宽带无线传输技术分析

宽带无线传输技术分析宽带无线传输技术分析 本文关键字: Wi-Fi WLAN WLAN、WiMAX 是近年来逐步商用的宽带无线传输手段，与传统的微波传输系统相 比，它们应用于合适的场合，具有非常明显的优势。1、微波技术、微波技术PDH、SDH 点对点微波系统的传送速率和配合的传送方式主要是 PDH 和 SDH 设备。 PDH 微波的传送带宽为 1×2M-64×2M，SDH 微波大多数为 1×STM-1，少数为 622M 微 波。PDH、SDH 微波所使用的频率从 1GHz 到几十 GHz（大多数不超过 20GHz）可选。在 光纤传输大规模应用之前，140M PDH、155M/2×155M/622M SDH 微波设备作为主要的传 输手段应用于干线传输，目前大速率干线微波设备应用仅限于山区、荒漠等地区，本文所 述的点对点微波传输设备指的是小口径天线、小功率、小速率（34M、8M）PDH 点对点微 波接入设备。PDH 微波带宽仅为数个 2M，适于末端业务的接入，价格较低。PDH 微波的 定位与 PDH 设备类似，都是作为传输网的边缘市场，业务没有保护，一旦线路出现问题则 无任何保障机制，无法配合 SDH 设备组网或满足高速率无线传送的需求。PDH 微波价格便宜，容量较小（大容量 155M/140M 微波设备的价格昂贵） ，一般定位 于末端网络接入，不能配合 SDH 或宽带设备完成组网需求。此外，微波技术还存在气候、 频率等条件的限制。综合而言，微波传输系统技术较为成熟，商用时间也较早。但微波系统存在抗干扰能 力弱、价格高、无法根据距离、气候等环境情况自适应调节空口传输速率等不足之处。同 时，由于微波传输系统采用 TDM 技术进行传输，相对 WLAN 网桥等采用全 IP 技术的传 输系统而言，存在带宽利用率低、带宽相对较低、运维成本高等不足之处。2、WLAN 技术技术无线局域网（WLAN）技术于 20 世纪 90 年代逐步成熟并投入商用，既可作传统有线 网络的延伸，在某些环境又可替代传统的有线网络。对比传统的有线传输解决方案，使用 WLAN 网桥实现中短距离传输具有以下显著特点：a）IP 内核 随着 NGN 及 VoIP 技术的不断发展，使用全 IP 内核产品实现话音及数据 业务承载，简单灵活、性价比高，已成为未来无线传输的发展方向。b）抗多径及选择性频率衰落能力强 WLAN 网桥系统使用 OFDM 技术，可有效地对 抗符号间干扰，适于在多径环境和衰落信道中的高速数据传输。同时，通过各子载波的联 合编码，可具有很强的抗衰落能力和很高的信道利用率。c）环境适应性强 降雨等恶劣天气对无线网桥传输系统的影响主要体现在信号衰减方 面。WLAN 无线网桥传输产品使用 5.8GHz 频段，相对微波等传输设备使用的频率低很多， 因此雨、雾、沙尘暴等恶劣环境对 WLAN 信号影响很小，从而使 WLAN 网桥传输产品具有更好的环境适应性。根据世界各国电波传播专家的测试结果，对于 5.8GHz 频段的无线 传输信道，即使是台风导致的 150mm/h 降雨量的暴雨，每公里信号衰减仍小于 1dB。d）安装简便，综合成本低 WLAN 网桥传输系统的安装快速简单，可减少敷设管道 及布线等繁琐工作。同时，在需要频繁移动和变化的动态环境中，无线局域网技术可更好 地保护已有投资。e）支持和 WLAN 等数通设备的统一网管 网管是设备可运营、可管理的必备条件， 采用统一网管可最大程度降低运营成本，便于网络运营数据的收集整理；大幅度降低设备 复杂度及网管系统综合成本；降低网络管理人员的工作复杂度和工作量；便于网络的升级 和对新业务的及时响应。随着 WLAN 技术和 TDM over IP 技术的快速发展和不断成熟，WLAN 网桥传输系统 作为一种新的“最后一公里”传输解决方案已经越来越引起众多运营商的关注。3、WiMAX 技术技术目前，WiMax（无线城域网）吸引了越来越多的开发商和制造商，全球的成员已达一 百多个。WiMax 亦常被称为 IEEE Wire-less MAN，其基本目标是提供一种在城域网一点对多点 的多厂商环境下，可有效地互操作的宽带无线接入手段。WiMax 可实现 74.81M 的最大传 输速度，这个速度是 3G 所能提供的宽带速度的 30 倍，主要解决用户“最后一公里”的通 信需求，作为一种无线城域网技术，它不但可以将 Wi-Fi 热点连接到互联网，而且也可作 为数字用户线 DSL 等有线接入方式的无线扩展，实现“最后一公里”的宽带接入。WiMax 最大可为 50 公里线性区域内的用户提供服务，支持 NLOS，提供多媒体通信服务，用户无 需线缆即可与基站建立宽带连接。总体而言，WiMAX 目前还处在应用的开始阶段，大量的应用和市场都还需要进一步 挖掘。WiMAX 的开发还要一段路要走，其未来发展只能分阶段进行。首先是固定接入户 外型产品，使人们能够通过安装在户外（如屋顶）的固定天线装置收发数据信号，并借助 双模转换机制，利用 Wi-Fi 形成对室内的信号覆盖；到第二阶段，户外的天线装置将被小 巧的室内设备取代，使用 WiMAX 通信将像使用 Modem 上网一样方便；到第三阶段，随 着 2005 年中 802.16e 标准的通过，WiMAX 将可用于移动式接收，负责 WiMax 通信功能 的全部装置将被压缩到一个芯片大小，人们将可以利用笔记本电脑，像现在的 Wi-Fi 应用 一样感受 WiMax 技术的魅力。4、对比分析、对比分析无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明，这主要表现在不同的接入技术具有不同的 覆盖范围，不同的适用区域，不同的技术特点，不同的接入速率，如表 1 所示。表 1 WLAN 无线网桥与几种宽带无线通信技术的比较技术类型 工作频段(GHz)最高传输速率(Mbit/s)通信距离(Km)发射功率(dBM)成本WLAN 网 桥微波 5.725-5.850 74.7 50 (尚无商用产 品)较高WiMAX211 738 40 16 路 E1 120 2 20 28 低 高从技术本身看，WiMax 和 WLAN、UWB 等都可实现互补效应：3G 可解决广域无缝覆盖 和强漫游的移动性需求，WiMax 可解决无线城域网的覆盖和高速移动接入，WLAN 可解 决中短距离的较高速数据接入。但从市场和应用范围看，微波传输技术成熟稳定但带宽利 用率低，成本偏高且不适用于数据通信领域（电路域传输解决方案，带宽利用率较低且无 法和数通产品统一管理） ；WiMAX 技术正如两年前的 WLAN 技术，前景非常好但目前尚 未有可以成熟商用的产品且相关产业链尚未形成。而 WLAN 无线网桥技术采用全 IP 内核， 带宽利用率高，应用模式灵活，抗干扰能力强，技术相对成熟，便于运维且综合成本较低， 正是现阶段无线宽带传输的最佳技术实现方式。