现代通信系统论文

3 无线接入技术及其应用

无线接入技术分为固定无线接入技术和移动无线接入技术两种。其中，后者就是我们所熟悉的蜂窝移动电话系统和卫星通信系统所采用的技术，移动无线接入技术服务的对象是移动终端，即实现移动终端与固定终端或移动终端之间的信息交换。

3.1 移动无线接入技术

移动无线接入技术主要指用户终端在较大范围内移动的通信系统的接入技术。它主要为移动用户提供服务，其用户终端包括手持式、便携式、车载式电话等。主要的移动无线接入技术系统包括：

（1）无绳电话系统: 它可以视为固定电话终端的无线延伸。无绳电话系统的突出特点是灵活方便。固定的无线终端可以同时带有多个无线子机，子机除和母机通话外，子机之间还可以通信。主要代表系统是DECT、PHS和CT2。

（2）移动卫星系统: 通过同步卫星实现移动通信联网，可以真正实现任何时间、任何地点、与任何人的通信。它的最大特点是利用卫星通信的多址传输方式，为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动灵活的移动通信服务，是陆地移动通信系统的扩展和延伸，在边远的地区、山区、海岛、受灾区、远洋船只、远航飞机等通信方面更具有独特的优越性。整个系统由三个部分构成：空间部分（卫星）、地面控制设备（关口站）和终端。

（3）集群系统：专用调度指挥无线电通信系统，应用广泛。集群系统是从一对一的对讲机发展而来的，现在已经发展成为数字化多信道基站多用户拨号系统，它们可以与市话网互连互通。

（4）无线局域网: 无线局域网（Wireless LAN）是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它不受电缆束缚，可移动，能解决因有线网布线困难等带来的问题，并且组网灵活，扩容方便，与多种网络标准兼容，应用广泛等优点。过去WLAN曾一度增长缓慢，主要原因在于传输速率低、成本高、产品系列有限，而且很多产品不能相互兼容。随着高速无线局域网标准IEEE802.11的制定以及基于该标准的10Mbps乃至更高速率产品的出现，WLAN已经在金融、教育、医疗、民航、企业等不同的领域内得到了广泛的应用。

通过移动和无线通信系统接入Internet的方式分为两大类，一是基於蜂窝的接入技术，如GPRS，3G等。二是基於局域网的技术，如IEEE802.11 WLAN，Bluetooth，HomeRF等。

通过移动和无线通信系统接入Internet後提供的应用分为两类：一类是通过标准的终端如笔记本计算机等提供标准的Internet应用；另一类是通过WAP 为具有有限处理能力和显示屏的终端如手机等提供有限Internet服务，如E-mail，电子银行，天气预报，旅游交通信息等。

（5）蜂窝移动通信系统：70年代初由美国贝尔实验室提出的，在给出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关理论之后，该系统在70年代末得到迅速的发展。第一代蜂窝移动通信系统即陆上模拟蜂窝移动通信系统，用无线信道传输模拟信号；第二代蜂窝移动通信系统，采用数字化技术，具有一切数字系统所具有的优点，代表性的是泛欧蜂窝移动通信系统GSM和北美的IS-95 CDMA；目前二代半系统如GPRS、CDMA2000-1X已经大规模商用，为广大用户提供可靠、中速的数据业务服务以及传统的电话业务；第三代蜂窝移动通信系统(3G: 中国电信的CDMA2000 中国联通的WCDMA 和中国移动的TD-SCDMA和WiMax)也已经走出实验室，开始在部分国家和地区开始正式商业运营。

3.2 固定无线接入技术

根据系统可以提供的带宽和数据接入速率，固定无线接入系统可以分为窄带系统和宽带系统。窄带固定无线接入系统是无线接入技术的早期形式，因为与传统的有线环路相比其建设周期短、维护容易，而且可以克服某些复杂的地理环境限制，所以是有线方式很好的补充，在电信设施薄弱、又急需提供电信业务的发展中国家得到迅速发展和推广。

对于地广人稀、地理环境复杂的广大农村地区窄带固定无线接入是较适合的通信手段，这其中比较典型的系统为450MHz FDMA固定无线接入，其中包括华为的ETS450、大唐的TSAWF-1、中兴的ZXWLL 450M模拟无线接入通信系统。但是这类窄带固定无线接入技术的应用却没有像人们所预期的那样广泛，主要是由于该类系统采用模拟技术，频带利用率低、系统容量小，而且产品稳定性不够，提供新业务的能力有限，尤其不能满足数据通信的要求。所以，目前窄带固定无线接入系统已经逐渐退出了主要市场的竞争。

当前宽带无线接入有以下几大技术：LMDS（LocalMultipointDistributeSystem 本地多点分配系统）、MMDS（MultipointMultichannelDistributionSystem多点多信道分配系统）、无线局域网、蓝牙及其他（如红外等）。

1.LMDS，（高频宽带、24／26GHz～38GHz）频谱资源比较多，可以传输较高的速率，但是由于工作于毫米波，受气候影响大，抗雨衰性能差，降低了在经济发达的东南沿海地区的可用度。目前通常所说的LMDS为第二代数字系统，主要使用无线ATM传送协议，具有标准化的网络侧接口和网管协议。LMDS具有更高带宽和双向数据传输的特点，可以提供多种宽带交互式数据业务及话音和图像业务，因此人们逐渐将眼光投入带宽达到1GHz，几乎可以提供任何种类的业务。我国已完成频率规划，频段为24．507GHz～25．515GHz和25．757GHz～26．765GHz，但尚未分配。

2.MMDS，（中频中宽带、2GHz～5GHz）该频段传输性能好、覆盖范围广、技术成熟、良好的抗雨衰性能、扩容性强、组网灵活且成本具有竞争力，是较为理想的无线接入手段。由于该频段资源比较紧张，能分给MMDS的频段窄，信道数少，需用新技术来提高频谱利用率。中国（3．4GHz～3．43GHz和3．5GHz～3．53GHz）已经分配试用。因为频段相对紧张，所以格外激发高效利用频率的新技术大量涌现。

3.无线局域网的主要技术有IEEE802．11b、IEEE802．11a、IEEE802．11g、HiperLAN等。当前最具代表性的当数IEEE802．11b。1999年9月通过的IEEE802．11b工作在2．4GHz～2．483GHz频段。802．11b数据速率可以为11Mbit ／s、5．5Mbit／s、2Mbit／s、1Mbit／s或更低，根据噪音状况自动调整。目前802．11b已经成为WLAN市场上的主流技术。随着技术的成熟和产品的降价，无线局域网开始大显身手（如世界杯、大运会）在机场、写字楼中广泛使用。甚至有人断言，随着3G的延迟，无线局域网趁势推广与普及，高端移动数据用户被不断分流，未来无线局域网与3G存在一定的互补与竞争关系，爱立信等移动通信设备厂家已将无线局域网作为未来3G的一部分。

4.蓝牙也是一种使用2．4GHz～2．483GHz的无线频带（ISM频带）的通用无线接口技术，提供不同设备间的双向短程通信。蓝牙的目标是最高数据传输速率1Mbit／s（有效传输速率为721kbit／s）、最大传输距离为10cm～10m（增加发射