無(wú)線(xiàn)寬帶接入技術(shù)簡(jiǎn)介

無(wú)線(xiàn)寬帶接入技術(shù)是指企業(yè)可以用來(lái)構(gòu)建城域網(wǎng)或獲得因特網(wǎng)接入的高速無(wú)線(xiàn)接入業(yè)務(wù)，主要有多通道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(MMDS)和本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)兩種。它們是在成熟的微波傳輸技術(shù)上發(fā)展起來(lái)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(diǎn)多址方式，微波傳輸則采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式。這些無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)取代傳統(tǒng)的TDM線(xiàn)路業(yè)務(wù)。

無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)通常為在城域內(nèi)運(yùn)營(yíng)的服務(wù)提供商所擁有，業(yè)務(wù)包括企業(yè)、MTU(多住宅單元)、家庭、以及城域內(nèi)的專(zhuān)用LAN橋接的因特網(wǎng)接入。

“無(wú)線(xiàn)LAN”包括企業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，其中企業(yè)擁有和管理用于互聯(lián)它的用戶(hù)和系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)。無(wú)線(xiàn)PAN(個(gè)人區(qū)域網(wǎng))在范圍上甚至比無(wú)線(xiàn)LAN更小，它允許附近的用戶(hù)創(chuàng)建自發(fā)網(wǎng)絡(luò)。

本主題還包括與移動(dòng)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)相對(duì)立的“固定”無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)。如蜂窩電話(huà)系統(tǒng)允許用戶(hù)移動(dòng)，不僅是在本地基站范圍內(nèi)移動(dòng)，還可移動(dòng)到同一系統(tǒng)內(nèi)的其他小區(qū)，甚至移動(dòng)到其他服務(wù)提供商系統(tǒng)。這里所說(shuō)的固定無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)允許一定的移動(dòng)性，但通常不支持移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)的廣泛的漫游功能。

無(wú)線(xiàn)寬帶接入系統(tǒng)具有相對(duì)較高的數(shù)據(jù)速率，目標(biāo)用戶(hù)通常是整個(gè)公司而不是個(gè)人用戶(hù)。寬帶無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)可以提供超過(guò)DSL和電纜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的帶寬。此外，業(yè)務(wù)流量是數(shù)據(jù)，盡管有些固定無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)使用本來(lái)為有線(xiàn)TV單向傳輸指定的頻譜。

IEEE 802.16規(guī)范稱(chēng)為IEEE 802.16無(wú)線(xiàn)MAN，但是工作組名為IEEE 802.16無(wú)線(xiàn)BWA(帶寬無(wú)線(xiàn)接入)。后面介紹IEEE 802.16。此外，如果系統(tǒng)不支持移動(dòng)用戶(hù)，無(wú)線(xiàn)寬帶則稱(chēng)為FWBA(固定無(wú)線(xiàn)寬帶接入)，但有些系統(tǒng)確實(shí)允許在基站的小范圍內(nèi)移動(dòng)。

無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯:不需要安裝電纜和依賴(lài)于因各種理由而不充足的現(xiàn)有銅線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施。International Data Corporation估計(jì)在美國(guó)不到百分之十的辦公樓可以通過(guò)光纜到達(dá)。因此無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)應(yīng)該具有很大的市場(chǎng)機(jī)遇。

無(wú)線(xiàn)寬帶拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)采用三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖W-4所示。使用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將依賴(lài)于應(yīng)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(diǎn)對(duì)點(diǎn) 這是無(wú)線(xiàn)直接專(zhuān)用連接，其中兩天線(xiàn)彼此直接對(duì)準(zhǔn)。公司可以使用此配置連接兩個(gè)遠(yuǎn)程辦公室。可以使無(wú)線(xiàn)電波束聚焦以避免干擾。該配置通?？梢蕴峁└邘挘貏e是不使用無(wú)線(xiàn)電波而使用激光時(shí)。

• 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn) 這是最通用的無(wú)線(xiàn)寬帶配置，基站收發(fā)機(jī)全方位地發(fā)射和接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)(或光信號(hào))，多用戶(hù)可以通過(guò)某種形式的復(fù)用技術(shù)共享帶寬。在大型系統(tǒng)中，如圖W-4所示的配置在一個(gè)多蜂窩覆蓋區(qū)域可能只形成的一個(gè)小區(qū)，每個(gè)基站通過(guò)市內(nèi)光纜系統(tǒng)連接起來(lái)。為使可用帶寬最大化，電信公司可能將一個(gè)覆蓋區(qū)域劃分成幾個(gè)扇區(qū)(如四個(gè)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(hù)到基站的鏈路是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的。

多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

這是一種可以提供許多益處的新興方案。Nokia是該技術(shù)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)的形式，將無(wú)線(xiàn)路由器放在建筑物的外部。用戶(hù)基站彼此無(wú)線(xiàn)連接，形成了具有多個(gè)可能數(shù)據(jù)路徑的多點(diǎn)互聯(lián)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)。用戶(hù)越多，可達(dá)性和覆蓋性就越好，從而消除了點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)系統(tǒng)所固有的站線(xiàn)鏈路( Line-of-site)問(wèn)題。

在所有情況下，都可以很容易地將無(wú)線(xiàn)設(shè)備從一個(gè)位置移動(dòng)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(wú)線(xiàn)系統(tǒng)可以用于為一個(gè)會(huì)議或一次性事件建立一個(gè)臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)還用于在由于時(shí)間、成本和部署原因無(wú)法安裝電纜的地方建立優(yōu)秀的緊急通信系統(tǒng)。

寬帶無(wú)線(xiàn)頻率劃分

寬帶無(wú)線(xiàn)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(shí)，數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，包括調(diào)制技術(shù)和壓縮算法的改進(jìn)，使得通過(guò)這些短波傳輸通信才比較實(shí)際。

現(xiàn)在，lOGHz以上的某些波帶劃分給衛(wèi)星、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波橋路、雷達(dá)和業(yè)余無(wú)線(xiàn)電，但這些頻帶中的一些又正重新劃分給無(wú)線(xiàn)接入解決方案。U-NII(無(wú)需許可證的國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施)規(guī)定無(wú)需許可證的無(wú)線(xiàn)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(wú)繩電話(huà)、車(chē)庫(kù)開(kāi)門(mén)器以及其他設(shè)備。實(shí)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(duì)準(zhǔn)的天線(xiàn)以避免于擾。

公用寬帶無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)包括在3.5GHz頻段(國(guó)際上)運(yùn)行的WLL(無(wú)線(xiàn)本地環(huán)路)系統(tǒng)、在2.5到2.7GHz和3.4到3.7GHz運(yùn)行的MMDS(多信道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù))系統(tǒng)以及在24GHz、28GHz，3lGHz和38GHz運(yùn)行的LMDS本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù))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(luò)通常最適合于包含許多進(jìn)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(jī)和接收機(jī)之間有LOS(站線(xiàn)鏈路)，這就意味著由于建筑物、樹(shù)、雪以及其他因素，在業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)將存在無(wú)業(yè)務(wù)的“漏洞”。在某些地區(qū)，只能達(dá)到百分之五十到六十的覆蓋。解決的方法在后面進(jìn)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(yùn)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(yùn)行在5GHz頻帶的系統(tǒng)可以提供高達(dá)100Mbit/s的數(shù)據(jù)率。

• 雨、雪和霧對(duì)信號(hào)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(shè)計(jì)。例如，反饋系統(tǒng)可以在大雨期間動(dòng)態(tài)地提高功率。

圖W-5說(shuō)明了較高頻率如何受到距離限制。注意，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)比多點(diǎn)系統(tǒng)具有更長(zhǎng)的傳輸距離。

無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)

以下是一個(gè)無(wú)線(xiàn)寬帶接入技術(shù)的列表。有些是地面的，有些是基于衛(wèi)星的。有些運(yùn)行在許可證頻譜內(nèi)，而另一些使用無(wú)需許可證的頻譜。它們都提供固定業(yè)務(wù)，有些允許有限的移動(dòng)。

• 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)橋路 許多早期的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)都是公司能夠用來(lái)連接不同辦公樓或服務(wù)提供商能夠用以建立網(wǎng)狀的無(wú)線(xiàn)城市網(wǎng)絡(luò)的基本點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(diǎn)是它們易于建立和拆卸，這使得它們對(duì)于像在市區(qū)的多個(gè)大樓內(nèi)召開(kāi)會(huì)議的一次性事件非常有用。有些系統(tǒng)具有Gbit/s級(jí)的數(shù)據(jù)率。

• 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是利用衛(wèi)星通信的多址傳輸方式為全球用戶(hù)提供大范圍、機(jī)動(dòng)靈活的移動(dòng)通信服務(wù)，是陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的擴(kuò)張和延伸。衛(wèi)星系統(tǒng)可以提供各種類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)接入，盡管某些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)率才勉強(qiáng)達(dá)到寬帶類(lèi)別。由于具有較短的等待時(shí)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(kāi)發(fā)了通過(guò)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(hù)設(shè)計(jì)的。

• DBS(直播衛(wèi)星) DBS，即直播衛(wèi)星業(yè)務(wù)（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(tuán)體及家庭單元傳送電視娛樂(lè)、多媒體數(shù)據(jù)等信息，造福廣大用戶(hù)的一種衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)。與傳統(tǒng)通信衛(wèi)星相比，直播衛(wèi)星具有如下特點(diǎn)：衛(wèi)星波速窄，僅覆蓋某一國(guó)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(hù)天線(xiàn)小，數(shù)量大，典型接收天線(xiàn)口徑D=（0.5～1.0）m，造價(jià)低廉。該業(yè)務(wù)已經(jīng)證明是基于地面的電纜TV的成功競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。實(shí)際上，DBS挫傷了曾計(jì)劃開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)電纜TV系統(tǒng)的早期MMDS運(yùn)營(yíng)商。

• HALO(高空長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行) 一個(gè)稱(chēng)為HALO的飛行/飄浮平臺(tái)，處于高空中但又不在外層空間中。HALO通過(guò)提供在城市上空同溫層飛行的通信平臺(tái)來(lái)提供網(wǎng)絡(luò)接入業(yè)務(wù)。與衛(wèi)星非常相似，這些平臺(tái)提供上行鏈路和下行鏈路，不同的是，它們離地球較近。信號(hào)傳播時(shí)間較短，平臺(tái)處于某一特定區(qū)域的上空。對(duì)于因特網(wǎng)接入，HALO是個(gè)很好的選擇。它們提供高達(dá)lOMbit/s的數(shù)據(jù)率。有兩家公司涉足此項(xiàng)業(yè)務(wù)。Angel　Technologies公司飛行飛機(jī)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(diǎn)分布業(yè)務(wù)) MMDS是最初為向農(nóng)村地區(qū)單向傳輸無(wú)線(xiàn)的電纜電視信號(hào)設(shè)計(jì)的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)微波技術(shù)。該市場(chǎng)受到DBS的嚴(yán)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(wù)和接入技術(shù)。在美國(guó)，MMDS頻帶集中在2.lGHz～　2.6GHz，在其他國(guó)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(gè)或兩個(gè)基站就可以覆蓋一個(gè)市區(qū)。典型的到用戶(hù)的下行數(shù)據(jù)率是l28kbit/s～3Mbit/s，可以高達(dá)lOMbit/s。在采用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)壓縮、信源編碼和復(fù)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(hào)從視頻服務(wù)器/轉(zhuǎn)發(fā)器傳送到發(fā)射節(jié)點(diǎn)發(fā)射,系統(tǒng)甚至可以在一個(gè)和多個(gè)居住單元內(nèi),將收到的信號(hào)用本地線(xiàn)纜送至個(gè)人用戶(hù)。

• LMDS(本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)) LMDS是一種微波的寬帶業(yè)務(wù)，工作在28GHz附近頻段，在較近的距離雙向傳輸話(huà)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(guó)))的點(diǎn)到多點(diǎn)雙向無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)。LMDS采用一種類(lèi)似蜂窩的服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu)，將一個(gè)需要提供業(yè)務(wù)的地區(qū)劃分為若干服務(wù)區(qū)，每個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)基站，基站設(shè)備經(jīng)點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)鏈路與服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶(hù)端通信。每個(gè)服務(wù)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(shè)雙絞銅電話(huà)線(xiàn)的本地?zé)o線(xiàn)環(huán)路系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的。在美國(guó)，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(xiàn)，但數(shù)據(jù)率比MMDS高得多。

• 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀系統(tǒng) 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀系統(tǒng)是上面提到的三種無(wú)線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一種。最好的例子是Nokia　RoffTop系統(tǒng)。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀系統(tǒng)的最大特點(diǎn)在于它采用多頻段、多信道方式，將移動(dòng)用戶(hù)終端的接入部分和無(wú)線(xiàn)AP之間的中繼部分從空間和頻率上進(jìn)行了劃分，避免了兩者間的射頻干擾。同時(shí)，考慮到802.11a的傳輸特性，無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)AP 7220間可以通過(guò)增加外置高增益定向天線(xiàn)來(lái)提高無(wú)線(xiàn)中繼距離。

• HDR(高數(shù)據(jù)率) HDR是Qualcomm的基于CDMA的無(wú)線(xiàn)IP包數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它在1.25MHz信道中為固定用戶(hù)提供高達(dá)2.4Mbit/s的數(shù)據(jù)率，移動(dòng)用戶(hù)的數(shù)據(jù)率較低。Qualcomm的CDMA空中鏈路技術(shù)是為數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)HDR僅是用于數(shù)據(jù)傳輸，而不是既用于話(huà)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L(fǎng)arry Fullerton的發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)的，該發(fā)現(xiàn)是，單一的射頻(RF)單周期信號(hào)可以通過(guò)天線(xiàn)發(fā)射，并可以在發(fā)射時(shí)精確地對(duì)這些單周期信號(hào)定時(shí)，相匹配的接收機(jī)可以接收這些發(fā)射信號(hào)，因此開(kāi)辟了新的無(wú)線(xiàn)介質(zhì)。UWB是發(fā)射和接收超短(納秒至皮秒級(jí))電磁能量脈沖，并以此進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的無(wú)線(xiàn)技術(shù)。該技術(shù)不依賴(lài)于正弦波，不需要分配頻率，依靠與噪聲沒(méi)有分別的隨機(jī)低功率信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)。Time Domain將它比作每秒4千萬(wàn)個(gè)點(diǎn)劃的莫爾斯電碼。該技術(shù)的傳輸速率可能達(dá)到1Gbit/s。UWB可能干擾其他無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，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(chǎng)應(yīng)用前景非常廣闊，因此圍繞UWB的標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)從一開(kāi)始就非常激烈。曾經(jīng)有二十幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參與競(jìng)爭(zhēng)，今天只剩下了兩個(gè)。它們是來(lái)自Freescale的DS-UWB(DS-UWB組建的聯(lián)盟是UWB論壇)和由TI倡導(dǎo)的MBOA。

下兩節(jié)說(shuō)明無(wú)線(xiàn)城域聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)特方法。服務(wù)提供商建立這些系統(tǒng)以向客戶(hù)提供高數(shù)據(jù)率。

Nokia RoofTop無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀系統(tǒng)

Nokia的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)采用了圖W-4中所示的多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它易于安裝，相對(duì)便宜并非常實(shí)用。本系統(tǒng)運(yùn)行在不需要許可證的頻帶，因此安裝相對(duì)輕松。數(shù)據(jù)率與DSL相當(dāng)或者更高。

Nokia AIR操作系統(tǒng)是為處理戶(hù)外、多反射、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)特屬性專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，本操作系統(tǒng)包括一組擴(kuò)展傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議棧以增強(qiáng)無(wú)線(xiàn)環(huán)境中IP聯(lián)網(wǎng)健壯性的IP和無(wú)線(xiàn)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(lái)，以便可以根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)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(gè)調(diào)度傳輸以避免沖突的信道接入?yún)f(xié)議、一個(gè)監(jiān)視相鄰鏈路狀態(tài)的鄰居管理協(xié)議、一個(gè)無(wú)線(xiàn)路由協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的因特網(wǎng)協(xié)議。

其他協(xié)議處理整個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)管理和自動(dòng)軟件更新。RoofTop無(wú)線(xiàn)路由器和網(wǎng)橋使用跳頻擴(kuò)頻無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，以避免竊聽(tīng)。多反射網(wǎng)絡(luò)中的傳輸只能被相鄰路由器聽(tīng)到——并不是網(wǎng)絡(luò)中　的所有路由器都能聽(tīng)到。

ISP們可能選擇安裝在房頂來(lái)到達(dá)用戶(hù)，而幾乎每一個(gè)擁有屋頂、梯子和一套工具的人都可以安裝此系統(tǒng)。每個(gè)無(wú)線(xiàn)電站點(diǎn)都需要到達(dá)至少一個(gè)其他節(jié)點(diǎn)的站線(xiàn)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(luò)從客戶(hù)方面而不是服務(wù)提供商方面增長(zhǎng)，所以它被稱(chēng)為“有機(jī)　的”。一個(gè)不利方面是，每次反射增加大約50ms延遲，它可能影響到IP話(huà)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(luò)

許多公司正在開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)光解決方案。例如，LightPointe的產(chǎn)品，使用紅外頻譜波長(zhǎng)可以實(shí)現(xiàn)相距4Km(2.5英里)的建筑物間的、數(shù)據(jù)率高達(dá)622Mbit/s的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。在此頻譜范圍運(yùn)行的系統(tǒng)不需要許可證。

更有趣的是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的自由空間光網(wǎng)絡(luò)。通常的想法是，光需要在發(fā)送器和接收器之間有站線(xiàn)鏈路或必須被引導(dǎo)(光纜)。較新的系統(tǒng)依賴(lài)于光的吸收和散射，由于它產(chǎn)生信號(hào)損失，在過(guò)去被認(rèn)為是　一件壞事。在這些系統(tǒng)中，信號(hào)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(shè)計(jì)為在此同一吸收頻帶中運(yùn)行的無(wú)線(xiàn)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(jī)和接收機(jī)之間傳播信號(hào)，沒(méi)有站線(xiàn)鏈路要求。該系統(tǒng)只需將接收設(shè)備放置在窗戶(hù)上。

有兩家公司生產(chǎn)多點(diǎn)自由空間光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:AirFiber和TeraBeam。AirFiber的產(chǎn)品實(shí)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(shè)計(jì)，支持高達(dá)622Mbit/s的數(shù)據(jù)率。TeraBeam已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)，其中用戶(hù)在具有更高的突發(fā)數(shù)據(jù)率時(shí)共享高達(dá)lOOMbit/秒的帶寬。

寬帶無(wú)線(xiàn)特性

LMDS和MMDS的提倡者指出，寬帶無(wú)線(xiàn)可以比DSL為更多用戶(hù)提供更好的業(yè)務(wù)。但是較高頻率業(yè)務(wù)(如LMDS)需要站線(xiàn)鏈路，大大地減少了覆蓋區(qū)。LOS(站線(xiàn)鏈路)受建筑物、樹(shù)木甚至雪的影響?？梢允褂弥欣^器和反射設(shè)備解決一些LOS問(wèn)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(hù)和小企業(yè)用戶(hù)。微波系統(tǒng)受信號(hào)反射的影響，其中，原始信號(hào)和從附近物體反射的回波信號(hào)一起被接收。原始信號(hào)和回波信號(hào)的這種組合稱(chēng)為多徑?；夭ㄐ盘?hào)比原始信號(hào)接收到的時(shí)間稍晚，并可能破壞信號(hào)數(shù)據(jù)。

空中接口

空中接口（Air Interface）是指用戶(hù)終端（UT）和無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）之間的接口，它是任何一種移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊之一，也是其“移動(dòng)性”的集中體現(xiàn)。寬帶無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的空中接口缺少任何標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，因此現(xiàn)在使用許多專(zhuān)有實(shí)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(gè)建議引起了最大的關(guān)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(chǔ)的。ETSI DVB(數(shù)字視頻廣播)是定義下行信道的衛(wèi)星廣播標(biāo)準(zhǔn)，而DOCSIS(電纜數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口規(guī)范)是用于電纜調(diào)制解調(diào)器中的上行信道標(biāo)準(zhǔn)。它的思想是使用物理層中的FDD(頻分雙工)以獨(dú)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(shù)并可以迅速地布署系統(tǒng)。但是，需要進(jìn)行必要的修改以提高等待時(shí)間和干擾免疫力以及增加引用標(biāo)準(zhǔn)的能力。這些技術(shù)能夠進(jìn)行ATM和IP通信的雙向傳輸以及從基站向用戶(hù)分布MPEG-2視頻。

TDD(時(shí)分雙工)

時(shí)分雙工模式（TDD）是在幀周期的下行線(xiàn)路操作中及時(shí)區(qū)分無(wú)線(xiàn)信道以及繼續(xù)上行線(xiàn)路操作的雙工技術(shù)。在TDD模式的移動(dòng)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(shí)隙，用保證時(shí)間來(lái)分離接收和傳送信道。DVB/DOCSIS方法使用了FDD，它要求一個(gè)頻帶用于接收另一個(gè)用于發(fā)送。

該模式在不對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)中有著不可比擬的靈活性，TD-SCDMA只需一個(gè)不對(duì)稱(chēng)頻段的頻率分配，其每載波為1.6MHz。由于每RC內(nèi)時(shí)域上下行切換的切換點(diǎn)可靈活變動(dòng)，所以對(duì)于對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)(語(yǔ)音和多媒體等)和不對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)(包交換和因特網(wǎng)等)，可充分利用無(wú)線(xiàn)頻譜。

TDD系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：

(1)不需要成對(duì)的頻率，能使用各種頻率資源，適用于不對(duì)稱(chēng)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(wù)；

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

(3)設(shè)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(duì)于FDD，為下行和上行通信分配的帶寬是在兩個(gè)專(zhuān)用頻帶中。即使沒(méi)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(dòng)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(guò)時(shí)間間隔而不是通過(guò)在信道之間插入大的防護(hù)頻帶TDD對(duì)上行和下行信道進(jìn)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(shí)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(huà)音設(shè)計(jì)的，所以需要對(duì)稱(chēng)信道。TDD允許不對(duì)稱(chēng)，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(shí)可以動(dòng)態(tài)地分配一個(gè)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(chēng)為Adaptix，從頭開(kāi)始開(kāi)發(fā)，一直到點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)寬帶無(wú)線(xiàn)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)。

Ensemble公司想指出，不應(yīng)該像對(duì)待電視廣播(使用DVB/DOCSIS實(shí)現(xiàn))一樣對(duì)待無(wú)線(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，原因是這種廣播將所有客戶(hù)一樣對(duì)待。Adaptix使用幾種自適應(yīng)技術(shù)，可以為各個(gè)用戶(hù)提供滿(mǎn)足它們需要的服務(wù)等級(jí)。例如，可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整調(diào)制技術(shù)以適應(yīng)影響傳輸?shù)募磿r(shí)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(gè)位置多個(gè)用戶(hù)的需要按突發(fā)向他們分配整個(gè)信道的帶寬。

無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)與倡議

IEEE無(wú)線(xiàn)倡議還稱(chēng)為IEEE 802.16無(wú)線(xiàn)MAN(城域網(wǎng))。工作組802.16的任務(wù)是“開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和推薦作法以支持固定帶寬無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和部署”。它由三個(gè)小工作組組成，每個(gè)小工作組分別負(fù)責(zé)不同的方面：IEEE 802.16.1負(fù)責(zé)制定頻率為10G到60G赫茲的無(wú)線(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)；IEEE 802.16.2負(fù)責(zé)制定寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)共存方面的標(biāo)準(zhǔn)；IEEE 802.16.3負(fù)責(zé)制定頻率范圍在2G到10G赫茲之間獲得頻率使用許可的應(yīng)用的無(wú)線(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)。

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

802.16標(biāo)準(zhǔn)定義了無(wú)線(xiàn)MAN(城域網(wǎng))空中接口規(guī)范(正式的名稱(chēng)為IEEE Wireless MAN*標(biāo)準(zhǔn))。這一無(wú)線(xiàn)寬帶接入標(biāo)準(zhǔn)可以為無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)中的“最后一英里”連接提供缺少的一環(huán)。對(duì)于許多家用及商用客戶(hù)而言，通過(guò)DSL或有線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的寬帶接入仍然不可行。許多客戶(hù)都在DSL服務(wù)范圍之外和/或不能得到寬帶有線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的支持(商業(yè)區(qū)通常沒(méi)有布線(xiàn))。但是依靠無(wú)線(xiàn)寬帶，這些問(wèn)題都可迎刃而解。因?yàn)槠錈o(wú)線(xiàn)特性，所以無(wú)線(xiàn)寬帶部署速度更快，擴(kuò)展能力更強(qiáng)，靈活性更高，因此能夠?yàn)槟切o(wú)法享受到或不滿(mǎn)意其有線(xiàn)寬帶接入的客戶(hù)提供服務(wù)。

一個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是HipedLAN (高性能無(wú)線(xiàn)LAN)，它是由ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))定義的。HiperLANl運(yùn)行在5.2GHz，它的數(shù)據(jù)率高達(dá)24Mbit/s。它使用擴(kuò)頻技術(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)是在1991～l996年期間開(kāi)發(fā)的。

iperLAN2標(biāo)準(zhǔn)于2000年制訂完成。HiperLAN2部分建立在GSM基礎(chǔ)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(shù)，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為54Mbit/s。HiperLAN2標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了WLAN的檢測(cè)功能和轉(zhuǎn)換信令，用以支持許多無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，并支持動(dòng)態(tài)頻率選擇、無(wú)線(xiàn)信元轉(zhuǎn)換、鏈路自適應(yīng)、多束天線(xiàn)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(chǔ)上的，而是采用TDMA結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)面向連接的網(wǎng)絡(luò)。HiperLAN2的面向連接的特性使它很容易滿(mǎn)足QoS要求，可以為每個(gè)連接分配一個(gè)指定的QoS，確定這個(gè)連接在帶寬、延遲、擁塞、比特錯(cuò)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(huà)音和數(shù)據(jù)等）可以同時(shí)進(jìn)行高速傳輸。

無(wú)線(xiàn)DSL聯(lián)盟是一個(gè)包括ADC Telecommunic-ations、Nortel Network、Intel、CS以及其他正在開(kāi)發(fā)基于TDMA/FDD(時(shí)分多址/頻　分雙工)物理層的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)寬帶無(wú)線(xiàn)接入方法的公司的協(xié)會(huì)。本聯(lián)盟正在開(kāi)發(fā)話(huà)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、QoS控制、非站線(xiàn)鏈路區(qū)域的無(wú)線(xiàn)覆蓋和低成本的客戶(hù)設(shè)備。

N-WEST(美國(guó)國(guó)家無(wú)線(xiàn)電子系統(tǒng)試驗(yàn)系統(tǒng))是促進(jìn)寬帶無(wú)線(xiàn)技術(shù)(特別是LMDS)的一個(gè)美國(guó)商務(wù)部項(xiàng)目。N-WEST包括裝備有將用于開(kāi)發(fā)操作標(biāo)準(zhǔn)和性能評(píng)估的原型LMDS系統(tǒng)的試驗(yàn)設(shè)施。