無線接入技術概述

無線接入技術概述（劉東明）
一、前言
    伴隨著通信的飛速發(fā)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(qū)安裝電話，在鋪設最后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(xiàn)高環(huán)阻問題，通信質(zhì)量難以保證：山區(qū)、島嶼以及城
市用戶密度較大而管線緊張的地區(qū)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“最后一英（公）里”的問題，達到安裝迅速、價格低廉的目的，
作為接入網(wǎng)技術中的一個重要部分——無線接入技術便應運而生了。
二、無線接入系統(tǒng)的結(jié)構及功能
    無線接入是指從交換節(jié)點到用戶終端之間，部分或全部采用了無線手段。
    典型的無線接入系統(tǒng)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。
    1．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接。
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(jiān)測和對固定用戶單元及移動終端進行監(jiān)視和管理。
    2．操作維護中心
    操作維護中心負責整個無線接入系統(tǒng)的操作和維護，其主要功能是對整個系統(tǒng)進行
配置管理，對各個網(wǎng)絡單元的軟件及各種配置數(shù)據(jù)進行操作：在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中對系統(tǒng)
的各個部分進行監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集；對系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的故障進行記錄并告警。除此之外，
還可以對系統(tǒng)的性能進行測試。
    3．基站
    基站通過無錢收發(fā)信機提供與固定終接設備和移動終端之間的無線信道，并通過無
線信道完成話音呼叫和數(shù)據(jù)的傳遞�？刂破魍ㄟ^基站對無線信道進行管理�；�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，并決定整個系統(tǒng)的特點，包括
所使用的無線頻率及其一定的適用范圍。
    4．固定終接設備
    固定終接設備為用戶提供電話、傳真、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器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。并向終端用戶透明地傳送交換機所能提供的業(yè)務和
功能。固定終接設備可以采用定向天線或無方向性天線，采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(zhì)量、增加基站的覆蓋范圍。根據(jù)所能連接的用戶終
端數(shù)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
連接一個用戶終端；適用于用戶密度低、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(jīng)濟。
    5．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并構成的一個物理實體。
由于它具備一定的移動性，因此支持移動終端的無線接入系統(tǒng)除了應具備固定無線接入
系統(tǒng)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(tǒng)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。
三、無線接入系統(tǒng)的接口
    無線接入系統(tǒng)中的各個功能實體通過一系列接口相互連接，并通過標準的接口與本
地交換機和用戶終端相互連接。在無線接入系統(tǒng)中最重要的兩個接口是控制器與交換機
之間的接口和基站與固定終接設備之間的無線接口。除此之外，無線接入系統(tǒng)所包含的
接口還有控制器與基站之間的接口、控制器與網(wǎng)管中心之間的接口以及固定終接設備與
用戶終端之間的接口。下面對這些接口作一個介紹。
    1．控制器與交換機之間的接口
    這個接口目前已經(jīng)是一個標準化的開放式接口，即V5接口。這個接口的標準化極大
地促進了接入網(wǎng)的發(fā)展，使得不同廠家生產(chǎn)的交換機和接入網(wǎng)設備的互連互通變得非常
容易，有利于運營商選擇功能更完善、價格更低廉的設備。
    V4接口包括兩種類型；V5.1接口和 V5.2接口。
    V5.1接口由一個2048kbPS的鏈路構成�？梢灾С窒铝薪尤祟愋�；模擬電話接入、基
于64kbPS的ISDN基本接入和用于半永久連接的無帶外信令信息的其它模擬接入或數(shù)字接
入。
    V5.2接口可以根據(jù)需要由1到16個2048kbPS鏈路構成，可以支持下列接人類型；模
擬電話接入、ISDN基本接入、ISDN一次群速率接人才回用于半永久連接的無帶外信令信
息的其它模擬接入或數(shù)字接入。
    目前國內(nèi)已經(jīng)制訂出了V5.1和V5.2的接口規(guī)范，并且中國電信要求所有入網(wǎng)的交換
機和無線接入系統(tǒng)必須提供復合中國標準的V5接口。
    2．基站與固定終接設備之間的接口
    這個無線接日根據(jù)使用的技術不同可以分為很多種類，比如根據(jù)多址方式的不同可
以分為FDMA、TDMA、CDMA和具有空分多址的SCDMA等幾種。采用不同無線接口技術的系統(tǒng)
所使用的無線頻率不同，并且根據(jù)其特點而有一定的適用范圍。
    3．控制器與基站之間的接口
    這個接口是系統(tǒng)內(nèi)部接口，物理上可用光纖、同軸電纜、雙絞線和微波等傳輸介質(zhì)，
可以采用不同的信令協(xié)議。比較常見的是采用ISDN雙絞線的連接，可以采用多對雙絞線
（2B＋D／每對）。
    4．控制器與操作維護中心的接口
    控制器與操作維護中心通過內(nèi)部接口相連，一般下層可以采用X.25等作為承載傳輸。
另外還有一種經(jīng)過PSTN的連接方式，在這種方式中，控制器可以使用 MODEM與市話線路
連接，這樣操作維護終端就可以在任何地點用 MODEM撥號方式與控制器連接進行各種遠
程監(jiān)控與操作。這種方式尤其適用于對交通不發(fā)達的偏遠地區(qū)無線接入系統(tǒng)的維護、軟
件升級、收集系統(tǒng)信息。
    5．固定終接設備與用戶終端之間的接口
    固定終接設備與用戶終端之間的接口為標準的Z接口。
四、無線接入支持的業(yè)務
    無線接入支持的基本業(yè)務主要是電話、話帶數(shù)據(jù)、才回窄帶ISDN業(yè)務。同時應能透
明提供它所連接的交換節(jié)點提供的各種補充業(yè)務。
    由于固定無線接入系統(tǒng)的用戶終端為固定電話，因此要求固定無線接入系統(tǒng)所提供
業(yè)務的服務質(zhì)量要與有線相當；尤其是必須具備話音呼叫中使用的各種信號音。
五、無線接入技術的種類及頻率分配
    無線接入的實現(xiàn)主要基于以下幾種類型的技術；
    1．蜂窩技術
    采用蜂窩技術的無線接入系統(tǒng)技術成熟，比較易于實現(xiàn)且覆蓋范圍比較大，比較適
合于農(nóng)村等地理位置偏遠的地區(qū)使用。比較典型的有450MHZ系統(tǒng)、基于GSM和CDMA的系統(tǒng)
等等。
    2．數(shù)字無繩技術
    采用數(shù)字無繩技術的無線接入系統(tǒng)由于采用了32kbPs的ADPCM話音編碼技術，話音質(zhì)
量已基本接近有線的話音質(zhì)量。而且由于采用微蜂窩組網(wǎng)（基站覆蓋半徑一般為幾百米），
頻率規(guī)劃簡單、頻率復用率高、系統(tǒng)容量大，比較適合城市人口稠密管線緊張的地區(qū)如
賓館、飯店、寫字樓以及出于競爭考慮需要快速為用戶提供服務的情況。
    3．點對點微波技術
    這是一個傳統(tǒng)的技術，對于距離超過40公里以上的分散用戶可以采用基于該技術的
系統(tǒng)。
    4．衛(wèi)星技術
    對于特別偏遠的地區(qū)以及偏遠的山區(qū)，衛(wèi)星技術的優(yōu)越性是前面介紹的幾種技術所
無法比擬的。比如對于山區(qū)分散的用戶，如采用微波技術可能需要經(jīng)過多個中繼接力站
才能進行覆蓋，會導致工程費用高、施工困難以及日常維護困難的問題。而采用衛(wèi)星覆
蓋的方式，只需在地面建立與固定網(wǎng)連接的關口站，即可在衛(wèi)星遼闊的覆蓋區(qū)通過架設
衛(wèi)星小站提供話音業(yè)務。
    國家無線電管理局規(guī)定將1900～1920MHz分配給采用TDD方式的無線接入系統(tǒng)。主要
有TDMA、CDMA以及兩種有代表性的數(shù)字無繩系統(tǒng)uu日本的PHS和歐洲的DECT。根據(jù)無線電
管理局的規(guī)定，TDMA、CDMA無線接入系統(tǒng)使用  1908－1915MHZ頻段，在農(nóng)村、邊遠地區(qū)
及山區(qū)如果不會干擾PHS、DECT系統(tǒng)，也可以使用 1900～1915MHZ頻段。
    由于國際電朕己將1885一2025MHZ／2110－2200MHZ確定為第三代移動通信系統(tǒng)使用
的頻段，因此國家無線電管理局規(guī)定原用于FDD方式無線接入系統(tǒng)的頻段1890— 1900MHZ
／1970－1980MHZ使用有效期截至 2002年底。
六、無線接入技術的特點
    經(jīng)過電信總局在全國十幾個城市組織的無線接入網(wǎng)實驗以及許多市、縣投入商用的
無線接入設備的實際運營，對無線接入技術的特點有了深入的了解。并且通過實驗，發(fā)
現(xiàn)了一些問題，無線接入設備在國內(nèi)也進一步得到了完善和發(fā)展。
    無線接入技術在一些環(huán)境的應用中有著有線手段無法比擬的優(yōu)越性。無線接入系統(tǒng)
的系統(tǒng)結(jié)構決定了系統(tǒng)組網(wǎng)靈活、適應性強，由于采用無線方式，不需要對用戶的精確
定位，可以克服一些地理環(huán)境的限制（如山區(qū)和多湖泊地區(qū)）進行網(wǎng)絡覆蓋，因此網(wǎng)絡
規(guī)劃難度不大、網(wǎng)絡建設速度快，可以在很短的時間內(nèi)為用戶開通服務。
    由于無線接入系統(tǒng)的擴容非常容易，因此在建網(wǎng)初期用戶較少時只需要較小的投資
規(guī)模，在用戶量增加的時候隨時進行擴容，可以有效利用運營商的投資，更快地收回成
本并開始贏利。
    同時無線傳輸?shù)姆绞�，減少了維護人員的數(shù)量，設備的操作維護、監(jiān)控及軟件升級
均可通過操作維護中心進行，極大地降低了運營成本。
    無線接入系統(tǒng)的拆裝都非常容易，這就使得老少邊窮地區(qū)作為臨時解決方案的設備
在通信條件得到根本改善之后，可以將系統(tǒng)用于其它需要的地方，提高了設備的利用率，
節(jié)省了大量的資金。
    當然，無線接入也有其不足的一面，主要是目前的每線價格還比較高，不過隨著技
術標準的不斷頒布、無線接入產(chǎn)品的不斷完善以及成本的不斷下降，這些問題會逐步解
決。
七、結(jié)束語
    在信息技術飛速發(fā)展的今天，無線接入技術也不再滿足于只提供基本的話音業(yè)務，
而向著為用戶提供高速數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務的寬帶無線接入技術發(fā)展，新的接入手段不斷
出現(xiàn)，LMDS（本地多點分配系統(tǒng)）作為寬帶無線接入的一種解決方案，產(chǎn)品也日益成熟；
在國內(nèi)多個省市進行了現(xiàn)場實驗，積累了一定的經(jīng)驗。寬帶化將是無線接入技術未來發(fā)
展的一個主要方向。
    在未來的通信中，無線接入技術必將發(fā)揮越來越重要的作用，因此如何發(fā)揮無線接
入的特點，因地制宜選擇合適的無線接入技術，充分利用有限的頻率資源，最大限度地
滿足市場的需求是目前面臨的主要課題。

摘自《郵電商情》