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無線寬帶接入技術簡介

2010年04月06日 11:31 ttokpm.com 作者:佚名 用戶評論(0
關鍵字:寬帶(59329)

無線寬帶接入技術簡介

無線寬帶接入技術是指企業(yè)可以用來構建城域網(wǎng)或獲得因特網(wǎng)接入的高速無線接入業(yè)務,主要有多通道多點分配業(yè)務(MMDS)和本地多點分配業(yè)務(LMDS)兩種。它們是在成熟的微波傳輸技術上發(fā)展起來的,所采用的調(diào)制方式與微波傳輸相似,主要為相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調(diào)制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之處是MMDS和LMDS均采用一點多址方式,微波傳輸則采用點對點方式。這些無線業(yè)務取代傳統(tǒng)的TDM線路業(yè)務。

無線接入系統(tǒng)通常為在城域內(nèi)運營的服務提供商所擁有,業(yè)務包括企業(yè)、MTU(多住宅單元)、家庭、以及城域內(nèi)的專用LAN橋接的因特網(wǎng)接入。

“無線LAN”包括企業(yè)無線網(wǎng)絡,其中企業(yè)擁有和管理用于互聯(lián)它的用戶和系統(tǒng)的無線系統(tǒng)。無線PAN(個人區(qū)域網(wǎng))在范圍上甚至比無線LAN更小,它允許附近的用戶創(chuàng)建自發(fā)網(wǎng)絡。

本主題還包括與移動無線系統(tǒng)相對立的“固定”無線系統(tǒng)。如蜂窩電話系統(tǒng)允許用戶移動,不僅是在本地基站范圍內(nèi)移動,還可移動到同一系統(tǒng)內(nèi)的其他小區(qū),甚至移動到其他服務提供商系統(tǒng)。這里所說的固定無線系統(tǒng)允許一定的移動性,但通常不支持移動蜂窩系統(tǒng)的廣泛的漫游功能。

無線寬帶接入系統(tǒng)具有相對較高的數(shù)據(jù)速率,目標用戶通常是整個公司而不是個人用戶。寬帶無線系統(tǒng)可以提供超過DSL和電纜網(wǎng)絡技術的帶寬。此外,業(yè)務流量是數(shù)據(jù),盡管有些固定無線系統(tǒng)使用本來為有線TV單向傳輸指定的頻譜。

IEEE 802.16規(guī)范稱為IEEE 802.16無線MAN,但是工作組名為IEEE 802.16無線BWA(帶寬無線接入)。后面介紹IEEE 802.16。此外,如果系統(tǒng)不支持移動用戶,無線寬帶則稱為FWBA(固定無線寬帶接入),但有些系統(tǒng)確實允許在基站的小范圍內(nèi)移動。

無線系統(tǒng)的優(yōu)點十分明顯:不需要安裝電纜和依賴于因各種理由而不充足的現(xiàn)有銅線基礎設施。International Data Corporation估計在美國不到百分之十的辦公樓可以通過光纜到達。因此無線接入技術應該具有很大的市場機遇。

無線寬帶拓撲結構

無線網(wǎng)絡采用三種拓撲結構,如圖W-4所示。使用的拓撲結構將依賴于應用、區(qū)域的大小、使用的頻帶(較高頻率有距離限制)以及區(qū)域的地形。

  • 點對點 這是無線直接專用連接,其中兩天線彼此直接對準。公司可以使用此配置連接兩個遠程辦公室??梢允篃o線電波束聚焦以避免干擾。該配置通常可以提供高帶寬,特別是不使用無線電波而使用激光時。
  • 點對多點 這是最通用的無線寬帶配置,基站收發(fā)機全方位地發(fā)射和接收無線電信號(或光信號),多用戶可以通過某種形式的復用技術共享帶寬。在大型系統(tǒng)中,如圖W-4所示的配置在一個多蜂窩覆蓋區(qū)域可能只形成的一個小區(qū),每個基站通過市內(nèi)光纜系統(tǒng)連接起來。為使可用帶寬最大化,電信公司可能將一個覆蓋區(qū)域劃分成幾個扇區(qū)(如四個90度寬的扇區(qū))。這就允許頻率再用。注意,在雙向系統(tǒng)中,用戶到基站的鏈路是點對點的。

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多點對多點網(wǎng)狀拓撲結構

這是一種可以提供許多益處的新興方案。Nokia是該技術的提倡者,在本主題的后面將概述它的RoofTop系統(tǒng)。本方案模仿因特網(wǎng)路由拓撲結構的形式,將無線路由器放在建筑物的外部。用戶基站彼此無線連接,形成了具有多個可能數(shù)據(jù)路徑的多點互聯(lián)無線網(wǎng)狀網(wǎng)。用戶越多,可達性和覆蓋性就越好,從而消除了點對多點系統(tǒng)所固有的站線鏈路( Line-of-site)問題。

在所有情況下,都可以很容易地將無線設備從一個位置移動到另一位置。例如一家公司從一棟樓搬遷到同一區(qū)域的另一棟樓。此外,無線系統(tǒng)可以用于為一個會議或一次性事件建立一個臨時網(wǎng)絡。無線系統(tǒng)還用于在由于時間、成本和部署原因無法安裝電纜的地方建立優(yōu)秀的緊急通信系統(tǒng)。

寬帶無線頻率劃分

寬帶無線系統(tǒng)占用從2~42GHz的頻帶。微波波段占用從2~6.7GHz的頻譜,毫米波段占用從24~40GHz的頻譜。該頻譜段的大部分直到1993年前后才得到利用,這時,數(shù)字技術的進步,包括調(diào)制技術和壓縮算法的改進,使得通過這些短波傳輸通信才比較實際。

現(xiàn)在,lOGHz以上的某些波帶劃分給衛(wèi)星、點對點微波橋路、雷達和業(yè)余無線電,但這些頻帶中的一些又正重新劃分給無線接入解決方案。U-NII(無需許可證的國家信息基礎設施)規(guī)定無需許可證的無線頻譜為2.4GHz和5GHz。使用此頻譜不需要許可證。許多產(chǎn)品已經(jīng)使用此頻譜,包括無繩電話、車庫開門器以及其他設備。實際上,2.4GHz頻譜非常擁擠,許多公司正把注意力集中在5GHz頻譜上并使用相互之間對準的天線以避免于擾。

公用寬帶無線系統(tǒng)包括在3.5GHz頻段(國際上)運行的WLL(無線本地環(huán)路)系統(tǒng)、在2.5到2.7GHz和3.4到3.7GHz運行的MMDS(多信道多點分配業(yè)務)系統(tǒng)以及在24GHz、28GHz,3lGHz和38GHz運行的LMDS本地多點分配業(yè)務)系統(tǒng)。

各種頻率的一些傳輸特性概括如下:

  • 較高頻率支持較高數(shù)據(jù)率,但是隨著距離增加,電波較易耗散。因此,頻率越高,傳輸距離越短,因此使用較高頻率的網(wǎng)絡通常最適合于包含許多進行頻率重用的小區(qū)的城市區(qū)域。
  • lOGHz以上的頻率需要在發(fā)射機和接收機之間有LOS(站線鏈路),這就意味著由于建筑物、樹、雪以及其他因素,在業(yè)務區(qū)域內(nèi)將存在無業(yè)務的“漏洞”。在某些地區(qū),只能達到百分之五十到六十的覆蓋。解決的方法在后面進行討論。
  • 低于lOGHz的頻率較少地受到LOS的限制,但由于頻率較低,數(shù)據(jù)率也較低。
  • 運行在不需許可證的2.4GHz頻帶的某些系統(tǒng)可以提供lOMbit/s的數(shù)據(jù)率。而運行在5GHz頻帶的系統(tǒng)可以提供高達100Mbit/s的數(shù)據(jù)率。
  • 雨、雪和霧對信號的干擾,因此遇到這些情況的區(qū)域內(nèi)的系統(tǒng)需要特殊工程設計。例如,反饋系統(tǒng)可以在大雨期間動態(tài)地提高功率。

圖W-5說明了較高頻率如何受到距離限制。注意,點對點系統(tǒng)比多點系統(tǒng)具有更長的傳輸距離。

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無線接入技術

以下是一個無線寬帶接入技術的列表。有些是地面的,有些是基于衛(wèi)星的。有些運行在許可證頻譜內(nèi),而另一些使用無需許可證的頻譜。它們都提供固定業(yè)務,有些允許有限的移動。

  • 點對點無線橋路 許多早期的無線系統(tǒng)都是公司能夠用來連接不同辦公樓或服務提供商能夠用以建立網(wǎng)狀的無線城市網(wǎng)絡的基本點對點橋路系統(tǒng)。微波和光(激光)橋路仍然流行。這種方法的優(yōu)點是它們易于建立和拆卸,這使得它們對于像在市區(qū)的多個大樓內(nèi)召開會議的一次性事件非常有用。有些系統(tǒng)具有Gbit/s級的數(shù)據(jù)率。
  • 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的最大特點是利用衛(wèi)星通信的多址傳輸方式為全球用戶提供大范圍、機動靈活的移動通信服務,是陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)的擴張和延伸。衛(wèi)星系統(tǒng)可以提供各種類型的無線接入,盡管某些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)率才勉強達到寬帶類別。由于具有較短的等待時間和較低的功率要求,LEOS(低地球軌道衛(wèi)星)最為適合。Tachyon已經(jīng)開發(fā)了通過衛(wèi)星鏈路傳送雙向TCP/IP的系統(tǒng),正向信道數(shù)據(jù)率為45Mbit/s和逆向信道數(shù)據(jù)率為256kbit/s。本系統(tǒng)是為企業(yè)因特網(wǎng)接入而不是為家庭用戶設計的。
  • DBS(直播衛(wèi)星) DBS,即直播衛(wèi)星業(yè)務(Direct Broadcasting Satellite Service),通常是指采用地球同步軌道衛(wèi)星,以大功率輻射地面某一區(qū)域,向小團體及家庭單元傳送電視娛樂、多媒體數(shù)據(jù)等信息,造福廣大用戶的一種衛(wèi)星廣播業(yè)務。與傳統(tǒng)通信衛(wèi)星相比,直播衛(wèi)星具有如下特點:衛(wèi)星波速窄,僅覆蓋某一國家或地區(qū);衛(wèi)星輻射功率大,一般EIRP(等效全向輻射功率)大于48dBw;用戶天線小,數(shù)量大,典型接收天線口徑D=(0.5~1.0)m,造價低廉。該業(yè)務已經(jīng)證明是基于地面的電纜TV的成功競爭對手。實際上,DBS挫傷了曾計劃開發(fā)無線電纜TV系統(tǒng)的早期MMDS運營商。
  • HALO(高空長時運行) 一個稱為HALO的飛行/飄浮平臺,處于高空中但又不在外層空間中。HALO通過提供在城市上空同溫層飛行的通信平臺來提供網(wǎng)絡接入業(yè)務。與衛(wèi)星非常相似,這些平臺提供上行鏈路和下行鏈路,不同的是,它們離地球較近。信號傳播時間較短,平臺處于某一特定區(qū)域的上空。對于因特網(wǎng)接入,HALO是個很好的選擇。它們提供高達lOMbit/s的數(shù)據(jù)率。有兩家公司涉足此項業(yè)務。Angel Technologies公司飛行飛機并使用LMDS 28 GHz頻譜,而另一家SKystation International公司飛行充氦軟式飛艇并使用47GHz頻譜。
  • MMDS(多信道多點分布業(yè)務) MMDS是最初為向農(nóng)村地區(qū)單向傳輸無線的電纜電視信號設計的點對多點微波技術。該市場受到DBS的嚴重影響。在1998年,F(xiàn)CC允許雙向傳輸,這就意味著MMDS可以用作數(shù)據(jù)業(yè)務和接入技術。在美國,MMDS頻帶集中在2.lGHz~ 2.6GHz,在其他國家/地區(qū)是在3.4~3.7GHz。從基站算起的覆蓋范圍是32~48Km(20~30英里),一個或兩個基站就可以覆蓋一個市區(qū)。典型的到用戶的下行數(shù)據(jù)率是l28kbit/s~3Mbit/s,可以高達lOMbit/s。在采用MPEG-2標準壓縮、信源編碼和復雜調(diào)制之后,該系統(tǒng)也可提供雙路連接,并可用ATM網(wǎng)或同步光纖網(wǎng)(SONET)將信號從視頻服務器/轉(zhuǎn)發(fā)器傳送到發(fā)射節(jié)點發(fā)射,系統(tǒng)甚至可以在一個和多個居住單元內(nèi),將收到的信號用本地線纜送至個人用戶。
  • LMDS(本地多點分布業(yè)務) LMDS是一種微波的寬帶業(yè)務,工作在28GHz附近頻段,在較近的距離雙向傳輸話音、數(shù)據(jù)和圖像等信息。LMDS定義占用各種頻率范圍(中心頻率為28GHz. 29GHz和3lGHz (在美國))的點到多點雙向無線系統(tǒng)。LMDS采用一種類似蜂窩的服務區(qū)結構,將一個需要提供業(yè)務的地區(qū)劃分為若干服務區(qū),每個服務區(qū)內(nèi)設基站,基站設備經(jīng)點到多點無線鏈路與服務區(qū)內(nèi)的用戶端通信。每個服務區(qū)覆蓋范圍為幾公里至十幾公里,并可相互重疊。

最初的概念是由Bellcore作為可以用于替代向農(nóng)村地區(qū)家庭敷設雙絞銅電話線的本地無線環(huán)路系統(tǒng)開發(fā)的。在美國,它占用了將近1.l5GHz的帶寬,下行數(shù)據(jù)率為l.5Gbit/s,上行數(shù)據(jù)率為200Mbit/s。從基站算起的覆蓋范圍大約是5~8km (3~5英里),比MMDS小的多。在市區(qū)需要更多天線,但數(shù)據(jù)率比MMDS高得多。

  • 無線網(wǎng)狀系統(tǒng) 無線網(wǎng)狀系統(tǒng)是上面提到的三種無線拓撲結構的一種。最好的例子是Nokia RoffTop系統(tǒng)。無線網(wǎng)狀系統(tǒng)的最大特點在于它采用多頻段、多信道方式,將移動用戶終端的接入部分和無線AP之間的中繼部分從空間和頻率上進行了劃分,避免了兩者間的射頻干擾。同時,考慮到802.11a的傳輸特性,無線接入點AP 7220間可以通過增加外置高增益定向天線來提高無線中繼距離。
  • HDR(高數(shù)據(jù)率) HDR是Qualcomm的基于CDMA的無線IP包數(shù)據(jù)業(yè)務,它在1.25MHz信道中為固定用戶提供高達2.4Mbit/s的數(shù)據(jù)率,移動用戶的數(shù)據(jù)率較低。Qualcomm的CDMA空中鏈路技術是為數(shù)據(jù)傳輸設計的。正向鏈路的峰值數(shù)據(jù)率是2.4Mbit/s,逆向鏈路是307kbit/s。Qualcomm設計HDR僅是用于數(shù)據(jù)傳輸,而不是既用于話音又用于數(shù)據(jù),以免要折衷考慮系統(tǒng)的性能。
  • UWB(超寬帶) UWB是以Larry Fullerton的發(fā)現(xiàn)為基礎的,該發(fā)現(xiàn)是,單一的射頻(RF)單周期信號可以通過天線發(fā)射,并可以在發(fā)射時精確地對這些單周期信號定時,相匹配的接收機可以接收這些發(fā)射信號,因此開辟了新的無線介質(zhì)。UWB是發(fā)射和接收超短(納秒至皮秒級)電磁能量脈沖,并以此進行數(shù)據(jù)傳送的無線技術。該技術不依賴于正弦波,不需要分配頻率,依靠與噪聲沒有分別的隨機低功率信號傳輸數(shù)據(jù)。Time Domain將它比作每秒4千萬個點劃的莫爾斯電碼。該技術的傳輸速率可能達到1Gbit/s。UWB可能干擾其他無線電信號,因此使用低功率,但這樣就限制了傳輸范圍。這種通信方式比較適合在家庭內(nèi)部使用,市場應用前景非常廣闊,因此圍繞UWB的標準之爭從一開始就非常激烈。曾經(jīng)有二十幾個標準參與競爭,今天只剩下了兩個。它們是來自Freescale的DS-UWB(DS-UWB組建的聯(lián)盟是UWB論壇)和由TI倡導的MBOA。

下兩節(jié)說明無線城域聯(lián)網(wǎng)的獨特方法。服務提供商建立這些系統(tǒng)以向客戶提供高數(shù)據(jù)率。

Nokia RoofTop無線網(wǎng)狀系統(tǒng)

Nokia的無線系統(tǒng)采用了圖W-4中所示的多點對多點的網(wǎng)狀拓撲結構,它易于安裝,相對便宜并非常實用。本系統(tǒng)運行在不需要許可證的頻帶,因此安裝相對輕松。數(shù)據(jù)率與DSL相當或者更高。

Nokia AIR操作系統(tǒng)是為處理戶外、多反射、無線網(wǎng)絡的獨特屬性專門設計的,本操作系統(tǒng)包括一組擴展傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議棧以增強無線環(huán)境中IP聯(lián)網(wǎng)健壯性的IP和無線聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。物理RF調(diào)制解調(diào)器從操作系統(tǒng)層提取出來,以便可以根據(jù)拓撲結構和本地環(huán)境的情況,使用各種RF調(diào)制器。AIR操作系統(tǒng)包括一個調(diào)度傳輸以避免沖突的信道接入?yún)f(xié)議、一個監(jiān)視相鄰鏈路狀態(tài)的鄰居管理協(xié)議、一個無線路由協(xié)議和標準的因特網(wǎng)協(xié)議。

其他協(xié)議處理整個網(wǎng)狀網(wǎng)的網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡管理和自動軟件更新。RoofTop無線路由器和網(wǎng)橋使用跳頻擴頻無線電信號,以避免竊聽。多反射網(wǎng)絡中的傳輸只能被相鄰路由器聽到——并不是網(wǎng)絡中 的所有路由器都能聽到。

ISP們可能選擇安裝在房頂來到達用戶,而幾乎每一個擁有屋頂、梯子和一套工具的人都可以安裝此系統(tǒng)。每個無線電站點都需要到達至少一個其他節(jié)點的站線鏈路,但多鏈路可增加該網(wǎng)狀網(wǎng)中路 由的數(shù)目并因此提高可靠性。由于網(wǎng)絡從客戶方面而不是服務提供商方面增長,所以它被稱為“有機 的”。一個不利方面是,每次反射增加大約50ms延遲,它可能影響到IP話音,雖然Nokia正在調(diào)整系統(tǒng)以減少延遲。

自由空間光網(wǎng)絡

許多公司正在開發(fā)無線光解決方案。例如,LightPointe的產(chǎn)品,使用紅外頻譜波長可以實現(xiàn)相距4Km(2.5英里)的建筑物間的、數(shù)據(jù)率高達622Mbit/s的點對點傳輸。在此頻譜范圍運行的系統(tǒng)不需要許可證。

更有趣的是點對多點的自由空間光網(wǎng)絡。通常的想法是,光需要在發(fā)送器和接收器之間有站線鏈路或必須被引導(光纜)。較新的系統(tǒng)依賴于光的吸收和散射,由于它產(chǎn)生信號損失,在過去被認為是 一件壞事。在這些系統(tǒng)中,信號可被描繪成霧中的亮光,其中,霧變成頻帶中的發(fā)光云,光在該頻帶中被吸收(紅外或紫外)。

設計為在此同一吸收頻帶中運行的無線光系統(tǒng)將能夠在具有障礙物的環(huán)境(如有高樓的市區(qū))中在發(fā)送機和接收機之間傳播信號,沒有站線鏈路要求。該系統(tǒng)只需將接收設備放置在窗戶上。

有兩家公司生產(chǎn)多點自由空間光網(wǎng)絡設備:AirFiber和TeraBeam。AirFiber的產(chǎn)品實際上是布置在市區(qū)環(huán)境中建筑物房頂?shù)木W(wǎng)狀網(wǎng)設計,支持高達622Mbit/s的數(shù)據(jù)率。TeraBeam已經(jīng)開發(fā)了一種點到多點系統(tǒng),其中用戶在具有更高的突發(fā)數(shù)據(jù)率時共享高達lOOMbit/秒的帶寬。

寬帶無線特性

LMDS和MMDS的提倡者指出,寬帶無線可以比DSL為更多用戶提供更好的業(yè)務。但是較高頻率業(yè)務(如LMDS)需要站線鏈路,大大地減少了覆蓋區(qū)。LOS(站線鏈路)受建筑物、樹木甚至雪的影響??梢允褂弥欣^器和反射設備解決一些LOS問題。MMDS比LMDS提供更好的覆蓋。雖然它提供較低的數(shù)據(jù)率,但它的數(shù)據(jù)率適合于MMDS覆蓋區(qū)域的家庭用戶和小企業(yè)用戶。微波系統(tǒng)受信號反射的影響,其中,原始信號和從附近物體反射的回波信號一起被接收。原始信號和回波信號的這種組合稱為多徑?;夭ㄐ盘柋仍夹盘柦邮盏降臅r間稍晚,并可能破壞信號數(shù)據(jù)。

空中接口

空中接口(Air Interface)是指用戶終端(UT)和無線接入網(wǎng)絡(RAN)之間的接口,它是任何一種移動通信系統(tǒng)的關鍵模塊之一,也是其“移動性”的集中體現(xiàn)。寬帶無線系統(tǒng)的空中接口缺少任何標準協(xié)議,因此現(xiàn)在使用許多專有實現(xiàn)。但是已經(jīng)向IEEE和其他工作組提出了許多建議。其中以下兩個建議引起了最大的關注。

DVB下行DOCSIS上行

本建議是以已經(jīng)建立的電視廣播模型為基礎的。ETSI DVB(數(shù)字視頻廣播)是定義下行信道的衛(wèi)星廣播標準,而DOCSIS(電纜數(shù)據(jù)業(yè)務接口規(guī)范)是用于電纜調(diào)制解調(diào)器中的上行信道標準。它的思想是使用物理層中的FDD(頻分雙工)以獨立頻率傳輸下行和上行信息。

推薦DOCSIS和DVB的原因是已經(jīng)有了這種技術并可以迅速地布署系統(tǒng)。但是,需要進行必要的修改以提高等待時間和干擾免疫力以及增加引用標準的能力。這些技術能夠進行ATM和IP通信的雙向傳輸以及從基站向用戶分布MPEG-2視頻。

TDD(時分雙工)

時分雙工模式(TDD)是在幀周期的下行線路操作中及時區(qū)分無線信道以及繼續(xù)上行線路操作的雙工技術。在TDD模式的移動通信系統(tǒng)中,接收和傳送在同一頻率信道(即載波)的不同時隙,用保證時間來分離接收和傳送信道。DVB/DOCSIS方法使用了FDD,它要求一個頻帶用于接收另一個用于發(fā)送。

該模式在不對稱業(yè)務中有著不可比擬的靈活性,TD-SCDMA只需一個不對稱頻段的頻率分配,其每載波為1.6MHz。由于每RC內(nèi)時域上下行切換的切換點可靈活變動,所以對于對稱業(yè)務(語音和多媒體等)和不對稱業(yè)務(包交換和因特網(wǎng)等),可充分利用無線頻譜。

TDD系統(tǒng)有如下特點:

(1)不需要成對的頻率,能使用各種頻率資源,適用于不對稱的上下行數(shù)據(jù)傳輸速率,特別適用于IP型的數(shù)據(jù)業(yè)務;

(2)上下行工作于同一頻率,電波傳播的對稱特性使之便于使用智能天線等新技術,達到提高性能、降低成本的目的;

(3)設備成本較低,比FDD系統(tǒng)低20%-50%。

下圖顯示了FDD和TDD之間的不同之處。對于FDD,為下行和上行通信分配的帶寬是在兩個專用頻帶中。即使沒有數(shù)據(jù)正在發(fā)送,頻帶仍然是劃定的。在TDD中,下行和上行通信在同一信道上“轉(zhuǎn)換”。如果需要,系統(tǒng)可以動態(tài)地為下行通信分配更大帶寬,從而非常有效地使用可用帶寬。

由于通過時間間隔而不是通過在信道之間插入大的防護頻帶TDD對上行和下行信道進行分離,所以TDD可以有效地使用帶寬。上行鏈路和下行鏈路使用同一頻率,但是是在不同的時間間隔。最重要的是,由于TDD可以調(diào)整下行或上行帶寬以匹配通信量,所以使用TDD傳輸數(shù)據(jù)通信是很理想的。FDD是為話音設計的,所以需要對稱信道。TDD允許不對稱,它適用于數(shù)據(jù)傳輸。例如,在數(shù)據(jù)突發(fā)(文件傳送)時可以動態(tài)地分配一個完整的上行信道。

此模型的主要提倡者是Ensemble Communicat—ions公司,它指出,它的TDD方法稱為Adaptix,從頭開始開發(fā),一直到點對多點寬帶無線應用。Ensemb1e公司的Adaptix是由Nokia、Breezecom、 3Com、Siemens公司以及其他公司支持的建議標準。

Ensemble公司想指出,不應該像對待電視廣播(使用DVB/DOCSIS實現(xiàn))一樣對待無線點對多點網(wǎng)絡,原因是這種廣播將所有客戶一樣對待。Adaptix使用幾種自適應技術,可以為各個用戶提供滿足它們需要的服務等級。例如,可以動態(tài)地調(diào)整調(diào)制技術以適應影響傳輸?shù)募磿r變化,如變化的天氣條件。Adaptix的另一元素——Adaptive TDMA,能夠根據(jù)多個位置多個用戶的需要按突發(fā)向他們分配整個信道的帶寬。

無線標準與倡議

IEEE無線倡議還稱為IEEE 802.16無線MAN(城域網(wǎng))。工作組802.16的任務是“開發(fā)標準和推薦作法以支持固定帶寬無線接入系統(tǒng)的開發(fā)和部署”。它由三個小工作組組成,每個小工作組分別負責不同的方面:IEEE 802.16.1負責制定頻率為10G到60G赫茲的無線接口標準;IEEE 802.16.2負責制定寬帶無線接入系統(tǒng)共存方面的標準;IEEE 802.16.3負責制定頻率范圍在2G到10G赫茲之間獲得頻率使用許可的應用的無線接口標準。

最初,工作組的注意力集中在LMDS頻帶。后來,該工作組已經(jīng)盯上MMDS頻帶和5GHz的U-NII無需許可證的頻帶。建議采用定向拋物面天線以避免該頻帶中的干擾,該頻帶是無數(shù)的設備自由使用的。該工作組還在研究多天線接收機和有助于減少多徑反射以及其他干涉問題的信號處理組件。

802.16標準定義了無線MAN(城域網(wǎng))空中接口規(guī)范(正式的名稱為IEEE Wireless MAN*標準)。這一無線寬帶接入標準可以為無線城域網(wǎng)中的“最后一英里”連接提供缺少的一環(huán)。對于許多家用及商用客戶而言,通過DSL或有線基礎設施的寬帶接入仍然不可行。許多客戶都在DSL服務范圍之外和/或不能得到寬帶有線基礎設施的支持(商業(yè)區(qū)通常沒有布線)。但是依靠無線寬帶,這些問題都可迎刃而解。因為其無線特性,所以無線寬帶部署速度更快,擴展能力更強,靈活性更高,因此能夠為那些無法享受到或不滿意其有線寬帶接入的客戶提供服務。

一個相關標準是HipedLAN (高性能無線LAN),它是由ETSI(歐洲電信標準協(xié)會)定義的。HiperLANl運行在5.2GHz,它的數(shù)據(jù)率高達24Mbit/s。它使用擴頻技術。該標準是在1991~l996年期間開發(fā)的。

iperLAN2標準于2000年制訂完成。HiperLAN2部分建立在GSM基礎上,使用頻段為5GHz。在物理層上HiperLAN2和802.11a幾乎完全相同:采用OFDM技術,最大數(shù)據(jù)傳輸速率為54Mbit/s。HiperLAN2標準詳細定義了WLAN的檢測功能和轉(zhuǎn)換信令,用以支持許多無線網(wǎng)絡,并支持動態(tài)頻率選擇、無線信元轉(zhuǎn)換、鏈路自適應、多束天線和功率控制等。它和802.11a最大的不同是HiperLAN2不是建立在以太網(wǎng)基礎上的,而是采用TDMA結構,形成一個面向連接的網(wǎng)絡。HiperLAN2的面向連接的特性使它很容易滿足QoS要求,可以為每個連接分配一個指定的QoS,確定這個連接在帶寬、延遲、擁塞、比特錯誤率等方面的要求。這種QoS支持與高傳輸速率一起保證了不同的數(shù)據(jù)序列(如視頻、話音和數(shù)據(jù)等)可以同時進行高速傳輸。

無線DSL聯(lián)盟是一個包括ADC Telecommunic-ations、Nortel Network、Intel、CS以及其他正在開發(fā)基于TDMA/FDD(時分多址/頻 分雙工)物理層的點對多點寬帶無線接入方法的公司的協(xié)會。本聯(lián)盟正在開發(fā)話音和數(shù)據(jù)業(yè)務、QoS控制、非站線鏈路區(qū)域的無線覆蓋和低成本的客戶設備。

N-WEST(美國國家無線電子系統(tǒng)試驗系統(tǒng))是促進寬帶無線技術(特別是LMDS)的一個美國商務部項目。N-WEST包括裝備有將用于開發(fā)操作標準和性能評估的原型LMDS系統(tǒng)的試驗設施。

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