1、現(xiàn)狀
寬帶無線接入主要面臨三方面的問題,即回程、接入和覆蓋。如果說具有高增益天線的Wi-Fi網(wǎng)絡可以解決接入問題,以Mesh網(wǎng)形式部署的 IEEE802.11熱區(qū)可以解決覆蓋問題,那么回程問題該如何解決呢?一是采用傳統(tǒng)的有線回程,但這種方法成本很高,而且目前還沒有統(tǒng)一的標準可以實施,其回程的具體實施形式也是五花八門;二是采用WiMAX技術(shù)。
Wi-Fi,也就是IEEE802.11,由于最初是為無線局域網(wǎng)而設計的,所以在面對寬帶無線接入上會有一些問題,例如AP間的通訊缺乏統(tǒng)一的標準,昂貴的回程消耗,在缺少Q(mào)oS的情況下不能提供優(yōu)質(zhì)的VoIP服務等等。根據(jù)物理層的不同,目前廣泛使用的有三個版本的802.11協(xié)議,分別是 802.11a、802.11b和802.11g。在實施形式上主要有兩種,一是具有定向天線的Wi-Fi,一是具有Mesh網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的Wi-Fi。前者用作解決DSL(DigitalSubscriberLine)和DOCSIS(Data Over Cable Interface Specification)的接入問題,但仍受限于距離不能過長,而且缺乏QoS和統(tǒng)一的設備標準也限制了這種方式的可擴展性。后者解決了覆蓋問題,并且Mesh網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)較定向天線的結(jié)構(gòu)具有更好的可擴展性,但是缺乏QoS和內(nèi)部AP缺乏統(tǒng)一標準也限制了Mesh網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)更進一步的發(fā)展。這兩種 Wi-Fi的部署形式最高可以提供54Mbps的傳輸速率,覆蓋范圍可以超過10公里。
WiMAX,也就是IEEE802.16,目前具有兩種形式,一是解決固定接入的802.16-2004,一是解決移動接入的802.16e。雖然WiMAX出現(xiàn)的時間不長,但發(fā)展態(tài)勢良好,最近又被ITU接受為3G標準之一,解決了無固定頻率問題,為WiMAX的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
2、Wi-Fi在寬帶無線接入方面的方案
Wi-Fi的寬帶無線接入方面主要有兩種方案:具有高增益定向天線的固定式接入和具有Mesh網(wǎng)絡的熱區(qū)式接入。在頻率方面,802.11a在 AP到AP的通訊間采用5GHz頻率,802.11b和802.11g在熱區(qū)內(nèi)采用2.4GHz頻率。在調(diào)頻模塊上三者也有不同,802.11b采用 DSSS(直接序列擴展頻譜),支持帶寬最高可達11Mbps;802.11a和802.11g采用OFDM(正交頻分復用技術(shù)),支持帶寬最高可達 54Mbps,而且OFDM這種調(diào)制方式更加適合室外的環(huán)境。
802.11標準提供64個子載波,這些子載波從BS(basestation)或AP發(fā)出,在SS(subscriberstation)或 client重新組合,采用DSSS技術(shù)的802.11b,在非視距情況下(NLOS:non-line-of-sight)下,載波由于被障礙物反射而造成多路干擾(MPI:multi-pathinterference),而采用OFDM技術(shù)的802.11a和802.11g可以避免大的時延,從而對 MPI有良好的抗性。
802.11采用載波監(jiān)聽多路復用/沖突避免(CSMA/CA:carrier-sense,multiple- access/collision-avoidance)協(xié)議來解決網(wǎng)絡沖突。CSMA/CA的工作機制是在真實數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上發(fā)送之前首先由 CSMA/CA廣播一個信號來監(jiān)聽網(wǎng)絡上是否有沖突的情形,并且告訴其他設備不要進行廣播。這種協(xié)議的弊端是在一個802.11網(wǎng)絡中,隨著訂戶數(shù)的不斷增加,維護每一個訂戶的開銷也不斷增大,最終導致網(wǎng)絡速度急劇下降。