無線接入

無線接入是指從交換節點到用戶終端之間，部分或全部採用了無線手段。典型的無線接入系統主要由控制器、操作維護中心、基站、固定用戶單元和移動終端等幾個部分組成。

基本介紹

• 中文名：無線接入
• 外文名：WirelessAccess
• 別名：空中接口技術、無線接續技術

組成

伴隨著通信的飛速發展和電話普及率的日益提高，在人口密集的城市或位置偏遠的山區安裝電話，在鋪設最後一段用戶線的時候面臨著一系列難以解決的問題：銅線和雙絞線的長度在4－5公里的時候出現高環阻問題，通信質量難以保證：山區、島嶼以及城市用戶密度較大而管線緊張的地區用戶線架設困難而導致耗時、費力、成本居高不下。為了解決這個所謂的“最後一英（公）里”的問題，達到安裝迅速、價格低廉的目的，作為接入網技術中的一個重要部分--無線接入技術便應運而生了。無線接入是指從交換節點到用戶終端之間，部分或全部採用了無線手段。典型的無線接入系統主要由控制器、操作維護中心、基站、固定用戶單元和移動終端等幾個部分組成。各部分所完成的功能如下。

控制器

控制器通過其提供的與交換機、基站和操作維護中心的接口與這些功能實體相連線。控制器的主要功能是處理用戶的呼叫（包括呼叫建立、拆線等）、對基站進行管理，通過基站進行無線信道控制、基站監測和對固定用戶單元及移動終端進行監視和管理。

操作維護中心

操作維護中心負責整個無線接入系統的操作和維護，其主要功能是對整個系統進行配置管理，對各個網路單元的軟體及各種配置數據進行操作：在系統運轉過程中對系統的各個部分進行監測和數據採集；對系統運行中出現的故障進行記錄並告警。除此之外，還可以對系統的性能進行測試。

基站

基站通過無線收發信機提供與固定終接設備和移動終端之間的無線信道，並通過無線信道完成話音呼叫和數據的傳遞。控制器通過基站對無線信道進行管理。基站與固定終接設備和移動終端之間的無線接口可以使用不同技術，並決定整個系統的特點，包括所使用的無線頻率及其一定的適用範圍。

固定終接設備

固定終接設備為用戶提供電話、傳真、數據數據機等用戶終端的標準接口--Z接口。它與基站通過無線接口相接。並向終端用戶透明地傳送交換機所能提供的業務和功能。固定終接設備可以採用定向天線或無方向性天線，採用定向天線直接指向基站方向可以提高無線接口中信號的傳輸質量、增加基站的覆蓋範圍。根據所能連線的用戶終端數量的多少；固定終接設備可分為單用戶單元和多用戶單元。單用戶單元（SSU）只能連線一個用戶終端；適用於用戶密度低、用戶之間距離較遠的情況；多用戶單元則可以支持多個用戶終端，一般較常見的有支持4個、8個、16個和32個用戶的多用戶單元，多用戶單元在用戶之間距離很近的情況下（比如一個樓上的用戶）比較經濟。

移動終端

移動終端從功能上可以看作是將固定終接設備和用戶終端合併構成的一個物理實體。由於它具備一定的移動性，因此支持移動終端的無線接入系統除了應具備固定無線接入系統所具有的功能外，還要具備一定的移動性管理等蜂窩移動通信系統所具有的功能。如果在價格上有所突破，移動終端會更受用戶及運營商的歡迎。

無線接入技術分類

GSM接入技術

GSM是一種起源於歐洲的移動通信技術標準，是第二代移動通信技術。該技術是目前個人通信的一種常見技術代表。它用的是窄帶TDMA，允許在一個射頻即“蜂窩”同時進行8組通話。GSM是1991年開始投入使用的。到1997年底，已經在100多個國家運營，成為歐洲和亞洲實際上的標準。GSM數字網具有較強的保密性和抗干擾性，音質清晰，通話穩定，並具備容量大，頻率資源利用率高，接口開放，功能強大等優點。我國於20世紀90年代初引進採用此項技術標準，此前一直是採用蜂窩模擬移動技術，即第一代GSM技術（2001年12月31日我國關閉了模擬行動網路）。目前，中國移動、中國聯通各擁有一個GSM網，GSM手機用戶總數在1.4億以上，為世界最大的移動通信網路。

CDMA接入技術

CDMA即code－division multiple access 的縮寫，譯為“碼分多址分組數據傳輸技術”，被稱為第2.5代移動通信技術。CDMA手機具有話音清晰、不易掉話、發射功率低和保密性強等特點，被稱為“綠色手機”。更為重要的是，基於寬頻技術的CDMA使得移動通信中視頻套用成為可能。CDMA與GSM一樣，也是屬於一種比較成熟的無線通信技術。與使用Time－Division Multiplexing 技術的GSM不同的是，CDMA並不給每一個通話者分配一個確定的頻率，而是讓每一個頻道使用所能提供的全部頻譜。因此，CDMA數字網具有以下幾個優勢：高效的頻帶利用率和更大的網路容量、簡化的網路規劃、通話質量高、保密性及信號覆蓋好，不易掉話等。另外，CDMA系統採用編碼技術，其編碼有4.4億種數字排列，每部手機的編碼還隨時變化，這使得盜碼只能成為理論上的可能。

GPRS接入技術

相對原來GSM的撥號方式的電路交換數據傳送方式，GPRS是分組交換技術。由於使用了“分組”的技術，用戶上網可以免受斷線的痛苦情形大概就跟使用了下載軟體NetAnts差不多。此外，使用GPRS上網的方法與WAP並不同，用WAP上網就如在家中上網，先“撥號連線”，而上網後便不能同時使用該電話線，但GPRS就較為優越，下載資料和通話是可以同時進行的。從技術上來說，如果單純進行語音通話，不妨繼續使用GSM，但如果有數據傳送需求時，最好使用GPRS，它把行動電話的套用提升到一個更高的層次。同時，發展GPRS技術也十分“經濟”，因為它只需對現有的GSM網路進行升級即可。GPRS的用途十分廣泛，包括通過手機傳送及接收電子郵件，在網際網路上瀏覽等。 GPRS的最大優勢在於：它的數據傳輸速度非WAP所能比擬。目前的GSM移動通信網的數據傳輸速度為每秒9.6K位元組，而GPRS達到了115kbps此速度是常用56K modem 理想速率的兩倍。除了速度上的優勢，GPRS還有“永遠線上”的特點，即用戶隨時與網路保持聯繫。

CDPD接入技術

CDPD接入技術最大的特點就是傳輸速度快，最高的通信速度可以達到19.2kbps。另外，在數據的安全性方面，由於採用了RC4加密技術，所以安全性相對較高；正反向信道密鑰不對稱，密鑰由交換中心掌握，移動終端登錄一次，交換中心自動核對舊密鑰更換新的密鑰一次，實行動態管理。此外，由於CDPD系統是基於TCP/IP的開放系統，因此我們可以很方便地接入Internet，所有基於TCP/IP協定的套用軟體都可以無需修改直接使用；套用軟體開發簡便；移動終端通信編號直接使用IP位址。CDPD系統還支持用戶越區切換和全網漫遊、廣播和群呼，可與公用有線數據網路互聯互通。

固定寬頻無線接入（MMDS/LMDS）技術

寬頻無線接入系統可以按使用頻段的不同劃分為MMDS（Multi-channel Multi-point Distribution Service）和LMDS（Local Multi-point Distribution Service）兩大系列，中文含義叫本地多點分配業務。這是一種微波的寬頻技術，又被喻為“無線光纖”技術。它可在較近的距離實現雙向傳輸話音、數據圖像、視頻、會議電視等寬頻業務，並支持ATM、TCP/IP和MPEG2等標準。採用一種類似蜂窩的服務區結構，將一個需要提供業務的地區劃分為若干服務區，每個服務區內設基站，基站設備經點到多點無線鏈路與服務區內的用戶端通信。每個服務區覆蓋範圍為幾公里至十幾公里，並可相互重疊。 由於NMDS/ LMDS具有更高頻寬和雙向數據傳輸的特點，可提供多種寬頻互動式數據及多媒體業務，克服傳統的本地環路的瓶頸，滿足用戶對高速數據和圖像通信日益增長的需求，因此是解決通信網接入問題的利器。

DBS星接入技術

DBS技術也叫數字直播衛星接入技術，該技術利用位於地球同步軌道的通信衛星將高速廣播數據送到用戶的接收天線，所以它一般也稱為高軌衛星通信。其特點是通信距離遠，費用與距離無關，覆蓋面積大且不受地理條件限制，頻頻寬，容量大，適用於多業務傳輸，可為全球用戶提供大跨度、大範圍、遠距離的漫遊和機動靈活的移動通信服務等。在DBS系統中，大量的數據通過頻分或時分等調製後利用衛星主站的高速上行通道和衛星轉發器進行廣播，用戶通過衛星天線和衛星接收Modem接收數據，接收天線直徑一般為0.45m或0.53m。 由於數字衛星系統具有高可靠性，不像PSTN網路中採用雙絞線的模擬電話需要較多的信號糾錯，因此可使下載速率達到400kbps，而實際的DBS廣播速率最高可達到12Mbps。目前，美國已經可以提供DBS服務，主要用於網際網路接入，其中最大的DBS網路是休斯網路系統公司的Direct PC。Direct PC的數據傳輸也是不對稱的，在接入網際網路時，下載速率為400kbps，上行速率為33.6kbps，這一速率雖然比普通撥號Modem提高不少，但與DSL及Cable Modem 技術仍無法相比。

藍牙技術

藍牙的英文名稱為“Bluetooth”，實際上它是一種實現多種設備之間無線連線的協定。通過這種協定能使包括蜂窩電話、掌上電腦、筆記本電腦、相關外設和家庭Hub等包括家庭RF的眾多設備之間進行信息交換。藍牙套用於手機與計算機的相連，可節省手機費用，實現數據共享、網際網路接入、無線免提、同步資料、影像傳遞等。 雖然藍牙在多向性傳輸方面上具有較大的優勢，但若是設備眾多，識別方法和速度也會出現問題；藍牙具有一對多點的數據交換能力，故它需要安全系統來防止未經授權的訪問；藍牙的基本通信速度為750Kbps，不過現在帶4Mbps IR連線埠的產品已經非常普遍，而且最近16Mbps的擴展也已經被批准。

Home RF技術

Home RF主要為家庭網路設計，旨在降低語音數據成本。為了實現對數據包的高效傳輸，Home RF採用了IEEE802.11標準中的CSMA/CA 模式，它與CSMA/CD類似，以競爭的方式來獲取對信道的控制權，在一個時間點上只能有一個接入點在網路中傳輸數據。不像其他的協定，Home RF提供了對流業務（Stream Media）的真正意義上的支持。由於對流業務規定了高級別的優先權並採用了帶有優先權的重發機制，這樣就確保了實時性流業務所需的頻寬和低干擾、低誤碼。 Home RF工作在2.4GHz頻段。它採用數字跳頻擴頻技術，速率為50跳/s共有75個頻寬為1MHz跳頻信道。調製方式為恆定包絡的FSK調製，分為2FSK與4FSK兩種。採用調頻調製可以有效地抑制無線環境下的干擾和衰落。在2FSK方式下，最大數據的傳輸速率為1Mbps；在4FSK方式下，速率可達2Mbps。最新版Home RF2.x 中，採用了WBFH wide band frequency hopping 技術來增加跳頻頻寬，從原來的1MHz增加到3MHz、5MHz，跳頻的速率也增加到75跳/s，其數據峰值也高達10Mbps，接近IEEE802.11b 標準的11Mbps，基本能滿足未來的家庭寬頻通信。

WCDMA接入技術

WCDMA技術能為用戶帶來了最高2Mbps的數據傳輸速率，在這樣的條件下，現在計算機中套用的任何媒體都能通過無線網路輕鬆的傳遞。WCDMA的優勢在於，碼片速率高，有效地利用了頻率選擇性分集和空間的接收和發射分集，可以解決多徑問題和衰落問題，採用Turbo信道編解碼，提供較高的數據傳輸速率，FDD制式能夠提供廣域的全覆蓋，下行基站區分採用獨有的小區搜尋方法，無需基站間嚴格同步。採用連續導頻技術，能夠支持高速移動終端。 相比第二代的移動通信技術，WCDMA具有更大的系統容量、更優的話音質量、更高的頻譜效率、更快的數據速率、更強的抗衰落能力、更好的抗多徑性、能夠套用於高達500km/h的移動終端的技術優勢，而且能夠從GSM系統進行平滑過渡，保證運營商的投資，為3G運營提供了良好的技術基礎。WCDMA通過有效的利用寬頻帶，不僅能順暢的處理聲音、圖像數據、與網際網路快速連線；此外WCDMA和MPEG-4技術結合起來還可以處理真實的動態圖象。

3G通信技術

該技術又稱為國際行動電話2000，該技術規定，移動終端以車速移動時，其傳輸數據速率為144kbps，室外靜止或步行時速率為384kbps，而室內為2Mbps。但這些要求並不意味著用戶可用速率就可以達到2Mbps，因為室內速率還將依賴於建築物內詳細的頻率規劃以及組織與運營商協作的緊密程度。然而，由於無線LAN一類的高速業務的速率已可達54Mbps，在3G網路全面鋪開時，人們很難預測2Mbps業務的市場需求將會如何。

無線區域網路

無線區域網路Wireless LAN，簡稱WLAN是計算機網路與無線通信技術相結合的產物。它不受電纜束縛，可移動，能解決因有線網布線困難等帶來的問題，並且組網靈活，擴容方便，與多種網路標準兼容，套用廣泛等優點。WLAN既可滿足各類便攜機的入網要求，也可實現計算機區域網路遠端接入、圖文傳真、電子郵件等多種功能。

無線光接入系統（FSO）

無線紅外光傳輸系統是光通信與無線通信的結合，通過大氣而不是光纖來傳輸光信號。這一技術既可以提供類似光纖的速率，又不需要頻譜這樣的稀有資源。主要特點是：傳輸速率高，從2Mbps到622Mbps的高速數據傳輸；傳輸距離為200米到6公里的範圍；由於工作在紅外光波段，對其它傳輸系統不會產生干擾，安全性強；信號發射和接收通過光儀器，無需天饋線系統，設備體積較小。

幾種常用無線接入套用及技術標準

無線區域網路WLAN

無線區域網路可以在普通區域網路基礎上通過無線Hub、無線接入站(Access Point，AP，亦譯作網路橋通器)、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現。在業內無線區域網路多種標準並存，太多的IEEE 802.11標準極易引起混亂，應當減少標準。除了完整定義WLAN系統的三類主要規範（802.11a、802.11b及802.11g）外，IEEE目前正設法制定增強型標準，以減少現行協定存在的缺陷。這並非開發新的無線LAN系統，而是對原標準進行擴展，最終形成一類——最多是保留現行三類標準。

802.11a擴充了802.11標準的物理層，規定該層使用5G Hz 的頻帶。該標準採用OFDM（正交頻分）調製技術，傳輸速率範圍為6Mbps～54Mbps，共有1 2個不重疊的傳輸信道。這樣的速率既能滿足室內的套用，也能滿足室外的套用。

802.11b規定採用2.4GH z 頻帶，調製方法採用補償碼鍵控(CKK)，共有3個不重疊的傳輸信道。傳輸速率能夠從11Mbps自動降到5.5Mbps，或者根據直接序列擴頻技術調整到2Mbps和1Mbps，以保證設備正常運行與穩定。

802.11g是第三個傳輸標準，共有3個不重疊的傳輸信道。它雖然同樣運行於2.4GHz，但由於該標準中使用了與802.11a標準相同的調製方式OFDM，使網路達到了54Mbps的高傳輸速率，而基於該標準的產品價格也只略高於802.11b標準產品。

802.11e將解決802.11網的QoS特性。它不像乙太網那樣，採用MAC層，而是代之以時分多路接入（TDMA）技術，並對重要通信增加額外糾錯功能。目前標準還沒有定案，原因在於對服務級別仍存在爭議，另外，如何具體實現特定服務級別也還是個問題。

802.11f 主要解決802. 11在網間互連方面存在的不足。用戶在兩個不同的交換網段（無線信道），或兩種不同類型無線網的接入點間進行漫遊時，如何更好地維護網路連線，無線LAN具備蜂窩電話那樣的靈活性顯得至關重要。

802.11h力圖在傳輸功率和無線信道選擇上比802.11a更勝一籌，它與802.11e一道將成為歐洲廣為接受的標準。 802.11i主要是克服802.11在安全性方面存在的不足，不像WEP，主管這個標準的工作組目前還未選定認證協定：一些成員想採用一種稱為“辦公化的電報密碼本（OCB）”的新系統，但它分屬三種不同的專利；它是一類基於AES加密算法的完整新型標準。另一些成員則傾向於採用通用密碼。

802.11j尚在醞釀中，I EEE還沒正式成立專門任務組來討論，現在處於草擬階段，它將採用802.11a與HiperLAN2網共用的頻段。

802.11n，下一個無線新規範，這一新規範的數據傳輸速率尚未確定，但至少將在100MBps以上。

無線區域網路由於可移動及高速的數據傳輸，使其實際中的套用越來越廣泛。

① 大樓之間

大樓之間建構網路的連結，取代專線，簡單又便宜。 餐飲及零售餐飲服務業可使用無線區域網路產品，直接從餐桌即可輸入並傳送客人點菜內容至廚房、櫃檯。零售商促銷時，可使用無線區域網路產品設定臨時收銀櫃檯。

② 醫療

使用附無線區域網路產品的手提式計算機取得實時信息，醫護人員可藉此避免對傷患救治的遲延、不必要的紙上作業、單據循環的遲延及誤診等，而提升對傷患照顧的品質。

③ 企業

當企業內的員工使用無線區域網路產品時，不管他們在辦公室的任何一個角落，有無線區域網路產品，就能隨意地發電子郵件、分享檔案及上網路瀏覽。

④ 倉儲管理

一般倉儲人員的盤點事宜，透過無線網路的套用，能立即將最新的資料輸入計算機倉儲系統。

⑤ 貨櫃集散場

一般貨櫃集散場的橋式起重車，可於調動貨櫃時，將實時信息傳回office，以利相關作業之逐行。

⑥ 監視系統

一般位於遠方且需受監控現場之場所，由於布線之困難，可藉由無線網路將遠方之影像傳回主控站。

⑦ 展示會場

諸如一般的電子展，計算機展，由於網路需求極高，而且布線又會讓會場顯得凌亂，因此若能使用無線網路，則是再好不過的選擇。

寬頻無線接入系統(MMDS/LMDS)

寬頻無線接入系統屬於固定無線接入系統，以點對多點的傳送方式提供高速、雙向的數據、語音或視頻業務，可作為DDN專線、幀中繼或E1傳輸、高速Internet接入、區域網路和城域網互聯等套用的有力手段。寬頻無線接入系統可以按使用頻段的不同劃分為MMDS（Multi-channel Multi-point Distribution Service）和LMDS（Local Multi-point Distribution Service）兩大系列。 寬頻無線接入系統由基站和遠端站構成，一個基站可在自己的無線覆蓋範圍內同時與多個遠端站通信。基站將遠端站的數據進行匯聚，然後通過光線環路或微波SDH環路接入骨幹數據網路。

寬頻無線接入系統的優勢有：

1） 網路構成非常靈活，可擴容和可重用性好

2） 網路建設快、開通迅速

3） 初期投資少，資金回報周期短

4） 業務接口豐富

5） 高質量、高可靠性、容量大、價格低、技術成熟

寬頻無線接入系統提供的業務有：

1） 面向無連線業務

2） 網際網路接入（WWW瀏覽，E-mail，高速檔案傳輸等）

3） 區域網路、城域網互聯 VOD、遠程教育、遠程醫療等增值業務

4） 面向連線業務（電路或電路仿真方式）

5） 普通電話業務

6） 低於E1的電路承載業務，如n×64kbit/s等

7） 幀中繼

8） E1或高於E1的數字電路承載業務

系統的典型用戶群為

1） 商務樓

2） 集團用戶（主要指集團公司、工礦企業、銀行、政府機關）

3） 賓館

4） 商業用戶（網咖等娛樂性場所）

5） 小區用戶

6） 專網用戶

無線光接入系統FSO

FSO技術是一種基於光傳輸方式、採用紅外雷射承載高速信號的無線傳輸技術，它以雷射為載體、以空氣為介質，用點對點或點對多點的方式實現連線，由於其設備也以發光二極體或雷射二極體為光源,因此又有"虛擬光纖"之稱。FSO技術利用小功率的紅外雷射束為載體在位於樓頂或窗外的收發器間傳輸數據，紅外波段比微波波段更小，更加靈活和方便。FSO系統的工作頻段在300GHz以上，該頻段的套用在全球不受管制，而且可以免費使用。FSO技術具有與光纖相同的頻寬傳輸能力，使用相似的光學發射器和接收器，甚至還可以在自由空間實現波分復用（WDM）技術，具備低雨衰、無需申請頻段、設備易升級等微波不可比擬的優勢，而且其開放的接口支持來自多種廠商的儀器。目前市場上的產品最高支持2.5Gbps的傳輸速率，最大傳輸距離為4公里。不過FSO技術在理論上沒有頻寬上限，160Gbps的設備正在研製當中。

FSO技術可以傳輸數據、語音和影像等內容，具有高頻寬、部署迅捷、費用合理、體積小、開通方便的特點，在諸如大型集會通信、緊急業務開通、路由備份等應急通信中具有開通迅速、拆遷方便等優勢。而且，FSO設備相對需要天線的微波設備而言可以更方便地獲得"屋頂權"，也可以隔窗安裝於戶內，這對於國內大中城市的運營者來說有時極為關鍵。

FSO產品安裝快速簡易，目前最高速率可達2.5G，最遠可傳送4km，在本地網和邊緣網等近距離高速網的建設中大有用武之地，目前FSO主要套用於一些不宜布線或是布線成本高、施工難度大、經市政部門審批困難的地方，如市區高層建築物之間、公路（鐵路）兩側的建築物之間、不易架橋的河流兩岸之間、古建築、高山、島嶼以及沙漠地帶等。另外，FSO設備也可用於移動基站的環路建設、場所比較分散的企業區域網路子網之間的連線和應急通信。對於銀行、證券、政府機關等需要穩定服務的商業套用來說，FSO產品可以作為預防服務中斷的光纖備份設備。鑒於FSO產品安裝快速簡易，因此可在展覽會、短期租用的建築、野外的臨時工作場所或地震等突發事件的現場作為一種臨時的通信連線。

優點

1.安裝便捷

一般在網路建設中，施工周期最長、對周邊環境影響最大的，就是網路布線施工工程。在施工過程中，往往需要破牆掘地、穿線架管。而無線區域網路最大的優勢就是免去或減少了網路布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點 AP（Access Point）設備，就可建立覆蓋整個建築或地區的區域網路。

2.使用靈活

在有線網路中，網路設備的安放位置受網路信息點位置的限制。而一旦無線區域網路建成後，在無線網的信號覆蓋區域內任何一個位置都可以接入網路。因此擴容可以因需求而定，方便快捷，防止過量配置設備而造成浪費。

3.經濟節約

由於有線網路缺少靈活性，這就要求網路規劃者儘可能地考慮未來發展的需要，這就往往導致預設大量利用率較低的信息點。而一旦網路的發展超出了設計規劃，又要花費較多費用進行網路改造,而無線區域網路建網投資費用低，與有線網建設相比，省去不少銅線設備，網路設計靈活，安裝迅速，大約幾周就可投入使用，加速資金回收。

4.易於擴展

無線區域網路有多種配置方式，能夠根據需要靈活選擇。這樣，無線區域網路就能勝任從只有幾個用戶的小型區域網路到上千用戶的大型網路，並且能夠提供像“漫遊（Roaming）”等有線網路無法提供的特性。由於無線區域網路具有多方面的優點，所以發展十分迅速。在最近幾年裡，無線區域網路已經在醫院、商店、工廠和學校等不適合網路布線的場合得到了廣泛套用。