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固定寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展

云知道


一、固定無線接入網(wǎng)的有利應(yīng)用
近年來，通信用戶對(duì)Internet上網(wǎng)的需求繼續(xù)快速增長(zhǎng)，而固定有線網(wǎng)（PSTN）加裝不對(duì)稱數(shù)字用戶線（ADSL）和電纜調(diào)制解調(diào)器（cable modem）的建設(shè)進(jìn)度不快，以致城市通信接入網(wǎng)最后一公里開始更多地考慮采用固定無線接入（FWA，F(xiàn)ixed Wireless Access） 。當(dāng)然，這將是寬帶的無線接入網(wǎng) 。所謂多點(diǎn)多路分配業(yè)務(wù)（MMDS，Multipoint Multichannel Distribution Service）的固定無線網(wǎng)，就是FWA的典型例子 。它利用5GHz以下的頻段，例如2.5GHz和3.5GHz，在一定地區(qū)范圍內(nèi)設(shè)立固定的收發(fā)信機(jī)基站（BTS，Base Tranceiver Station） 。許多用戶如除了原有的電話通信外，還急欲實(shí)現(xiàn)接Aintemet，以便與對(duì)方用戶互通電子信函，并向適當(dāng)網(wǎng)站經(jīng)常索取大量數(shù)據(jù)信息，就可以充分利用上述的寬帶FWA，在各自的辦公室和住家地點(diǎn)的屋頂上安裝適當(dāng)?shù)奶炀€和收發(fā)信機(jī)，經(jīng)過離他們較近的、約幾公里距離的基站BTS，接入固定的城市通信網(wǎng)，達(dá)到所需的通信目的 。這就不必完全依靠傳統(tǒng)的鉛包銅線電纜接入網(wǎng)，不必等待ADSL和modem的線路設(shè)備建設(shè)完成，而且無線FWA能夠保證提供同樣滿足的服務(wù)性能，且具有建設(shè)快速、擴(kuò)展便易、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本不貴等優(yōu)點(diǎn)，易于迎合廣大通信用戶的需求 。在原來沒有有線接入網(wǎng)的地區(qū)、或者新建有線接入網(wǎng)較艱難的地區(qū)，固定無線接入網(wǎng)更可發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，而被優(yōu)先考慮建設(shè)應(yīng)用 。這就是近年來國(guó)際上大力推廣這種技術(shù)的理由 。但是，新建的固定無線接入網(wǎng)必然是寬頻帶的FWA，以迎合用戶發(fā)展數(shù)據(jù)通信趨勢(shì)的需要 。事實(shí)上，移動(dòng)通信的無線蜂窩網(wǎng)從現(xiàn)行的第二代進(jìn)化為即將來臨的第三代，以至稍遠(yuǎn)未來的第四代，也是重視建設(shè)和發(fā)展寬帶網(wǎng)，迎合用戶增多使用高速數(shù)據(jù)通信和接入Internet的實(shí)際需要 。
一般，為了使無線電波在空中有最佳的傳播，固定無線接入FWA線路傾向于做到“視線傳輸”（LOS，Line of Sight） 。本文上面提到用戶在辦公室和住家的屋頂上裝設(shè)收發(fā)信天線，就是為了依靠LOS與基站BTS聯(lián)系通信 。近年，F(xiàn)WA在技術(shù)設(shè)計(jì)上又作了重要的改進(jìn)，爭(zhēng)取做到“非視線傳輸”（NLOS，Non-LOS），不再硬性規(guī)定用戶的收發(fā)信天線必須裝設(shè)在屋頂?shù)母唿c(diǎn)，而是容許天線裝在室外墻上，甚至裝在室內(nèi)桌上，這是一大進(jìn)步，對(duì)于推廣應(yīng)用FWA非常有利 。這就是說，為了使無線的FWA能與有線的ADSL-modem相競(jìng)爭(zhēng)，必須爭(zhēng)取做到NLOS-FWA 。這樣，在用戶端設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，而且性能與ADSL-modem相當(dāng) 。
二、視線傳輸難以普遍推廣
為了能夠?qū)嶋H運(yùn)用，固定無線接入網(wǎng)FWA必須廣泛適應(yīng)各種不同的地面情況 。不論是何種地形、地區(qū)和多大的人口密度，都應(yīng)能確保無線通信同樣暢通無阻 。而且，這種固定無線網(wǎng)與移動(dòng)通信的無線蜂窩網(wǎng)相比，在傳輸數(shù)據(jù)速率能力，接入的可靠性以及頻譜使用效率等方面都顯示出它的優(yōu)越性 。
一般的FWA是根據(jù)視線傳輸LOS設(shè)計(jì)的，即每個(gè)用戶與接入點(diǎn)基站BTS之間的無線電波傳輸是基于視線傳輸LOS 。每個(gè)用戶都裝置精確定向的、狹細(xì)波束的、具有高增益的天線 。這樣的無線線路可以不受鄰路的侵?jǐn)_ 。一般的無線電波可能存在幾個(gè)不同時(shí)延的多徑傳播，導(dǎo)致碼間干擾和衰落等不良現(xiàn)象 ?，F(xiàn)在要求用戶裝置在屋頂?shù)奶炀€具有高度的針對(duì)定向性，以期它們與基站的無線電傳輸接近于LOS的條件，這樣，它們只需要較小的衰落邊際，而且調(diào)制解調(diào)可以不需要復(fù)雜的均衡器 。然而，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明：FWA最多約30％的用戶連往各自的基站確實(shí)符合LOS條件 。而且，假如分區(qū)和基站情況有所變更或調(diào)整，則用戶天線需要重新調(diào)整其指向，這相當(dāng)麻煩 。所以，F(xiàn)WA的全面設(shè)計(jì)絕不容許單純地依靠LOS傳輸 。也許FWA劃分為更多較小而互相有部分覆蓋的區(qū)，設(shè)立較多的基站，有利于增加用戶的LOS傳輸，但這使整個(gè)FWA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)用不靈便，而且成本提高，也不是上策 。

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