梅曉莉　王波

摘 要：近年來(lái)無(wú)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(chǎng)，餐廳都可以感受得到其給我們帶來(lái)的便利。但小區(qū)作為寬帶接入的主戰(zhàn)場(chǎng)之一，無(wú)線寬帶接入還鮮有應(yīng)用。本文主要旨在介紹實(shí)現(xiàn)小區(qū)無(wú)線寬帶的幾種關(guān)鍵技術(shù)，以及分析它們適用的場(chǎng)合。

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

近些年來(lái)，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(lái)越多，尤其小區(qū)用戶對(duì)寬帶網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，各種小區(qū)寬帶接入手段也就應(yīng)運(yùn)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(gè)人用戶越來(lái)越多，人們?cè)谄诖硎軐拵ЬW(wǎng)絡(luò)帶來(lái)便利的同時(shí)，對(duì)可移動(dòng)性的要求也越來(lái)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(wú)線寬帶接入技術(shù)正好彌補(bǔ)有線寬帶接入的不足。無(wú)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(jiǎn)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(shí)，只需再部署幾個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)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(diǎn)。小區(qū)無(wú)線寬帶接入可謂有著良好的發(fā)展前景。目前適合于實(shí)現(xiàn)小區(qū)無(wú)線接入技術(shù)主要有WLAN、WIMAX及LMDS等。

接下來(lái)，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(chǎng)合。

1 WLAN技術(shù)在小區(qū)寬帶接入中的應(yīng)用

1.1 WLAN簡(jiǎn)介

無(wú)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(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡(jiǎn)單的存取架構(gòu)讓用戶透過(guò)它，達(dá)到“信息隨身化、便利走天下”的理想境界。目前無(wú)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(diǎn)，在無(wú)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(lái)說(shuō)室內(nèi)依托于大樓內(nèi)敷設(shè)，供電條件好及用戶集中，實(shí)現(xiàn)無(wú)線覆蓋相對(duì)于容易。室內(nèi)無(wú)線覆蓋工程通常采用單AP （Access Point，無(wú)線訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)、會(huì)話點(diǎn)或存取橋接器）接入的方法。而小區(qū)室外環(huán)境場(chǎng)景差異較大，且需要的覆蓋范圍較廣，單AP 接入時(shí)，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。現(xiàn)在移動(dòng)終端一般僅支持802.11b/g/n協(xié)議， 根據(jù)國(guó)家無(wú)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(hào)覆蓋半徑最大可至300m。如果超過(guò)300m且覆蓋范圍不大的，并且周邊樓宇已具備無(wú)線室內(nèi)信號(hào)覆蓋并功率有冗余的，可對(duì)冗余信號(hào)進(jìn)行耦合以擴(kuò)大覆蓋范圍。具備這樣條件的場(chǎng)景主要有：大樓門廳、商場(chǎng)外的開(kāi)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(duì)冗余信號(hào)耦合的條件時(shí)，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(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接入骨干網(wǎng)，各路由節(jié)點(diǎn)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(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)分組，通過(guò)相鄰的其他用戶節(jié)點(diǎn)，以多跳方式實(shí)現(xiàn)到骨干網(wǎng)的連接。 新用戶可以通過(guò)它周圍的其他用戶節(jié)點(diǎn)很方便地接人到網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)中可有多個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，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(diǎn)，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(méi)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(fèi)等特點(diǎn)，非常適合于將移動(dòng)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(duì)安全性要求比較高的場(chǎng)合。建議小區(qū)比較小的物業(yè)公司建立無(wú)線接入網(wǎng)時(shí)使用。

2 WIMAX及LMDS在小區(qū)無(wú)線寬帶接入中的應(yīng)用

2.1 WIMAX簡(jiǎn)介

WiMAX技術(shù)是基于IEEE802.16和ETSI HiperMan標(biāo)準(zhǔn)體系的寬帶無(wú)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(duì)非視距和移動(dòng)性的支持、提供更高的頻譜利用率，以實(shí)現(xiàn)無(wú)線接入的寬帶化。WIMAX技術(shù)的信號(hào)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?？斓乃俣冗M(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在安全性方面，WIMAX通過(guò)在MAC層中定義一個(gè)保密子層來(lái)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(jiǎn)介

本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）是一種提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的固定式寬帶無(wú)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(cuò)方式，有利于提高頻率資源的利用率和系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。可在3～5 km范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語(yǔ)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(wú)線接入解決方案。

2.3 WIMAX及LMDS在小區(qū)無(wú)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(wú)線寬帶接入中主要是和WLAN相結(jié)合，構(gòu)成WLAN+WIMAX和WLAN+LMDS無(wú)線寬帶接入解決方案。其中WLAN技術(shù)主要負(fù)責(zé)將移動(dòng)終端接入到網(wǎng)絡(luò)，而WIMAX和LMDS主要作為接入點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)間的無(wú)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(yùn)營(yíng)商組建的無(wú)線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉潔.周勝源. 淺談幾種寬帶接入技術(shù)優(yōu)劣. 科技視界[期刊論文]， 2012年第5期

[2] 殷蕓 . 小區(qū)WLAN無(wú)線接入方案. 建設(shè)維護(hù)[期刊論文]，2009年1期

[3] 龐倩超. 無(wú)線局域網(wǎng)在智能小區(qū)的應(yīng)用. 國(guó)外油田工程[期刊論文]，2004年20期

[4] 王強(qiáng). 寬帶無(wú)線接入技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn). 硅谷[期刊論文]，2011年19期