用低复杂度、低延时的LDPC码。
4.3 HARQ技术
自动请求重传(ARQ)是有线数据网络中在收发端建立可靠数据链路的一种机制,接收端对接收的数据进行运算,接收错误的数据要求发端重新传输,直到正确接收。
在室外远距离应用条件下,无线信道的衰落现象非常显著,在质量不稳定的无线信道上应用TCP/IP协议,其效率将非常低下,在802.16e标准中的链路层引入HARQ(混合自动重发请求)减少了到达网络层的信息差错,大大提高系统的业务吞吐量。
4.4 切换技术和睡眠模式
在802.16e标准中,规定了越区切换模式HO(handover),移动台可以通过当前的服务BS广播的消息获得相邻小区的信息,或者通过请求分配扫描间隔或者是睡眠间隔来对邻近的基站进行扫描和测距的方式获得相邻小区信息,对其评估,寻找潜在的目标小区。切换既可以由MS决策发起也可以由BS决策发起。
802.16e协议为适应移动通信系统的特点,增加了终端睡眠模式：Sleep模式和Idle模式。Sleep模式的目的在于减少MS的能量消耗并降低对ServingBS空中资源的使用。Sleep模式是MS在预先协商的指定周期内暂时中止ServingBS服务的一种状态。Idle模式为MS提供了一种比Sleep模式更为省电的工作模式,在进入Idle模式后,MS只是在离散的间隔,周期性地接收下行广播数据(包括寻呼消息和MBS业务),并且在穿越多个BS的移动过程中,不需要进行切换和网络重新进入的过程。
5 WiMAX技术与其他无线数据技术的对比
5.1 WiMAX 802.16e与3G技术［4］
3G技术是在传统移动通信话音业务的基础上向宽带数据演化,是宏蜂窝广泛覆盖,满足用户在各种移动环境下服务要求。WiMAX的802.16e是基于互联网通过多基站移动接入,在低速环境下提供应用服务。在终端方面,3G主要是移动电话,以支持话音业务为主；WiMAX则是PDA和便携式计算机,以支持高速数据业务为主。两种技术的着眼点不同,服务的用户群、业务类别、移动范围都存在差异,但两者可以相互补充、和谐发展。表1给出了WiMAX 802.16e与3G技术的基本比较。
总的来说,3G技术强调移动业务从传统的话音向宽带数据演化,而WiMAX技术则是从宽带接入从有线向无线、移动演化。
5.2 WiMAX与Wi-Fi技术［5-8］
WiMAX的802.16e是无线城域网标准,适合于在人口密集的地方提供无线宽带接入,获取桌面性的应用,支持较大区域的移动性数据服务；Wi-Fi是无线局域网标准,支持用户在较小区域的数据服务。两者在网络架构中的物理层和数据链路MAC子层有较大的差异。表2给出了两者之间的基本差异。就应用而言,WiMAX的802.16e主要应用在公共服务,而Wi-Fi主要应用在家庭一类的室内环境。
6 结 语
WiMAX技术并不是一个独立的无线产业链技术,它会和现网的多种无线甚至于固网的接入技术相互融[GK11!]
合,
相互影响,WCDMA和CDMA等3G技术在当前来说是一种更加合适提供移动数据业务和语音的技术,而WiMAX主要的市场是基于IP接入的核心网及IP多媒体服务宏观市场。将WiMAX作为一个从属网络附加到WCDMA网络之上,WiMAX的鉴权、认证、计费过程借助于WCDMA的AAA,HLR等网元完成,
通过将两者很好地融合来增强现有无线网络的数据业务能力,达到事半功倍的效果。
参 考 文 献
［1］Mobile WiMAX-Part I:A Technical Overview and Performance Evaluation.WiMAX Forum,2006.
［2］IEEE Standard.802.16-2004 Part 16:Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems,2004.
［3］Nick Thomas VP.Global Sales and Service Adaptix,Inc OFDMA & Mobile WiMAX Out of the Lab and Into the Field.Wireless China 2006 Shanghai,PRC April 27,2006.
［4］High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) Overall Description.3GPP TS 25.308,Sep.2004.
［5］ANSI/IEEE Std 802.11.Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,1999 Edition (R2003).
［6］IEEE Standard.802.11i Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications.Amendment 6:Medium Access Control (MAC) Security Enhancements,2004.
［7］IEEE Standard.802.11e Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications.Amendment:Medium Access Control (MAC) Quality of Service (QoS) Enhancements,2005.
关键词:分布式入侵检测;;协作
在宽带网建设中,除了增加骨干网传输通路的带宽、网上服务器的处理能力及路由器速度以外,主要是缓解用户接入网瓶颈。目前,宽带用户接入技术主要有高速数字环路(xDSL)、光纤接入方式、双向混合光纤/同轴电缆(HFC)和宽带无线接入网(如MMDS和LMDS)等手段。其中,宽带无线接入是近年来新兴的一种接入手段。本文将重点探讨宽带无线接入技术及其应用前景。
1.无线接入技术发展的特点
1.1首先,话音通信和宽带数据通信逐渐无线化。随着固定无线接入系统和移动通信系统在技术和市场方面的发展,通过无线方式进行通信的用户数量急剧增长,在几年后,无线话音通信和窄带数据通信的用户数量将可能超过有线用户。目前在中国的部分地区,移动电话用户的增长数量已超过有线电话用户的增长。
1.2无线通信须适应IP业务的发展。随着计算机的普及和电子商务等新业务的发展,数据通信业务量正以指数规律增长,其中使用IP协议进行数据通信的业务量更是急剧增加。固定无线接入系统和移动通信系统须适应IP通信业务发展的需求,并逐渐向高速、宽带通信网推进。
1.3无线通信与有线通信始终在互补支持发展。与无线通信相比,有线通信具有容量大、速率高、宽频带和传输质量稳定的特点,能满足高速数据通信和宽带多媒体业务的通信需求。在无线通信方面,第三代移动通信拟达到的目标是静止状态下为2Mbit/s,10GHz频段下的固定无线接入通信已可实现20Mbit/s左右或更高速率。更高频段的无线接入亦在向更高速率迈进,无线通信正利用其实现个人通信的优势始终与有线通信在互补支持发展着。
2.无线接入系统在通信网中的定位
无线接入技术的主要作用是,在一定条件下,用于提供本地交换局至用户终端之间的通信传输,但不提供局间漫游服务。在建筑物内或局部区域,可通过移动终端提供服务。在地形复杂的山区、海岛或用户稀少、分散的农村地区,铺设有线电缆比较困难、投资大,用户经济实力较低,只有选用无线接入技术,才能解决电话普及与运营企业的经济效益的矛盾。在遇到洪水、地震、台风等自然灾害时,无线接入系统可作为有线通信网的临时应急系统快速提供基本业务服务。
在通信网中,无线接入系统的定位是:本地通信网的部分是本地有线通信网的延伸、补充和临时应急系统。
3.无线接入技术
3.1MMDS接入技术
MMDS多路微波分配系统已成为有线电视系统的重要组成部分,MMDS是以传送电视节目为目的,模拟MMDS只能传8套节目,随着数字图像/声音技术和对高速数据的社会需求的出现,模拟MMDS正在向数字MMDS过渡。MMDS的频率是2.5～2.7MHz。它的优点是:雨衰可以忽略不计;器件成熟;设备成本低。它的不足是带宽有限,仅200MHz。许多通信公司看中用LMDS技术来作为数据、话音和视频的双向无线高速接入网。但由于MMDS的成本远低于LMDS,技术也更成熟,因而通信公司愿意从MMDS入手。它们正在通过数字MMDS开展无线双向高速数据业务,主要是双向无线高速英特网业务。
近年,我国有的大城市已经成功地建成了数字MMDS系统,并且已经投入使用。不仅传送多套电视节目,同时还将传送高速数据,成为我国数字MMDS应用的先驱。数字MMDS不应该单纯为了多传电视节目,而应该充分发挥数字系统的功能,同时传送高速数据,开展增值业务。高速数据业务能促进地区经济的发展,同时也为MMDS经营者带来更大的经济效益。因为数据业务的收入远高于电视业务的收入。
3.2LMDS接入技术
本地多点分配业务LMDS工作于24GHz～38GHz频段,带宽在1.3GHz左右,传输容量大和应用灵活等特点使其成为目前倍受瞩目的天线宽带接入技术。
一个完整的LMDS系统由四部分组成,分别是本地光纤骨干网、网络运营中心(NOC)、基站系统、用户端设备(CPE)。
宽带无线接入技术主要有多通道多点分配业务(MMDS)和本地多点分配业务(LMDS)两种。它们是在成熟的微波传输技术上发展起来的,所采用的调制方式与微波传输相似,主要为相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之处是MMDS和LMDS均采用一点多址方式,微波传输则采用点对点方式。
LMDS的特点是:
(1)LMDS的带宽可与光纤相比拟,实现无线“光纤”到楼,可用频带至少1GHz。与其他接入技术相比,LMDS是最后一公里光纤的灵活替代技术。
(2)光纤传输速率高达Gb/s,而LMDS传输速率可达155Mb/s,稳居第二。
(3)LMDS可支持所有主要的话音和数据传输标准,如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。
(4)LMDS工作在毫米波波段、20~40GHz频率上,被许可的频率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz获得的许可较多,该频段具有较宽松的频谱范围,最有潜力提供多种业务。
LMDS的缺点是:
(1)传输距离很短,仅5～6Km,因而不得不采用多个小蜂窝结构来覆盖一个城市。
(2)多蜂窝系统复杂。
(3)设备成本高。
(4)雨衰太大,降雨时很难工作。
3.3WCDMA接入技术
WCDMA技术能为用户带来最高2Mbit/s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地传递。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通过有效地利用宽频带,不仅能顺畅地处理声音、图像数据、与互联网快速连接,而且WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图像。
3.43G通信技术
在上述通信技术的基础之上,无线通信技术将迈向3G通信技术时代。3G强大的带宽和传输速率给多媒体通信提供了高速传输的可能性。从通信容量上,3G较第二代移动通信系统有大幅提升。另外,3G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,使传输速率有了大幅提高,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,其传转数据速率为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,无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps。
3.54G通信技术
关键词：3.5GHz固定无线接入
信息产业部已于2001年6～8月就重庆、武汉、南京、厦门和青岛五城市的3.5GHz固定无线接入频率和经营许可进行了招标。现即将在全国32个城市进行招标，预计3.5GHz固定无线接入的市场将于今年启动。随着电信格局即将发生的巨大变化，3.5GHz固定无线接入系统的竞争也更趋激烈。
3.5GHz固定无线接入FWA（FixedWirelessAccess）系统采用点对多点微波技术。该系统在传统的电路型无线通信技术中融合了IP数据通信技术，主要提供大容量的语音和数据业务接入，也可以为窄带无线系统和移动基站提供回传连接。对于不便铺设光缆的用户、相对分散铺设光缆不经济的用户以及对开通紧迫性很强的用户，引入快速经济固定无线接入系统可为用户提供急需的接入服务，对解决“最后一公司”接入网的瓶颈问题，起到了有力的补充作用。因此具有广泛的商业应用。价值和发展前景。
13.5GHz固定无线接入系统结构
系统构成一般包括中心站（CS）、终端站（TS）和网管系统三大部分。中心站和终端站又分别可分为室内单元（IDU）和室外单元（ODU）两部分。3.5GHz固定无线接入系统是一种点到多点的分布式系统，TS用户通过用户接口网络（UNI）与单个的用户终端（TE）或者一个用户驻地网（CPN）相连，中心站（CS）通过业务节点接口（SNI）与外部网络相连。系统结构如图1所示。
（1）中心站（CS）
中心站位于服务区中心，逻辑上可以分两个部分：中心控制站（CCS）和中心射频站（CRS）。中心控制站是业务汇聚部分，并提供到网络侧的接口；网络侧的接口一般有STM-1、10/100Base-T、E3/T3、n×E1等接口。中心站覆盖的服务区一般分为多个扇区，每个CRS对应一个扇区，每个扇区可以对一个或多个远端站提供服务。CCS将来自各个扇区不同θ用户的上行业务量进行汇聚复用，提交不同的业务节点；将来自不同业务节点的下行业务量分送各个扇区。
（2）终端站（TS）
在3.5GHz固定无线接入系统中，终端站（TS）属于远端设备，设置在用户驻地，为用户提供系统的接入点并为用户提供各种业务接口。可提供接口类型包括10Base-T、E1、n×64Kbps、FR、POTS或ISDN接口。
（3）接力站（RS）
接力站作为系统实现的可选项，用以转发中心站和终端站之间的信号。RS天线可以采用扇区天线或小波束角定向天线。
（4）网管系统
3.5GHz固定无线接入系统一般采用基于图形界面的网络管理系统，系统可运行在MicrosoftWindowsNT或UNIX平台上。用户使用系统可轻易地对网络进行配置和管理。网管系统的功能一般包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理及计费信息的收集等。
2系统性能特性
2.1频率使用
根据国家无线电管理避已颁布的3.5GHz频段地面固定无线接入系统所用的频率资源和相关频率参数，其双工方式为FDD，上行远端站发射频段为3399.50～3431.00MHz；下行基站发射频段为3499.50～3531.00MHz；同一波道收发射频频率间隔100MHz。
2.2调制方式和多址方式
调制方式主要包括GFSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。调制方式不同调制效率Em(bit/s/Hz)不同，由以下公式给出：
Em=[(log2(M)·R)/1+r]bit/s/Hz
其中，M为调制阶数，R为编码率，r为滤波器滚降系数。调制效率随着调制阶数的增大而增大。但是实际工程中，外界干扰对系统性能的影响将急剧增加，会降低系统的性能，因而可根据需要采用自适应调制技术或者根据具体情况选择调制方式。在一个扇区可以采用多个调制方式混合使用，其目标是使得在任何一点都将采用尽可能高效的调制方式。也就是在一般情况下，根据传输质量和传输覆盖范围，离基站近的区域可以使用比较高效的调制方式，距离大时采用更可靠的方式。
常用多址技术有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。根据3.5GHz固定无线接入的一些特殊情况，具体采用那一种多址方式，需要根据业务模式、技术成熟程度、性价比等来考虑。
传统的FDMA效率较低，但是目前出现的W-OFDMA以及动态FDMA技术使得接入效率大为提高。OFDMA经过串并变换到各个正交子载波上后，并行码元信号周期远大于串行信息码元周期，再加上保护间隔，使其能基本消除码间干扰。因此与其他接入技术相同的高斯噪声相比信道上能支持更高标准的干扰，而且在OFDMA时信道均衡非常容易，QPSK情况下不需均衡器。OFDMA现已被IEEE802.16TG3标准确立为唯一的传输方式。动态FDMA技术根据业务量调整调制解调器的参数，动态分配每个频分信道的带宽，在两个不同极化的扇区中使用同一频率以提高频率利用率。但是OFDMA对相位噪声非常敏感，对同步和前端放大器的线性要求更加严格；动态FDMA对调制解调和ODU要求严格。
CDMA主要基于扩频通信的基本原理，使得传输信息的信号带宽远大于信息本身的带宽，扩频码采用正交码或准正交码作地址码实现码分多址，CDMA主要应用在北美蜂窝标准IS-95、IMT-2000以及卫星通信等。CDMA的优点是容量大、抗互扰能力强、信号功率谱密度低、相关特性好，CPE峰值功率和平均功率的比值小，但是当PN码正交性能欠佳或者干扰超过干扰容限时，性能将恶化，因此抗自扰能力相对欠缺。另外占用的信号频带宽，扩频后的带宽远大于扩频前的信息；地址码数量大的限制，对大容量的通信也有一定的限制，因此在频率资源有限的情况下，将带来不少的麻烦。
TDMA是发达端对所发信号的时间参量进行分割，形成许多互不重叠的时隙。因此抗自扰能力极佳，而且对时隙的管理和分配通常要比对频率的管理和分配简单又经济，这样TDMA也具有较大的信息传输能力，易于实现带宛动态分配，比较适合突发性较强的业务流量。但是TDMA抗互扰能力差，相邻小区重复使用频率受限制，因此系统容量低于CDMA，且CPE峰值功率和平均功率的比值相对CDMA非常大，对同步要求比较高。
2.3扇区调制效率和容量计算
系统在服务区范围内，一般通过划分多个扇区对频率进行再用以提高系统容量，而扇区在不同部分根据实际情况例如链路距离采用不同的调制方式，这使扇区的不同部分有不同的调制效率，因此有必要计算整个扇区的平均效率。那么扇区的平均调制效率计算如下：
这里∑是所有调制区域的加权。频率再用率和扇区平均调制效率是通过具体划后得出的，而且需要经过多次反复规划后才可确定，以实现规划得出的值为准，这个数值是可以变动的，目的是使其最大扇区容量达到最大。
固定无线接入网络容量可以由以下公式给出：
每个基站频率资源=运营商可用频率资源×平均调制效率）
3与其他宽带接入技术的比较
目前全球宽带网络热度空前高涨，各网络运营商竞相在各大市场构建宽带IP城域网，提供低廉的高速IP接入服务，参与电信市场的竞争。而宽带接入技术的种类也繁多，主要有以下几种方式：
（1）光纤接入方式（FTTX）
光纤接入网有光纤到户（FTTH）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到路边（FTTC）、光纤到小区（FTTZ）等多种形式。利用光纤传输介质，提供高带宽、高可靠性和高抗干扰性的数据传送，接入网常用形式有ATMVP自愈网、ATM无源光网络（APON）等，还有SDH环网等传统技术。APON的优势在于：它结合了ATM多业务、多比特率支持能力和PON透明宽带传送能力业务的接入非常灵活。但是铺设光纤相对投资较大、耗时较长，有些地方铺设极为不便等问题，因此不少公司均发展XDSL传输系统。
（2）高速数字环路（XDSL）技术
基于XDSL技术的铜线接入技术适用于已有的电话基础网络，通过2B1Q、CAP（无载波调幅调相）、DMT（离散多音）等频带编码技术，挖掘双绞线高频段带宽的资源，通过带宽倍增技术实现宽带接入，满足高数据通信需求，主要技术有ADSL、HDSL、VDSL等。VDSL的传输距离短，必须建立在FTTB基础上，而ADSL线路较长，容易受外界干扰同，造成速率波动。
（3）光纤风轴混合网络（HFC）
基于同轴电缆接入的HFC方式是在传统同轴CATV技术基础上发展起来的，利用频分复用技术实现模拟电视、数字电视、电话和数据同时传送。系统成本比光纤环路低，并有铜线及比绞线无法比拟的传输带宽，适合当前模拟制式的高质量视频业务市场和CATV网使用。但是当前HFC都是单向的，要实现双向通信，其改造的费用非常高昂，难度也非常大。
（4）LMDS技术
LMDS工作在10GHz以上，可用频带宽，高达1GHz，可以承载几乎任何通信业务，包括话音、数据、图像及多媒体等。可提供多种通信系统一般具有的优势，如建设成本低、启动资金较小、建设周期短、投资回收快、网络运行和维护费用低等特点。但是服务覆盖范围相对较小，一般为2～4km，不适合远程用户使用（在同样传输距离的情况下自由空间损耗比3.5GHz固定无线接入至少低2dB）。通信质量受雨、雪等天气影响较大，大暴雨还可能引起无线通信链路的中断。
（5）3.5GHz宽带固定无线接入方式
3.5GHz宽带无线接入方式以蜂窝式覆盖，半径10km左右，适合各种用户接入。3.5GHz固定无线接入和其他接入技术相比，具有许多独特的优越性，具体如下：
·工程项目建设方便、快捷
无线系统与有线系统相比，很大的优势在于工程的启动与实施非常迅速。开通快，建设周期短，组网灵活，用户终端设备简单，投资省。尤其在大城市，有线工程往往要经过市政等部分的审批，因为对道路、绿地等环境破坏较大，而且施工量大，要受到多种因素的制约。
·一次性投资小，后期扩容能力强，投资回收快
Abstract: Local Multipoint Distribution Access System is representative of broadband wireless access systems. It develops rapidly in recent years because it provides the economic, efficient and effective network services for operators. It is a new type of wireless communication technology which the providing capacity is close to the fiber optic cable and is called "wireless fiber". The paper makes the discussion from several aspects.
关键词：核心网络；LMDS；无线接入平台
Key words: core network; LMDS; wire access platform
中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0315-02
1本地多点分配接入系统的基本涵义
本地多点分配业务系统LMDS（Local Multi-point Distribution Service）定位为宽带固定无线接入技术，是固定宽带无线接入技术的典型代表。LMDS这几个字母的含义如下：L是本地的意思，指在一个小区的覆盖范围内，在其频率范围限度内，信号的传播特性，实验显示，LMDS，的基站发射机的范围最大达5km；M是多点的意思，由基站到用户的信号是以点到多点或广播方式发送，而由用户到基站的信号回传则以点对点的方式传送；D是分配的意思，指信号的分配方式，它可同时包括话音，数据，因特网服务和图象服务，将不同的信号分配到不同的用户；S是业务的意思，制网络运营商与用户之间在业务上是提供与使用关系，即用户从LMDS，网络所能得到的业务服务完全取决于网络运营商对业务的选择。
宽带固定无线接入技术LMDS，以点对多点的广播信号传送方式为电信运营商提供高速率，大容量，点对多点的高可靠性全双工的宽带无线接入手段。它是利用无线信道代替有线电缆以无线通信方式解决从数据骨干网，本地交换机到用户之间的接入问题，是利用地面转接站而不是卫星来转发数据，是实现用户远端到骨干网的宽带无线接入，包括语言、数据和图像的传输，也可作为因特网的接入网。能为电信运营商提供经济快捷，有效的网络服务，近几年发展很快，与传统的有线接入或者低频段无线接入方式相比，具有比有线设备部署快，初期投资小，组网灵活，支持多业务综合接入等优势。
2本地多点分配接入系统的基本特点
本地多点分配接入系统LMDS由一系列蜂窝状的无线发射枢纽组成，每个蜂窝由点对多点的基站和用户站构成。一般来讲，LMDS主要有以下几个特点：一是单个基站所能覆盖的范围有限。根据所采用频率的高低，LMDS的覆盖半径一般为3-7km。在天气晴朗的情况下，其覆盖范围会显著提高；但是在阴雨天覆盖范围受雨衰变的影响，频率越高，影响反而就越大。因此该技术主要应用于本地接入，是提供主干网到户的一种很好的解决技术措施。二是从基站到用户的下行信号采用点到多点的方式，这也是“多点分配”的含义所在。用户到基站的上行传送可以采用频分多址方式，也可以采用时分多址方式。三是提供的业务比较广泛。LMDS可以提供包括窄带话音到宽带数据等各种业务。用户能够从LMDS网络得到的业务，完全取决于运营者对业务的选择。
3本地多点分配接入系统结构
一般来讲，一个典型的本地多点分配接入系统LMDS系统通常由基站设备、BS、用户端设备、CPE、和网管系统组成。从本质上讲，LMDS提供了一个从用户到核心网络的接入平台。基站设备主要提供LMDS系统至核心网络的接口，完成信号在核心网络至无线传输之间的转换并负责无线资源的管理，基站设备包括与核心网络相连的接口模块调制与解调模块和通常置于楼顶的微波收发模块，到核心网的接口可以是ATM接口，也可以是IP接口。基站可以采用全向天线覆盖，也可以扇区化，从而增加系统容量用户侧设备的配置差异较大，随应用的需求而不同。一般来说，用户侧设备由室外单元，定向天线和微波收发设备和室内单元，含调制解调器和至用户设备的接模块所组成。此外网管系统具有系统配置、业务管理、报警和故障诊断，性能分析和安全管理等功能也是LMDS的重要组成部分。
LMDS系统作为固定宽带无线接入系统，典型地由四个部分组成：基础骨干网基站，用户终端站，网管运营中心。骨干网络平台可由ATM、IP、ATM+IPSONET/SDH/WDM等技术构成。负责与现有网络之间的互连互通，如PSTN、FRCATV网等，从而使LMDS能够提供几乎所有现存网络提供的业务LMDS。以点对多点的广播信号传送方式为电信运营商提供高速率、大容量、点对多点的高可靠性全双工的宽带无线接入手段。它是利用无线信道代替有线电缆以无线通信方式解决从数据骨干网，本地交换机到用户之间的接入问题，是利用地面转接站而不是卫星来转发数据，是实现用户远端到骨干网的宽带无线接入。包括语音、数据和图像的传输，也可作为因特网的接入网。
LMDS系统能为电信运营商提供经济快捷、有效的网络服务，近几年发展很快。具有比有线设备部署快、初期投资小、组网灵活、支持多业务综合接入等优势。特别对电信运营商来说，最吸引人之处，在于它实现了和现有网络的零接触，可以迅速回收资金，并能快速占领市场，随着无线接入技术的发展，尤其新电信运营商的加入和对最后一公里网络建设的重视，以及人们对数据业务的关注，目前宽带无线接入技术的市场需求很旺盛。
4本地多点分配接入系统的技术要素
本地多点分配接入系统LMDS的技术要素主要包括工作频段配置与分配、拓扑结构、多地址方式以及调制方式。限于篇幅限制，这里仅对前两种进行阐述。
4.1 工作频段配置与分配目前LMDS的应用频段分配世界上尚无统一标准，国外一些频率管理机构正在逐步允许运营商进行点到多点PMP的无线系统的运营。如在某一范围内使用某一频段构建LMDS商业网络。我国信息产业部于2001年下发了《关于26GHz频段FDD方式本地多点分配业务LMDS频率规划试行》的通知，决定将24.45-27GHz频段的部分频率作为FDD方式LMDS的使用频率，中心站BS发射频段为24.507-25.515GHz，终端站CPE发射频段为，25.757-26.765GHz，收发频率间隔为1250MHz，基本频道带宽为3.5MHz、7MHz、14MHz、28MHz。可根据具体业务需求将基本信道合并使用。
不少国家已经规划了LMDS的应用频段，美国联邦通信委员会FCC将LMDS的频谱分为两段。其中，27.5-28.35GHz，29.10-29.25GHz，31.075-31.225GHz，为A段，总的频率带宽为1150MHz，31.225-31.300GHz为B段，共计150MHz的频率带宽。除了美国外，世界各国也开始意识到LMDS的发展潜力，一些国家也相继分配了LMDS频谱。
一般来讲，LMDS工作在毫米波段，大致集中在20-40GHz的频段上。目前国际上对28GHz的频段的应用较为广泛，可用带宽至少为1GHz，相对较为宽松。但是，对具体运营商而言，其拥有的频谱带宽依然有限，为了提高系统的容量，处于不同地理位置的中心站需要重复使用相同的频率，频率的重复使用体现在两个方面。首先，同一中心站的不同扇区和不同中心站的相邻扇区之间，通过同一频率的正交极化隔离技术，及隔离信道配置频率复用技术来充分利用频率资源；其次，在同一扇区内通过采用邻频多载波技术来大大提高网络的容量。
4.2 拓扑结构LMDS系统的拓扑结构与局域网类似，可以有星型和环型两种主要结构形式。目前星型结构居于主流地位，绝大多数设备厂家都支持星型结构，也有些厂家推出了环型结构的解决方案。星型结构是指基站采用全向或扇区天线与采用定向天线的远端用户终端直接进行微波通信。环型结构是指相邻服务节点之间采用定向天线彼此进行微波通信，中央节点处于网络枢纽位置，负责微波环路上业务量的汇聚和转接。环型LMDS可以方便地实现链路自愈功能。同时采用点点相连方式，如果环路组织合适，有可能部分解决星型LMDS中的覆盖盲区问题。
总体来讲，星型拓扑结构适合于用户比较稀少、地理位置比较复杂的环境。
本地多点分配接入系统LMDS宽带无线接入技术代表了宽带接入技术的一种新的不可忽视的发展趋势。不仅敷设开通快，维护简单，用户较密时成本低，而且改变了本地电信业务的传统观念，最适合于新的电信竞争者与传统电信公司和有线电视网络公司展开有效的竞争，也可以作为电信公司和有线电视网络公司有线接人的重要补充。LMDS系统对于宽带业务的经营者和用户双方都是一种多用途的具有良好成本效益的选择方案，由于它能迅速而廉价地建立起来，因此对经营者和用户来说，特别有吸引力，应用前景非常广阔。
参考文献：
[1]徐俭.LMDS无线宽带接入技术浅析[J].有线电视技术，2003（17）.
无线接入系统可分以下几种技术类型:
1、模拟调频技术。工作在470MHz频率以下，通过FDMA方式实现。因载频带宽小于25KHz，其用户容量小，仅可提供话音通信或传真等低速率数据通信业务。适用于用户稀少、业务量低的农村地区。
2、数字直接扩频技术。工作在1700MHz频率以上，宽带载波可提供话音通信或高速率、图像通信等业务，其具有通信范围广、处理业务量大的特点，可满足城市和农村地区的基本需求。
3、数字无绳电话技术。可提供话音通信或中速率数据通信等业务。欧洲的DE
（来源：文章屋网 ）
随着城市的不断发展，城市建筑物呈现复杂多样性的特点，高层住宅、环形密集小区、城中村等均是网络规划中的覆盖难点。本文通过分析河源市实际无线环境及各类型无线接入方式的实际使用情况，总结出6种适用于各类室内场景的接入方案。
二、研究背景
2012年上半年，随着河源市WCDMA网络用户的发展，由于WCDMA网络使用频段较GSM高，覆盖穿透力较差，原有通过GSM共站建设的WCDMA站点已无法满足用户的覆盖需求。出现了较多的室内弱覆盖投诉，由于投诉点较多且分布不一，为在保证网络质量的基础上进一步降低网络建设成本，根据各覆盖场景的实际情况，对各类覆盖方案进行了尝试，并总结出各类场景的特点及性价比最高的覆盖方案。
三、各种场景下无线接入技术的应用分析
3.1室内外综合覆盖技术应用
应用背景：由于部分建筑物群较为密集，楼层较为平均。现有基站的功率、方向角、下倾角较为单一的原由，信号不能多面墙体达到深度覆盖要求或者使用容量不够。使用传统室内分布方式进行覆盖又投资巨大。
3.1.1技术分析
主要概念：通过室内分布系统、室外覆盖天线覆盖相结合的分散覆盖方式，主要通过信号功分或单独设立（光纤拉远）的方法获得信号源，以克服由于基站功率、方向角、下倾角无法灵活调整的缺点，达到解决目标单体楼宇或者楼群的楼层深度覆盖问题。在日常的应用中主要采用美化天线尽可能减少物业投诉。
3.1.2应用场景分析
室内外综合覆盖主要应用于大中型楼盘、城中村、校园、工业园区等。
3.2毫微基站FEMTO技术应用
应用背景：由于部分区域宏蜂窝直接穿透室内很困难，通过网络优化无法解决信号覆盖问题。较之用户对移动接入的质量和速度要求越来越高，传统的室分分布方式在节省资源（与固网相结合）、信号质量上已无法满足高端用户群。
3.2.1技术分析
1.Femto定义：一种小型、低功率3G基站接入技术，面向家庭及办公室、会议室等室内场景使用；2.Femto作用：借助固定宽带接入为室内环境提供3G移动业务，是3G网络在室内覆盖的补充手段。是固网宽带在3G的延伸，是典型的固定、移动融合产品；能够在一定范围内进行精确定位，推动内容服务，对于商场、会所有很大的广告作用。3.Femto特点：设备体积小巧，覆盖半径一般为5-20米；其提供3G语音的成本接近于VoIP的成本；提供3G数据比特成本接近固网宽带。可在大网统一计费费率基础上提供基于家庭/企业等Femto覆盖区域的精确位置计费。
3.2.2应用场景分析
高档小区、高级会所、大型商场、会议室。
3.3室内型微型直放站应用
3.3.1技术分析
应用背景：由于部分区域，占地面积小，位置较为偏僻但又具备一定的人流量。诸如此种鸡肋站点使用基站或者拉远进行覆盖设备和传输成本相应较高，工程建设存在一种尴尬状态。
微型直放站，具有无线转发，双向放大基站上、下行链路信号，有效扩展覆盖范围和填补移动通信覆盖盲区的功能。设备能有效放大带内载频信号，滤除其它无关信号，避免小区干扰，提高话音质量并扩大覆盖范围。
3.4.2应用场景分析
主要应用于已完成装修或因物业问题室内线路无法布局的热点区域。与传统的网络布线相比，施工周期短、系统投资少，同时施工便利。
3.5MDAS多业务数字分布式系统技术应用
应用背景：部分酒店无法布线，使用传输的室分方式无法施工；由于人们对电磁信号较为敏感，布放馈线的方式覆盖遇到较多的物业阻挠。这些场景使用传统覆盖方式无法进行深度覆盖和建设。
3.5.1技术分析
MDAS：多业务数字分布式系统技术，是一种多网融合传输技术，可提供2G、3G、WLAN及宽带信号共网传输。用户入户线采用网线传输，可新布放或利用家庭宽带线路。
3.5.2应用场景分析
酒店、公寓、城中村
3.6TADS三网接入分布式系统技术应用
应用背景：部分酒店、家庭无法进行布线的区域，现有的资源如网线等又无法满足施工要求的区域要进行信号深度覆盖较为困难。
3.6.1技术分析
TADS：Triple-Access Distribution System，三网接入分布式系统。借助庞大且成熟的有线电视网络实现移动信号深度覆盖的一种解决方案。
1、确保CATV信号的无干扰传输；
2、实现2G&3G信号的深度覆盖；
3、实现网络信号的引入（WIFI）；
3.6.2应用场景分析
主要适用于酒店、高档住宅等室内无线布放传统馈线及分布系统的区域，满足深度覆盖需求。
在当前的移动互联网时代，互联网宽带的无线化和无线带宽的宽带化，极大地促进了对无线频谱和无线技术的飞速发展，无线频谱的价值已经充分体现。作为无线通信的黄金频段――700MHz频段成为炙手可热的资源。
在施行频谱拍卖制度的美国，Verizon曾经在2008年花费100亿美元巨资从美国政府手中拍得700MHzl谱。其后，Verizon凭借700MHz优异的无线传播特性，以较小的基站规模，实现较大的区域覆盖，并且是以较低廉的成本实现4G网络的快速部署，奠定了4G的领先。2007年，国际电信联盟ITU在历经漫长的讨论之后重新规划700M，规划释放出一部分频率资源用于未来的移动通信，故700M也被称为“数字红利”。根据GSMA在2012年的研究数据，如果亚太各国政府将“数字红利”频谱用于移动宽带通信，到2020年亚太地区的GDP将增加近7300亿美元，税收将增加1300多亿美元。
我国一直通过无线电管理委员会对频谱实施行政分配制度。上世纪，700M被分配给各省市县的广播电台，用于承载模拟广播电视信号。随着技术进步，模拟电视逐渐数字化，大部分700M频谱资源逐渐闲置。当前700MHz频段是广电使用的频段，如何利用700M黄金频段发展无线技术，把握无线移动互联网时代中的机会，是当前广电人亟需考虑的问题。
二、广电融合网与700M频段
随着新技术快速发展和产业环境不断变化，以双向、互动、高清为标志的广播电视网，正在向宽带、多屏、智慧化升级，我国广播电视网络发展已进入一个 全新阶段，未来的下一代广播电视网络（NGB-W，Next Generation Broadcasting Network-Wireless）将发展为电视有线、无线、卫星多通道无缝连接的融合覆盖网络。融合网络的设计是在构建无线双向网基础上，将有线电视网、地面数字电视网、卫星广播网、广电自适应WiFi无线网、无线双向网进行有机结合，打通相互间的传输通道，形成广电特色的有线无线卫星融合网，网络架构如图1所示。
广电无线700M双向化技术是“智慧广电”发展的保障，实现广播频段无线信道模型建立、动态频谱感知、无线双向系统组网、信道编码、下行和上行信道传输、无线载波聚合等技术难点，建立广电无线双向网技术标准体系，可形成广电地面数字电视标准的有益补充，其中基于700M频段的双向LTE将成为无线双向系统的重要支撑。
三、 700MHz LTE方案浅析
（一）LTE发展现状
LTE作为目前移动通信的领军技术，在全球运营商中已获得大规模商用的验证。根据GSA全球移动供应商协会的统计，2014年底共有611家运营商在174个国家和地区投资LTE网络。全球商业运营的LTE网络超过360张，LTE基站已经部署200万个，LTE用户数接近3亿。当前LTE主流的频段采用1.8GHz（45%以上）和2.6GHz（28%以上），中国移动主流也是采用2.6GHz频段。1GHz以下700/800MHz低频频段，也有33个国家55张商用网络采用此频段，例如日本DoCom采用800MHz频段，美国Verizon采用700MHz频段（超过2600万用户）。
由于700MHz频段穿透性能好，穿透衰减小，覆盖范围广，射频信号传输质量高等特点，越来越多国家和地区开放700MHz作为LTE通信的低频频段，以便运营商能够以较低的成本，完成较快速的覆盖。LTE技术目前已经非常成熟，700M LTE虽然用户基数少于1.8GHz和2.6GHz主流频段，但700M LTE技术也经过了规模商用的验证，也是成熟、稳定的技术。
（二） 700M LTE无线网络架构及规划原则
1. LTE基础网络架构
LTE的无线接入网命名为演进型UMTS陆地无线接入网（E-UTRAN），核心网则为演进型分组核心网（EPC）。组网架构如图2所示，LTE时代的网络架构的变化主要体现在下述三点：
（1）网络结构全IP化。在LTE组网方案中，核心网取消了CS（电路域），全IP的EPC支持3GPP、非3GPP各类技术统一接入，实现固网和移动融合（FMC），灵活支持VoIP及基于IMS多媒体业务。
（2）网络架构扁平化。取消了之前定义的RNC，eNB直接接入EPC，从而降低用户可感知的时延，大幅提升用户的移动通信体验。eNB除了具有原来NodeB功能外，还承担了RNC的大部分功能，如无线资源控制、调度、无线准入、无线承载控制、移动性管理和小区间无线资源管理等。eNB之间可采用网格（Mesh）方式直接互连并引入X2接口，这是相对原有3GPP接入网结构的重大变化之一。
（3）引入了X2和S1两个接口。X2是相邻eNB间的分布式接口，主要用于用户移动性管理；支持S1接口的灵活组网方式 ，S1-Flex是从eNB到EPC的动态接口，主要用于提高网络冗余性以及实现负载均衡。
LTE网络的无线网元包括基站、天馈、无线网关、IP承载网和网络终端。其中，基站采用分布式基站，基带单元（BBU）和射频单元（RRU）分离；天馈采用700M双极化定向天线，通过射频馈线和RRU连接；无线网管用于基站管理，包括配置、告警、性能监控等，部署在核心网机房；IP承载网用于核心网网元和无线侧BBU的互联，应考虑充分利用广电现有的传输网络来承载LTE业务；网络终端可用CPE和MiFi两种形式的终端。
2. LTE网络规划原则
移动通信无线网络的建设，首先基于无线网的精心规划。无线网络规划要以市场需求为导向，根据市场营销和数据流量分流策略，加强网络规划建设与市场发展的协同联动，分区域、有步骤、分阶段的持续推进网络建设，不断提升客户感知，满足市场竞争和业务发展需求。规划前需搜集并明确网络服务的区域、区域内相关频段的无线传播模型校正、区域内的业务需求及业务模式等。无线网络基本规划包括了：覆盖规划、容量规划、站址规划等环节。网络建设初期的关键是覆盖规划，需依据服务区的功能、地形地貌、建筑特征、人口密度、业务量等特征进行区域划分和归类，确定不同区域类型采用的网络结构、服务等级和设备设置原则，达到网络质量和建设成本的平衡，获得最优的资源配置。
同时，应根据广电频谱和业务新特性进行差异化融合网站址规划，注重用户体验，从试点开始就采用“边建设、边网优、闭环发展”的建网方法。网络建设与网络优化同步，深挖网络潜力，以最少的投资打造最优的覆盖；科学定位网络问题，精准指导网络规划，提升网络整体质量，保障业务正常运营。
（三） 700MHz LTE无线双向网的业务规划
下一代广播电视融合网应保持固有的公益属性，并以此为抓手开展差异化商业服务，把有线电视网和广播电视无线网进行能力融合，实现用户在任何地点、任何时间对视听享受和便捷生活服务的“一手掌控”。首先，促进广播电视向无线领域延伸，实现有线电视业务无线化。其次，在业务开发上尽量避开与市场主导者直面竞争，应在品牌定位、技术应用、市场营销、推广渠道等方面进行差别开发，确保业务开展的有效性；再者，应聚焦重点垂直行业与关键应用，促进无线网络与业务融合发展，提供定制化、差异化服务；最后，应充分利用新技术为现有的集团客户创造新价值，从而以较少的客户获取成本，带来更大的客户价值。
业务重点发展方向包括政府、行业及个人。政府方面，主要是智慧城市，包括无线城市、智慧社区、应急指挥调度等；行业方面包括交通行业、林业（森林防火）、电力行业（智能抄表、自动化监测、应急抢险通信）、水利水位监测、地质灾害监测等物联网运用；个人方面，提供家庭安防、无线宽带、移动广播电视和智慧停车等业务。以下就三种典型应用案例作简要介绍。
1. 单向HFC开通双向高清电视业务
开展互动业务需要将原有的单项HFC网络改造为双向网络，但采用传统的改造方式存在很多现实问题。在保证原有的单向HFC网络不变的基础上，将广电Cable网络与700M双向无线网络结合起来，是一个方便的双向网络改造方案。即通过700M无线基站以及核心网传送上行信令，核心网通过网线与NAT路由器连接，来接通广电的业务平台。通过增加CPE终端，使其与机顶盒进行连接，CPE可将机顶盒的上行信令通过无线信道传送给基站。改造后形成了以CPE、无线基站，核心网、业务平台、IPQAM、机顶盒组成的双向数字电视网络。该方案适合没有双向改造的农村等地区，同时偏远地区也可利用广播电视无线双向网快速部署，抢占市场。
2. WiFi运营业务
WiFi运营的目的在于让用户可以随时的使用终端上网，在不同的应用场景布设CPE、MiFi产品，通过无线信道和LTE基站进行通讯，即利用广播电视无线双向网做回传，可实现在公共区域、公共交通等提供WiFi覆盖等增值业务。同时，可通过打造WiFi 接入广告平台，开展广告投放、商场导购、微信公众服务、社会信息服务，并为有线宽带用户和非有线宽带用户给予不同的QoS，并结合智慧新农村的战略，为偏远农村、镇区提供低价WiFi宽带接入服务。远期可实现机顶盒WiFi、广播电视无线双向网、广播电视自适应WiFi网的统一管理、统一运营、统一S护 。
3. 自动抄表业务
采用700M无线双向网承载自动抄表这一物联网应用，可以使得广电运营商业务形式多元化，盈利模式灵活化，网络价值立体化。用户只要点击电视上的菜单界面，就可以通过电视机随时获取水、电、天然气和暖气等智能表具的数据信息；同时通过与相关服务商数据中心、营业网点实时连接，实现定量限制、故障示警、自动缴费等功能。物联网数据路由器对经过有线或无线传输过来的数据信号进行接收处理，与ONU或无线路由器进行数据通信，再通过广电双向网把信息终端与第三方运营商信息中心建立双向通信，实现物联网数据信息、相关服务控制信息的发送和接收。
[关键词]传输网 接入技术 铜线接入 同轴电缆接入 光纤接入 无线接入
[中图分类号]TN915.6 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0209-02
1 概述
传输网又被称为信息传输的公路，主要负责将信号从由A点传输到B点；传输网是电信网的基础，也同时为各种业务网络提供通道。我国目前移动语音业务仍是构成中国移动的收入的主要来源，而数据业务尤其是固定数据业务占中国移动的收入中的份额相对较小。
2 传输网络接入技术
接人技术主要是为解决如何将用户与各种网络相连接的问题；接入技术作为网络中与用户相连接的最后一段线路上的技术如今已成为目前网络技术的一大热点；下面将介绍接入传输网的几大技术，它们分别是铜线接入技术、同轴电缆接入技术、光纤接入技术与无线接入技术。
2.1 铜线接入技术
铜线接入技术是指以电话线为基础作为信号的传输介质，然后再通过各种先进的调制、编码、数字信号处理技术来提高铜线的传输性能，由于铜的金属性质使得其传输的带宽十分有限，另一方面铜线接入方式的传输速率与距离很难达到满足要求越来越高的平衡点，因而铜线接入技术很难适应宽带业务的高速发展。
2.2 同轴电缆接入技术
同轴电缆同样作为传输带宽相对较大的一种传输媒介，同轴电缆从用途上分可分为网络同轴电缆和视频同轴电缆，也称为基带电缆和宽带电缆，其中前者仅仅用于数字传输，数据率可达IOM/S；它们分别为50（）和75Ω；而基带电缆又可再细分为细同轴电缆和粗同轴电缆。
同轴电缆即Coaxial；由两个同心导体组成，由于导体层和屏蔽层之间共用一个轴心电缆，因而得名。最常见的同轴电缆可分为四层：中心铜线层、塑料层，网状导电层和电线外皮层；其中中心铜线可与网状导电层形成电流回路。同轴电缆传导的是交流电，中心铜线发射出来的无线电波将会被网状导电层隔离，网状导电层接地来控制发射出的无线电波。
同轴电缆存在的一个问题是一旦电缆中的某一段被挤压或者扭曲变形，则会使得中心电线和网状导电层之间的距离发生变化，这可能会将内部的无线电波反射到信号发送源，这种效应就会大大降低可接收的信号功率；因此需要在中心电线和网状导电层之间加入塑料绝缘层来以保证它们之间的距离保持不变；但这使得同轴电缆僵直、不易弯曲。
2.3 光纤接入技术
光纤接入技术是面向的FTTC和FTTH的宽带网络接人技术；光纤接入网技术即OAN技术是目前电信网中发展最快的接入网技术。光纤接入技术指将交换机与用户之间的馈线段、配线或者及引入线段的全部或部分引入光纤以实现信息传输。
由于光纤具有高频宽、高抗干扰力、低成本以及许多其它传输介质无法达到的优良性能使得光纤成为目前应用最为广泛的传输媒介意；光纤也是目前传输速率最高的传输介质，光纤已大量用于主干网中。用户环路中应用光纤可以满足用户未来对各种宽带业务的需求；宽带接入网的最终形式也是光纤接入技术。
2.4 无线接入技术
无线用户环路是指利用无线技术为固定用户或移动用户提供电信业务，因此无线接入可分为固定无线接入和移动无线接入，采用的无线技术有微波、卫星等。无线接入的优点有：初期投入小，能迅速提供业务，不需要铺设线路，因而可以省去浦县的大量费用和时间；比较灵活，可以随时按照需要进行变更、扩容，抗灾难性比较强。
无线接入技术即RIT，是Radio Interface Technologies的简写；另外，无线接人技术也被称空中接口。无线接人技术通过无线介质将用户终端与网络节点相连以实现用户在网络中与有线技术一样通信的技术。无线信道传输的信号遵循以构成无线接人技术的主要内容作为传输协议，无线接入技术可以向用户提供移动接入业务，而这是有线接入技术无法做到的。
无线接入网就是指全部或部分采用无线电作波为传输媒介以连接用户、交换中心的一种接入技术；无线接人系统的定位作为通信网的一部分，是本地有线网的延伸与补充，也可作为临时应急系统。
3 实际应用
前面介绍目前常见的几种传输网接入技术，下面将对它们的在实际生活中的应用情况以及发展状况与未来前景作详细的说明与介绍。
3.1 铜线接入技术的实际应用
铜线接入网的传输媒介有音频对称电缆、同轴电缆；后者将在3.2节介绍，而前者在电话网的用户环路中应用最为广泛；双绞线是电话网中用户环路的传输介质以传输模拟电话，因为电话所需的传输带宽为4KHz，远远小于双绞线可用宽度，因而所剩的带宽可以用来兼容其他非话务业务如数据、传真等。
3.2 同轴电缆接入技术的实际应用
同轴电缆网络也是网络的基础，同轴电缆的温度特性比较稳定、衰减特性比较低，另外具有屏蔽、抗干扰、抗雷击、抗拉伸和挤压、使用寿命长等特点，同轴电缆接入技术主要用于CATV系统。
短距离的同轴电缆通常应用于家用影音器材或者业余无线电设备中；曾经被广泛应用于以太网的连接中，而后来被双绞线取代。长距离的同轴电缆常被用做电台或电视台的网络上的电视信号线；其后渐渐被其它高科技器材所取代。现在同轴电缆主要的应用于：蜂窝移动通信系统、微波通信系统、短波国防系统、宽带网络、陆地移动无线电系统中。
3.3 光纤接入技术的实际应用
光纤网民网是指局端与网民之间完全以光纤作为传输媒体的接入网。网民网光纤化有好多方案，有光纤到路边（FTTC）、光纤到小区（FTTZ）、光纤到工作的地方（FTTO）、光纤到楼面（FTTF）、光纤到家庭（FTTH）等。
光纤网络采取的光波传输技术，目前常用的光纤传输的复用技术有时分复用技术（TDM）、波分复用技术（WDM）、频分复用技术（FDM）、码分复用技术（CDM）等新型高科技技术，而且光纤网拥有较大的带宽、高速的传输速度、传输距离远、抗干扰能力强等特点，而适合多种综合信息业务的传输，将会成为未来宽带网络的发展方向。但因为光纤接入技术较为复杂、成本相对较高等限制条件的约束，目前仅以主要在骨干网中应用，尚需时日才能广泛应用于光纤到户宽带接入。
3.4 无线接人技术的实际应用
无线接入技术体可以分为二大类：移动式接人技术、固定接入技术，其中已经趋于成熟的无线接入技术为当今的人们的生活方式的发展与改变发挥着巨大作用。如今无线接入技术主要应用于通信行业，如电话网络系统、移动通信网络系统、无绳通信系统、卫星移动通信系统等。
在无线本地环系统中；即可采用固定无线接入方式的网络系统中，这种系统一般有专用的网络数字接口，可用于直接连到公司电话网的本地交换机，用户侧与普通机相连用于进行电话业务。但由于无线本地环系统中可用频带无法得到保证，因而限制了其发展；但无线本地环系统还没有解决漫游问题，因而各系统不必相互兼容就可以充分利用各个频段的间隙。
在蜂窝移动通信系统中；用户移动台与负责射频资源管理和经电话线或微波通道与移动电话交换中心相连的基站通信；移动电话交换局再连接被叫用户。在无线通信系统中；所谓无线通信也是一种无线接人技术，因此不涉及网络。
4 结束语
接入网技术的发展不断影响着人们的生活，给我们直接或间接地带来了极大的便利，本文介绍了四种最常见，也是对我们生活影响最大的几种接入网接技术以及它们在实际生活中应用情况，分析出它们的未来发展情况。
参考文献
[1]李效军，光接入网的现状与发展[J]，电子器件，1 9990）：16-21
[2]纪艳苹，光纤接入网在北京郊区的应用[J]，电信科技，2000（8）：16-20
[3]邬贺铨，宽带接入网[J]中国数据通信，2002（1）：1-5
【关键词】通信技术；铁路通信
我国的铁路通信已经经历了几十年的发展历程。作为铁路的内部产业，我国早期的铁路通信技术单一，并且发展缓慢。八十年代以来，随着我国改革开放力度的不断加大，我国的铁路通信有了很大的进步和发展，但仍与国际水平有很大差距。
1、铁路通信系统
由于铁路线路数量庞大并且分散，铁路通信业务种类多，统一难度大。为准确指挥列车的正常运行，铁路通信必须采用有线通信与无线通信相结合的方式。
1839年，英国最先在车站间使用电报通信技术。此后，随着通信技术水平的不断提高，铁路通信先后采用过电报电话机以及传真设备，采用架空线、电缆（主要是对称电缆和同轴电缆）开通了载波通信，之后应用了中短波无线通信、卫星通信以及现今的光纤通信等通信技术。
铁路通信根据地区和范围可以划分成铁路站内通信、区段通信、地区通信和长途通信等；按业务性质可以划分成铁路专用通信和铁路公用通信。
2、铁路通信工程施工技术
铁路上用到的通信工程技术主要分为铁路传输技术、接入网技术以及电源技术。因此，铁路通信工程的施工主要围绕这三部分来展开。
2.1电、光缆线路施工技术
电、光缆线路是铁路通信的重要组成，其施工质量的好坏直接影响铁路整体通信系统的运行。在电、光缆线路的施工时，线路应选用直埋敷设方式。通过挖沟及开槽，将线缆直接埋至地下的方式即为直埋敷设方式，无需建筑杆路以及地下管道。因此，直埋敷设方式能够省去多余接头。其具体实施应当严格按设计要求展开。
在敷设完成时，现场的施工人员要完成隐蔽记录，真实记录下现场情况，包括敷设时间、地点、线缆长度以及施工地形、掩埋深度、防护材料以及铁路里程。
此外，敷设结束时还必须对光缆的金属护层进行对地绝缘测试，并做好记录。
2.2接入网施工技术
铁路通信工程的接入网施工主要采用了无线接入技术和有线接入技术。
2.2.1有线接入施工技术
有线接入网施工技术主要包括混合接入技术、光纤接入技术以及金属线接入技术。
（1）混合接入技术。混合接入网的施工方案又分为混合光纤同轴网（HFC）和非对称性数字用户一路（即ADSL）技术。其中，HFC基于副载波调制的方式，系统带宽采用750MHz，并接入多种不同的模拟、数字信息。HFC的主干系统采用了光纤，传输方式为频分复用方式；配线采用了树状的同轴电缆系统。混合光纤ADSL技术采用的是无载波调幅调相技术和离散多音频线路编码技术。
（2）光纤接入施工技术。接入网的主干馈线采用光纤进行传输。光接入技术主要包括SDH技术、光纤环路技术、光接入复用技术以及无源光网张和有源光网络。无源光网络最好采用G652型光纤，工作波长可选为1310nm 以及1550nm。
（3）金属线接入施工技术。金属线接入技术在非加感电缆上，通过数字信号处理增加金属对各类绞线的传输容量，并向用户提供多种综合性的接入业务。主要包括ADSL非对称数字用户环路技术、高速数字用户环路技术、用户线增容技术以及高比特数字用户环路技术。
2.2.2无线接入施工技术
所谓无线接入是指，在接入网的全部或某一部分引入无线传输的媒介以向用户提供各种终端业务。常用的无线接入施工技术包括移动的无线接入和固定的无线接入。移动无线接入主要有蜂窝技术、移动卫星通信、全球移动通信技术等；固定无线接入常用技术包括蜂窝通信技术、卫星、无绳通信以及微波等无线电技术。
无线接入施工主要包括：（1）无线本地环路技术，也即固定无线接入技术，提供基本的电话业务。(2)微波传输技术，采用TDM和 TDMA技术和点对点方式，由网管中心、中继站、微波中心站和端站几个主要部分组成。(3)卫星接入技术，连接方式为点到点连接或星形连接，接入方式可以采用CDMA、TDM和FDMA等。
2.3铁路通信中电源的施工技术
电源系统可靠与否会从根本上影响整个铁路通信系统的正常运行，因此，铁路通信的电源系统一直备受重视。
2.3.1采用蓄电池作为铁路通信系统的后备能源
铁路通信系统中采用的技术、材料和结构均先进的蓄电池如钒电池和燃料电池。蓄电池组采用恒压低压的充电方式，这种蓄电池要有较长的使用寿命和较高的安全性能，还要符合环保要求。此外，铁路通信系统中还应建立电源监控系统，由之前的局域网系统扩大到大范围内的广域网系统。
2.3.2铁路通信网的负荷级别
铁路通信网将分枢纽及以上的设备列为一级负荷，需要分别从两所变电所引出一路，或者从不同母线段引两路实现供电，即由两路交流电源供电。分枢纽以下的中间站为二级负荷，由一路交流电源提供供电，但当附近出现第二路交流电源时供电由两路交流电源提供。
2.3.3自备发电电源
铁路的通信系统一般选用油机发电机组作为自备发电电源。在风速或者日照条件较好的地区可因地采用风力发电电源或太阳能电源作为备用电源。目前，自备交流发电采用了有自动投入、撤出、补给性能的自动化设备。此外，自备发电电源要必备标准化的通信协议和接口，以实现遥测、遥控功能。
2.3.4整流设备
铁路通信系统的整流设备选用高频开关技术。采用这种技术的整流设备扩容方便、重量轻体积小并且有较高的效率和功率因数。该技术能够调节输入交流电压的大幅度变动，并且噪声低、精度高，取代了相控电源而广泛应用于铁路通信的电源系统。
3、结语
国际铁路通信技术的高端化给我国的铁路通信带来机遇的同时也带来的巨大挑战。由于铁路通信是保证列车运行安全、提高运输的重要工具，我国铁路通信起步晚、历程短，各种施工技术尚未成熟。在铁路通信工程施工过程中要时刻严格谨慎，根据实际地形，充分考虑各种影响因素权衡施工。
参考文献
[1]周爱华.浅议铁路通信工程施工过渡技术[J].科学之友,2010(05).
[2]张卫党.铁路通信工程施工技术要点分析及质量控制[J].数字技术与应用,2012(01).
[3]羿毅.铁路通信工程技术研究[J].科技创新,2010(06).
[4]杨彤.铁路通信接入网的工程施工技术[J].大众科技,2004(07).
[5]李子.浅议高速铁路通信电源的施工技术与方法[J].科技致富向导,2011(06).
[6]张亮,李顺成.浅谈现代铁路直埋光缆线路工程施工技术[J].硅谷,2010(04).
关键词： 无线城市；宽带无线；mesh wifi wlan；无线城域网
中图分类号：TU984.11 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210026－02
1 无线城市的由来
近些年，全球信息通信技术的发展趋势明显呈现出了“IP化、宽带化和无线化”的特点，其中，无线宽带网技术的高速发展受到了各国城市管理者和城市信息化工作者的极大关注。
在这样的大环境下，全球很多城市尤其在北美的城市都萌生了建设一个可以覆盖城市各个角落的“无线宽带接入网络”的设想，这种设想自从2004年美国费城宣布建设“无线城市”以来，“无线城市”的概念得到了普遍的认同和广泛的引用。我们现在对“无线城市”概念的理解已经不仅限于建设一个“城域无线宽带网络系统”而是包含了从产业政策、投融资关系到建设、运维再到业务模式、盈利模式的，包括整个上下游关系的一个新兴“经济生态系统”。
事实上，所谓“无线城市”，就是建立一个能够广泛提供宽带无线接入的城市广域网，以满足城市广大网络用户随时随地接入无线宽带网络业务需求。
2 全球无线城市的发展现状择
自从“无线城市”的理念提出以来，在全球迅速形成了一股建设“无线城市”的热潮，“无线城市”的发展速度之快，以至现在国外已经形成了一个新的概念，即：“城市第五基础设施”，意思是说：在当今的信息社会，一个现代化的城市所必须具备城市基础设施除了传统的水、电、暖、燃气以外，还应该有第五个基础设施就是覆盖整个城市的无线宽带网络。
据ABI Research于2006年3月发表的研究报告预计，到2010年，全球“无线城市”将达到1500个，而到今天世界各国已经有超过600座城市建成或正在建设无线城市。
无线城市被公认是一个城市提升其国际竞争力和影响力的手段。无线宽带已经逐渐成为城市的基础设施，成为推动城市信息化、促进城市经济发展的有效方式。
3 技术解决方案选择
目前国内广泛应用的宽带接入技术有：综合布线、光纤入户、有线同轴线缆、ADSL等，这些技术都由于技术的局限性或成本问题并没有成为真正的宽带接入手段，被戏称为伪宽带；
一些无线方式的宽带接入亦先行深入人心，LMDS、WLAN、3G、WIMAX、WIFI、蓝牙等宽带无线固定（或可移动）接入方式开始成为主流；
无线宽带接入以其组网灵活迅速、升级方便、支持移动性、成本低廉、带宽宽、普及性高、多媒体易用性好等特点受到业界的青睐；
目前国际主流的无线接入技术有3G、Wi-Fi、WiMAX等技术；
笔者所推荐的无限城市解决方案所采用的技术方式为WIFI+WIMAX；
目前无线网络设备所满足的技术标准/规范为：IEEE的802.16d（WIMAX）和802.11a/b/g/n（MESH WIFI）；
802.16d提供固定和游牧的业务；
802.16e除了提供前两种业务外，还提供便携、简单移动和全移动业务；
802.16d作为已经成熟的技术且已经商用，802.16d将能平滑过渡到802.16e，目前国内运营商普遍拥有3.5GHz频段的使用权，可以采用该频段的802.16d技术提供热点宽带接入服务；
802.16d的设备目前也是非常成熟的，现有cisco、firetide、h3c、proxim、strix、阿德利亚、北电、高腾、摩托罗拉等厂家支持此技术的产品设备；
采用802.11技术的MESH WIFI采用的频段是2.4G公共频段，由于目前笔记本电脑的WIFI芯片的广泛嵌入，而拥有广泛的潜在终端用户。
WiMAX和3G（WCDMA、TD-SCDMA、CDMAEV-DO）是互补技术，提供不同的承载特性（吞吐量、延时、QoS、对称性等）为用户享受语音、数据、多媒体业务提供更多的接入方式选择。两种网络技术在移动通信技术发展中将实现局部的融合，各自发挥优势、扬长避短。技术比较如下：
4 系统整体架构
网络架构采用三级网络结构，核心层、汇聚层、接入层，如下图所示：
5 主要技术路线（技术分析和比较）
1）核心层和汇聚层采用成熟的IP承载网络技术和设备，产品成熟、应用广泛，不再另述。
2）主要的无线技术分类。
① 无线广域网WWAN
GSM/GPRS
CDMA
3G
WiMax（IEEE802.16-2005，16e）：WiBro代表部分
② 无线城域网WMAN
Wireless Mesh-WiFi
WiMax（IEEE802.16-2004，16d）
Mc-Will
③ 无线局域网WLAN
802.11
HiperLan（Europe）
④ 无线个域网WPAN
IrDA
HomeRF（like wireless phone）
Bluetooth
3）无线城市建设技术选择
无线城市建设主选的技术是无线城域网WMAN技术，即无线城域网ireless Mesh-Wifi、WiMax（IEEE802.16-2004，16d）、Mc-Will三种技术，WiMax（IEEE802.16-2005，16e）属于广域网技术，被ITU定为3GPP标准，其相关技术指标见下表：
MeSh-Wifi采用高可靠性的网状网技术，5～10个接入点出一个光纤出口，减少大规模部署光纤网络的数量和时间，可以快速部署高可靠性的城域接入网络，在光纤挖沟埋缆无法到达的地方采用固定标准的WIMAX做中继回传，在人口稀少的郊区也可以采用这种技术做接入上网，这两种技术设备成熟、带宽高、成本低，是无线城市建设的首选技术。
McWill是我国大唐信威的自主创新产品，从1999年得到信息产业部支持，设计初衷是满足窄带大容量话音业务的电路性产品主要为农村用户服务，最高速率10M，单远端产品3M或1M接入，采用频率是1785MHz～1805MHz。该技术目前没有大规模应用，无法形成产业链，造成产品演进困难，产品价格高。该频段部分为公安、武警采用，同时与中国移动的1800系统下行有干扰。并且，此频段不在我国无线宽带频率规划范围中。
韩国的1.8G频率的WiBro产品由艾威公司引进，仅在小范围行业进行试运行。该技术为WiMax技术标准体系中的一个分支，仅在韩国推广使用，在我国没有的规模使用。
综上所述，目前市场上存在无线宽带网络技术中，MeSh-WiFi＋WiMax技术是目前无线城市建设的主流技术。相关技术，产品成熟、价格低廉、资源易协调、部署灵活简单、终端产品丰富并普及率高。建议无线城市项目采用MeshWiFi＋WiMAX技术。
WiMAX802.16E产品已经日趋成熟，估计在2008年底可以进行试验性网络建设。
6 无线组网结构
笔者建议的无线组网方案主要采用WIMAX（802.16d）+MESH WIFI进行无线网络组网，满足覆盖：街道室外覆盖、街道附近临窗20米深度室内覆盖；酒店和写字楼等重点建筑室内做到90%的覆盖。网络架构采用MESH WEIFI网做广泛接入覆盖、WIMAX做、重点用户覆盖，WIMAX、光纤、微波等做回传，如下图所示：
7 结论
综上，无线城市技术解决方案建议：
WIFI做覆盖接入，回传则有多种选择：WIMAX、光纤回传、3.5G微波回传；
WIMAX也可提供接入覆盖，但目前16d终端没有广泛欠入，所以目前一般用作回传路由；
WIFI主要用于热点覆盖，还可通过MESH技术实现有限区域的无线回传，为广泛组网节省传输成本；
如果做WIFI MESH，建议选用多模（回传模块）设备，不多于5跳，以保证接入带宽。
Wi-Fi、WiMax的技术优势：
1）接入速率高。
2）系统费用低。
3）利用Wi-Fi、WiMax取代3G的呼声很高。
4）从覆盖域、速率能力、基本业务类型、前向扩展演进走向等多方面综合考虑，WLAN、WiMax等无线宽带技术更可能是3G的补充。
5）WiMAX可以为高速数据应用提供更出色的移动性。
6）建设成本低廉。
7）WiMAX还能够为电信基础设施、企业园区和Wi-Fi热点提供传输。
参考文献：
[1]谢凯强，北京市WIFI无线宽带城域网建设项目的风险管理研究，北京邮电大学，2010.
[2]张宇航等，大力推进北京无线城市建设，北京规划建设，2008.
1宽带接入技术
宽带接入技术较主干技术而言更为丰富，主要包含铜线接入技术、光纤同轴接入技术、以太网接入技术、以及无线接入技术等。其中，铜线接入技术又可以分为非对称数字用户环路，以及高比特率数字用户线。无线接入技术又可以分为固定无线接入以及移动无线接入。现以光纤同轴技术和无线宽带接入为例，展开具体讨论。（1）是光纤同轴技术，它能在频带中对互联网相关信息及目标进行访问与接入，且不会对无线电视广播造成影响。该技术只需利用小部分有效电视可用频点，便可在不对电话及电视使用产生影响的基础上进行上网。光纤同轴技术的缺点则是实际能力较为局限，未能够创建社区独立的内网平台体系。（2）是无线宽带接入技术，它又包含固定无线接入技术与移动宽带接入技术。其中，前者又涵盖本地多点业务分配以及分布式多信道系统。多点业务分配宽带性较强，其通过高容点的利用进行多点毫米波传输。而分布式多信道系统则避免了电信公司以及电视广播方面的参与，直接通过用户安装于屋顶上的天线便可进行网络操作。另外，无线移动技术包括无线局域网络技术、ATM网络技术以及蓝牙技术等。
2宽带网络技术的发展趋势
2.1宽带网络主干技术的发展趋势
光以太网技术的应用与完善将成为未来在宽带网络主干技术方面的重要发展方向。这是由于其分支技术(以太网和光网络)的优势与特点所决定的。具体来说光以太网将以太网价格实惠、组网灵活、管理便捷、应用普遍性高的特点，与光网络容量较大、可靠性高的优势进行有效融合，同时利用该系列优点突破了存在于广域网与局域网之间的宽带瓶颈，将会成为集视频、运营和数据为一体的单一网络机构。
2.2宽带网络接入式发展趋势
首先，宽带网络服务接入技术将会随着科技的进步以及应用规模的不断扩充，将日益向高业务量进行发展。从目前3G系统被广泛应用的背景下来看，我们可以发现，各个多媒体业务的应用量在不断增加，且呈现了逐年上涨的趋势。为此，宽带网络应当在4G应用系统技术方面加大研究力度，并将新一轮的频段进行开发，对其形影的频潜利用率进行提供，以满足日益增长的高业务量需求[3]。其次，对于户外接入宽带系统，户内应用ITS以及WLAN系实现有效的平滑切换，将会是未来宽带网络系统的一大重要服务应用功能。为将网络的无缝隙漫游功能进行有效实现，我们应当在IP技术构建宽带网络的基础上对新一代网络体系进行开发。另外，可以通过发展QOS无线资源控制技术来对无线宽带系统应用发射功率与频率等有效资源，以及容易产生堵塞的现象进行解决，提升网络系统的服务质量，以满足用户日益多元化、个性化的应用需要。
作者：王子峰 李良昆 曹肖雨 单位：安徽广电信息网络股份有限公司
[关键词]无线通信 需求 现状 发展趋势
中图分类号：U285.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0269-01
无线网络因其可移动性可以随时随地为用户提供灵活方便的通信服务。它不需要像有线网络那样需预先架设线路，能覆盖范围也比有线网络广，因此近些年来，无线网络被广泛应用于商业和军事上。商用无线网络从第一代模拟通信和第二代数字通信已经发展到第三代、后三代数字通信时代。网络提供越来越多的服务项目，通信终端也越来越先进，移动办公、手机电视等想象变成了现实。军用无线网络也由几十年前的模拟通信发展到了数字通信，原来的只有模拟功能的通信设备现在可以进行数据、传真、图像等业务的传输，并且传输能力还大大提高了，可以初步为用户提供各类业务。以后的用户会对依赖先进无线通信技术的无线网络要求越来越高，所以将推动无线通信技术的进一步发展。对于工程技术人员来讲，分析国内外商用和军用无线网络技术的现状，把握好无线通信技术的发展趋势是非常必要的。
1.国外无线通信技术现状
蜂窝电话和无线接入技术最能代表国外商用通信网络技术。拿蜂窝电话技术的发展来说 ，无线通信技术在20年内从最初的模拟的 AMPS/TACS技术发展到 WCDMA/TD-SCDMA、HSDPA技术。原来小于 10 kbps的链路通信容量发展到了 300 kbps，超过 100 Mbps的容量在 4G中出现，通信终端的移动速度也越来越快。在接入网技术中 ，WLAN、WiMax、UWB在技术上互补，可以满足不同无线用户的接入需求。WLAN IEEE 802.11 a/b/g/n无线局域网利用跳频抗干扰技术为多个用户提供近距离的无线网络接入功能和高达54 Mbps的链路容量。目前美国军方高度关注UWB IEEE 802.15，原因在于它是无载波调制的无线通信，可占用达1 GHz的带宽，传输的数率也高达几个Gbps，且通信功率较小不会干扰其他设备的正常工作。WIN-T战术级指挥员信息网（美）和新一代战术互联网（法）融合了有线网络，拥有提供高速、灵活的无线传输及接入功能，因而在军事通信中最具代表性。商用技术辅助军事通信网络不断提升性能，增强功能 。
2.国内无线通信技术现状
中国移动和中国联通公司是国内主要的两大无线运营商，提供话音、数据、电子邮件、网页浏览等2G的业务服务，数据速率在10～200 kb/s之间。近年来，由大唐电信为主的电信企业推出了以时分双工、同步CDMA技术为基础的中国自主知识产权的3G无线网络TD-SCDMA，提供超快的数据、话音、多媒体等业务。因产业链等很多因素，TD-SCDMA还需要一些时间才能大规模应用于商业。WLAN技术被广泛应用于无线接入，通过 WLAN共享技术多个用户实现无线 Internet的高速接入，随时随地用户都可方便快捷地享受网络带来的各种服务。但中国无线通信网络技术不如国外，规模也没那么大，因而中国需要开发有自主知识产权的无线通信技术。以高速无线接入网为代表的网络应用规模的使用率和覆盖率也有待在大、中城市提高，以便用户能享受灵活可靠的无线远程接入。
3 无线通信技术发展趋势
无线通信技术的发展既要靠使用需求驱动，又体现出通信技术本身的发展。基于这两种及其他因素，无线通信技术的发展趋势可归结为下面的七个方面：
（1）网络趋于融合。
随着科技发展，出现了越来越多的无线网络。由于技术原因，以及资金问题，重新构建新的无线网络难度较大，风险较高。所以未来的发展趋势就是融合越来越多的网线网络，实现异构网络的互联互通。网络的融合主要体现在核心网的融合、接入网的融合、业务的融合和终端的融合等。
（2）接入高效频谱
当前无线频谱的使用情况十分拥挤，已成为稀缺资源。无线通信网络渐渐过渡到 hoc、Mesh网络，传统的 CSMA/CA、TDMA等协议已无法满足无线网络高效、大容量通信发展的需求，关键在于MAC层接入协议。近年来，不断出现新的 MAC接入机制，其主要核心在于把时隙的重用率提高，也就是在单位时间内多个用户使用一个时隙的次数，高效的 MAC接入机制可以把频谱使用率提高。另外，新的认知无线电（Congnitive Radio）技术也能提高频谱的使用效率，它的提出目的是要把目前无线频谱使用拥挤的问题解决了。
（3）宽带局域无线接入。
用户具有移动性，而接入网络是通信系统为用户提供业务服务的途径，所以接入技术的重要发展方向就是无线接入方式，其中包含UWB、WLAN和 WiMax技术。结构简单、抗干扰能力强、传输速率高、发射功率低和安全性高是UWB 技术的优点，故被运用于雷达探测、精确定位和家庭无线网络等领域，它也被美国军方广泛运用。WiMAX（802.16）即无线城域网技术， 在2～66 GHz 无线频带工作，无线覆盖的通信范围高达 50 km，它将成为无线接入网的一个主要技术。
（4）扩展链路容量
在同一通信区域上多用户对频谱资源的占用量越来越大，而资源是有限的。为此，高速化将是通信设备的数据传输速率的发展方向。现在都是通过高阶数字调制、窄带高速等途径进行高速数传，以后频谱的利用率可以达到10～20 bit/s，快速缓解频谱资源稀缺的局面。
（5）集成多种抗干扰波形
当前无线通信已不止只要求单一的抗干扰手段。高速侦测机因为能轻松侦测出中低速跳频电台，因而跳频抗干扰是未来的发展方向之一。而直扩抗干扰虽然能轻易实现高速扩频，却难以消除带内窄带干扰。为了能发挥无线通信设备抗干扰的优势，在目前已有的抗干扰技术基础上，开发出类型多样又有实效的抗干扰波形，根据通信链路的实际需要选择合适的抗干扰波形。
（6）通信与保密相融合。
现在要求在通信时能够保密的用户日趋增多。如今实现保密通信多数的保密机或保密卡是依靠通信设备提供的通信链路，这不仅增加了带宽开销，通信效率降低，还浪费了无线频谱资源。分析得知，战术电台中通信和保密相互结合，降低无线信道的开销，在技术上，能做到通信同步、保密同步二合一、保密算法导出跳频图案等，这样既可以降低通信频谱开销，也能降低侦查、破译的机率。
（7）多功能综合集成。
为了满足用户广泛的业务需求，以后的无线通信系统得有多种功能综合集成。其中包括：
① 数据、话音和图像等业务的综合；
② 服务模式的综合；
③ 无线传输模式的综合；
④ IP业务和非 IP业务的综合。
这些综合集成可以给各种业务需求提供支撑，也可以发扬原有技术的优势，使新产品研发的周期缩短。
结 语
无线通信为用户提供数据、话音、图像等通信支撑，随着各种应用业务需求改变，无线通信技术也将随之发展变化。本文通过深入分析国内外无线网络通信的特点，总结了其今后的发展趋势。
参考文献
[1] 庾志成.2005～2006移动通信新技术发展分析[J].移动通信，2006，（1）：20～ 24.
