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固定无线接入

固定无线接入(fixed wireless access,FWA)主要是为固定位置的用户或仅在小范围区域内移动的用户提供无线通信接入服务的方式。其用户终端包括电话机、传真机或计算机等。

无线接入技术 [1] 是指利用微波、卫星等传输方式将用户终端接入到业务节点,为用户提供各种业务的通信技术。无线接入技术分为固定无线接入技术和移动无线接入技术两种。其中,后者就是我们所熟悉的蜂窝移动电话系统和卫星通信系统所采用的技术,移动无线接入技术服务的对象是移动终端,即实现移动终端与固定终端或移动终端之间的信息交换。而对于固定位置的用户或仅在小范围内移动的用户群体,则可采用固定无线接入技术。

接入技术是数字通信网的重要技术之一,它是透明传输及准确灵活地将用户接入到不同业务节点的关键。随着数字通信网不断发展和完善,接入技术也有了很大的发展,但无论是有线接入技术还是无线接入技术都有着各自的优点和不足。

固定无线接入(FWA)主要是为固定位置的用户或仅在小范围区域内移动的用户提供通信服务,其用户终端包括电话机、传真机或计算机等。PSTN,因此也可以说FWA是PSTN的无线眼神。其目的是为用户提供透明的PSTN业务。我国规定的固定无线接入系统可以工作在450MHz,800/900MHz,1.8/1.9GHz和3GHz 4个频段。

光纤接入技术因其损耗低、高系统带宽和设备简单等优点而成为主导的接入技术。但光纤施工受环境条件的限制,有施工和开通周期。而无线接入技术适用于地形条件复杂,长期开销需求小,可灵活增加信道数的通信环境,能够迅速开通业务和进行扩容调整,是接入方式的一种很好的选择。

按照无线传输技术在接入网中的应用 [2] 位置,FWA主要有以下三种应用方式:

(1)全无线本地环路:从本地交换机到用户端全部采用无线传输方式,即用无限代替了馈线、配线和引入线。

(2)无线配引线/引入线本地环路:从本地交换机到灵活点或分配点采用有线传输方式,再采用无线方式连接至用户,即用无限代替了配线和引入线或引入线。

(3)无线馈线/馈配线本地环路:从本地交换机到灵活点或分配点采用无线传输方式,再采用光缆或铜缆等有线方式连接至用户,即用无限代替了馈线或馈线和配线。

按照向用户提供的传输速率来划分,固定无线接入技术可分为窄带无线接入(<=64kbit/s),中宽带无线接入(64~2048kbit/s)和宽带无线接入(>=2048kbit/s).

窄带固定无线接入以低速电路交换业务为特征,提供话音 [3] 、低速率数据、Modem以及ISDN等业务,其数据传送速率一般小于或等于64kbit/s,采用的技术主要有微波一点多址技术、固定蜂窝技术和固定无绳技术。

中宽带固定无线接入技术系统结构与窄带系统类似,由基站控制、基站和用户单元组成,基站控制器和交换机的接口一般是V5接口,控制器与基站之间通常使用光纤或无线连接。

宽带固定无线接入系统是基于分组交换的,主要是提供视频业务,已发展到可提供双向视频业务。其采用的技术主要有直播卫星系统 [4] 、多路多点分配业务和本地多点分配业务3种。

固定无线接入系统(FWA:Fixed Wireless Access)服务的用户终端主要为话机、传真机和计算机等,它主要分为一点多址、本地环路一点多址(DRMASS)、新型甚小口径地球站(VSAT)和微小口径地球站(USAT)等几种实现方式。

1.一点多址固定无线接入技术

采用固定无线接入技术的目的是实现业务节点接口到用户终端之间的无线连接,将PSTN延伸至用户并提供透明的传输。

由PSTN传来的信号经过基站控制设备处理后,传输给基站,在基站进行复用、调制等一系列处理后经天线发送给用户单元,然后传输至用户的终端设备。

对于无线传输技术来说,频段的选择十分重要。一般来说,采用无线接入方式的地区多为地形比较复杂使得有线传输比较困难或用户比较分散的地区,选择传输频率必须考虑天气、环境等条件变化对电波产生折射、吸收、反射、散射等影响,从而使接收场强下降形成的各种衰落。一点多址固定无线接入系统适用的频段范围一般为450MHZ-4GHZ,其中选择低频频段作为传输频率是比较经济合理的,因为低频频段具有传输距离长,受环境影响小的优点。

1GHZ以下的频段已经有了众多的应用,因此在频率的选择上需要考虑是否冲突或怎样兼容,对于一点多址固定无线接入系统来说,只要频率选择得当,由于低频无线设备技术比较成熟,系统经济,覆盖范围较大,因而有着广阔的应用前景。

2.本地环路一点多址固定无线接入技术

本地环路一点多址系统(DRMASS)由基站、中继设备和终端站三部分构成。

基站的上行为交换设备,基站、中继设备以及终端站之间采用微波连接。基站分为集线设备、基站控制器和TMD控制器三个组成部分,终端站由下话单元和用户单元组成。

本地环路一点多址系统的应用范围很广,当用户不是很密集或用户基数较小时,使用DRMASS技术是比较经济可行的,相对于有线传输方式,其施工和维护起来比较方便并且长期开销也比较小,因此系统比较可靠和经济合理。

3.新型甚小口径地球站系统(VSAT)

VSAT可以直接安装于终端用户的所在地,其口径通常为1.2m-2.8m,设备使用方便,维护简单,用户可以省去地面电路,直接与主站或数据中心相连接。

在VSAT系统中,枢纽站起控制作用,用户之间或枢纽站与用户之间的通信依靠上行链路(地球站-卫星)、卫星中继和下行链路(卫星-地球站)来实现。

VSAT系统是卫星通信系统的一种,其工作频率是微波,由于传输距离很长,所以衰耗也很大,因此对于系统各部分(空间分系统、监控管理分系统、跟踪遥测及指令分系统和地球站)的要求就比较高,投资也较高。随着技术的不断成熟,天线口径不断减小,微小口径地球站(USAT)的天线口径只有0.3-1.2m,系统投资也随之下降。虽然,卫星通信有较多的优点,但考虑到传输频率、系统的经济合理性以及其他的一些因素,VSAT系统并不适用于用户数较少或系统开销需求小的地区。

无线接入技术中还有应用超短波等传输手段实现用户接入的一些技术,由于其应用较少且非主导接入技术,这里就不再一一介绍。

接入技术的选择直接关系到传输效果、通信质量以及系统是否可靠和经济合理。因此,必须结合地形、天气条件、环境等众多因素综合考虑,分析出各种传输技术的优缺点和适用范围,全面地、多方位地结合具体情况具体分析、合理规划,力争选用可靠、高质量、经济的传输技术。


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