无线宽带通信是近几年来发展起来的基于标准的融合英特网数据传输和视频信息传输的大容量、高速率无线传输新技术。本文将通过无线宽带技术的由来和标准发展及与传统通信手段和常规无线手段在技术性能、功能特点、管理运行成本等方面的描述和比较,论述无线宽带技术在通信终端和链路及网格应用上的优越性和各种应用,并描述无线宽带企业网示意图。
一、无线宽带技术的由来和标准发展
自1895年马可尼、波波夫发明无线电通信以来已有100多年历史,无线电通信在各个领域得到了飞速发展,近五十年来语音通信从模拟到数字得到了大力发展,数字通信随着控制信息技术的发展近三十年来也得到了广范的应用。随着光通信技术的发展,有线通信的数据速率愈来愈高,随着电脑上网、视频点播等用户需求的增加,对最后一公里通信通道的带宽要求也不断提高,光纤到户虽能解决固定通信的需求却无法解决移动通信的需求,但无论是对电信营运商或对企业专网来说,为采集分布在各处的信息和视频图像若用“光缆到户”的话其成本往往是难以承受的。因此用无线方式来实现长距离、分散点、大容量信息传输被提到了议事日程上来了。有了这种应用需求,世界各国竞相研发基于标准的无线宽带系统,同时也促进了无线宽带标准的制定、无线通信产业发展、和应用的不断扩展。
无线通讯在各个领域得到了飞速的发展,近五十年来语音通讯从模拟到数字得到了大力的发展。数字通讯随着信息技术的发展,近三十年来也得到了广泛的应用。随着光通信技术的发展,有线通讯的力量越来越高,随着电脑上网视频、点播等的增加,对通讯的要求也不断地提高。光线到户虽然解决固定通讯的需求,却无法解决点心通讯的需求。为采集分布在各处的信息和视频图象,用光缆到户的话,其成本往往是难以承受的。
由于用无线方式实现长距离,分散点,大容量,信息传输被提到了议事日程。有了这种应用的需求,世界各国竞相研发标准的无线通讯。无线通讯和产业应用不断地发展。
二、无线通讯在各种通讯手段中的地位
无线宽带非常适合游牧类型的通信对象。游牧类型是分布在各点的需要通信的,对抗有要求的,比如视频监控。
通信的灵活性、移动性、大容量,无线宽带技术具有其它无线通讯无法满足的特点。无线宽带的标准,定义和分类。通常我们把带宽达到一兆赫兹或者更高速率的带宽成为宽带。目前能应用到最后一公里争端的不外乎是CDMA、3G和WCDMA等等,达到1.3兆。未来其中标准,工作带宽可以达到54兆赫兹。对一般的行业无线宽带网,只能使用IEEE802的技术标准。
三、无线宽带技术一些概念
Wimax起源于IEEE802.16X。由802.163组负责制定频率范围在2—10GH2。可以替代现有有线和DSA连接方式,Wimax具有无线的特点。传输距离远,最远可达50公里,就相当于微波,覆盖半径达到1.6公里的范围。是3G的十倍,假如和终端之间联系的话,覆盖半径达到1.6公里。传输设备高,可实现高达74.81的传输速度,容量高,Wimax有一个基站可以同时接入数百个远端用户站。灵活的信道宽度,Wimax能在信道宽度和连接用户数量之间取得平衡,其信道宽度由1.5兆到20兆不等。QoS性能,可向用户提供具有Qos性能的数据、视频、话音业务。丰富的多媒体通信服务,能够实现电信级的多媒体通信服务,保密性,支持安全传输,并提供鉴权与数字加密等功能。Wimax即802.16d/e,移动网络板允许上网设备,进行高速上网。相反固定网络版只适合上网设备在固定或者游牧的地方进行高速上网。目前我国规划给Wimax使用的频率为1.8GHz额,贷款20M。国内部署主要是基于802.16D技术的“固定网络版”的Wimax。
wifi无线保真技术有无线局域网技术之称。最大优点就是传输速度较高,带宽可以达到11兆每秒。另外有效距离可达百米以上,可用于笔记本电脑,PDA等上网、蓝牙耳机等。IEEE(美国电子和电气工程师协会)恩802111B无线网络的规范是IEEE802.11网络规范的变种,最高带宽为11兆。在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为5.5兆,带宽的自动调整,有效地保障了网络的稳定性和可靠性。其主要特性为:速度快,可靠性高。
四、无线宽带的发展及组网技术
第一代WLAN技术,单射频模块2.4Ghz接入,11Mbps,WEP加密。第二代WLAN(适合家庭、热点接入)。标准是802.11a的标准,多射频模块,高带宽和广覆盖范围。具有更高的安全可加验证。更高的带宽,802.11a/g可达100m到802.11n的500—1000m。
无线宽带组网技术,wifi采用2.4G公共频点,定位在无线局域网应用。如某企业厂区内、漏雨内、酒店会议室、机场侯客厅、平安工程等环境。WIMAX和wifi结合提供的无线传输链路优势为:1、支持远距离传输。2、单扇区提供18Mbps带宽,支持点对点组网。3、支持组拨转发控制、避免广播风暴能力等等。现在国内大唐电信等无线宽带领域也有一些关键的技术,基于SCDMA技术。联合检测提高抗干扰能力。SCDMA和OFDMA技术融合,克服码间干扰、选择性衰落、小区间干扰,实现语音和数据业务高效融合。第三,自适应调脂技术性能改进通过准确信道和噪声估计,提高动态调脂的判决标准度。4、动态信道分配技术通过动态信道分配,避免相邻小区同频干扰。5、可靠的先建后拆切换技术保证了切换过程的可靠性和切换成功率,提高了移动状态下的业务性能。6、先进信道编码技术RS、TUBRO、LDPC结合语音、数据和调脂方式的编码方案。
无线宽带与主流3G技术比较。一个是标准协议,一个是工作频段,另外一个是接入距离,还有一个是最高接入速率,还有移动性。覆盖范围,接入控制和网络构架,组网技术等等方面。
结论,宽带技术发展趋势,宽带无线化,无线宽带化。wifimesh、wimax是目前“无线城市”技术方案的合理选择。覆盖范围可以达到5公里以上,而3G只有最短一两公里。
五、无线宽带的应用。
无线宽带公网的应用,无缝叠加于FTTX接入承载网,利用FTTX接入网络资源,实现WLAN快速部署,网桥解决最后一公里接入问题,大功率AP直接室外覆盖,分布型AP解决室内覆盖。统一网管平台,基于运营商现有的网络管理系统,实现AP的统一网管,实现固网和移动网络真正融合。网络重用:与运营商现网的数据网共用AAA服务器、BAS、计费系统,实现网络崇墉,降低WLAN投资、实现无线城市的快速部署。支持有线、无线、DSL、以太网,FTTX用户一体化接入,WLANAP接入因地制宜的为客户提供综合、多样的接入手段。
无线宽带专网的应用。具有网络交换系统和传输系统的银行、金融、保险、林业、环保、交通、铁道、水利、电力等企业专用,可利用WIMAX和WIFI技术结合自己的传输系统实现企业系统内无线上网、视频监控、音视频会议广播、机房设备监控、无线IP电话、无线数传和SCADA等等监控。
未来的运营商公网和行业专网应用的比较。运营商一个是海量的部署,业务要求以现有未来网络业务的融合,固网移动实现业务快速盈利和可持续发展。售后服务要求高,是电信网络持续运营的基础。企业行业管理系统相对简单,可以利用原有有线网络,基于企业数据接入及监控业务,除视频会议外数据量相对有限,重要性同企业业务。它的售后服务成本相对较低。