第6章無線接入網(wǎng)技術(shù)講述

1、第第 6 6 章章無線接入網(wǎng)技術(shù)無線接入網(wǎng)技術(shù) 本章介紹無線接入網(wǎng)技術(shù)，主要內(nèi)容本章介紹無線接入網(wǎng)技術(shù)，主要內(nèi)容包括：包括： 無線接入網(wǎng)的基本概念無線接入網(wǎng)的基本概念 本地多點分配業(yè)務(wù)（本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDS）系統(tǒng)）系統(tǒng) 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLAN） 微波存取全球互通（微波存取全球互通（WiMax）系統(tǒng)）系統(tǒng)無線接入網(wǎng)的基本概念無線接入網(wǎng)的基本概念6.16.1本地多點分配業(yè)務(wù)（本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDSLMDS）系統(tǒng)）系統(tǒng)6.26.2無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)(WLAN)(WLAN)6.36.3微波存取全球互通（微波存取全球互通（WiMAXWiMAX）系）系統(tǒng)統(tǒng)6.46.46.1.1 無線

2、接入網(wǎng)的概念及優(yōu)點無線接入網(wǎng)的概念及優(yōu)點 1、無線接入網(wǎng)的概念、無線接入網(wǎng)的概念 無線接入網(wǎng)是指從業(yè)務(wù)節(jié)點接口到用戶終端無線接入網(wǎng)是指從業(yè)務(wù)節(jié)點接口到用戶終端全部或部分采用無線方式，即利用衛(wèi)星、微波及全部或部分采用無線方式，即利用衛(wèi)星、微波及超短波等傳輸手段向用戶提供各種電信業(yè)務(wù)的接超短波等傳輸手段向用戶提供各種電信業(yè)務(wù)的接入系統(tǒng)。入系統(tǒng)。 （1 1）建網(wǎng)投資費用低，與有線網(wǎng)建設(shè)相比，省）建網(wǎng)投資費用低，與有線網(wǎng)建設(shè)相比，省去不少線路設(shè)備，而且網(wǎng)絡(luò)設(shè)計靈活，安裝迅速。去不少線路設(shè)備，而且網(wǎng)絡(luò)設(shè)計靈活，安裝迅速。 （2 2）擴容可以因需求而定，方便快捷，防止過）擴容可以因需求而定，方便快捷，防止

3、過量配置設(shè)備而造成浪費。量配置設(shè)備而造成浪費。（3 3）開發(fā)運營成本低，無線接入取消了銅線分配）開發(fā)運營成本低，無線接入取消了銅線分配網(wǎng)和銅線分接線等，也就無需配備維護人員，因網(wǎng)和銅線分接線等，也就無需配備維護人員，因而大大降低了運營費用。而大大降低了運營費用。 無線接入網(wǎng)可分為固定無線接入網(wǎng)和移動無線接入網(wǎng)可分為固定無線接入網(wǎng)和移動無線接入網(wǎng)兩大類。無線接入網(wǎng)兩大類。 固定無線接入網(wǎng)主要為固定位置的用戶或固定無線接入網(wǎng)主要為固定位置的用戶或僅在小區(qū)內(nèi)移動的用戶提供服務(wù)，其用戶終端主僅在小區(qū)內(nèi)移動的用戶提供服務(wù)，其用戶終端主要包括電話機、傳真機或數(shù)據(jù)終端（如計算機）要包括電話機、傳真機或數(shù)據(jù)終

4、端（如計算機）等。等。 固定無線接入網(wǎng)的實現(xiàn)方式固定無線接入網(wǎng)的實現(xiàn)方式主要包括主要包括: : 直播衛(wèi)星（直播衛(wèi)星（DBSDBS）系統(tǒng)）系統(tǒng) 多路多點分配業(yè)務(wù)（多路多點分配業(yè)務(wù)（MMDSMMDS）系統(tǒng)）系統(tǒng) 本地多點分配業(yè)務(wù)（本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDSLMDS）系統(tǒng)）系統(tǒng) 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLANWLAN） 微波存取全球互通（微波存取全球互通（WiMAXWiMAX）系統(tǒng)）系統(tǒng) 通過衛(wèi)星將視像、圖文和聲音等節(jié)目進行點對通過衛(wèi)星將視像、圖文和聲音等節(jié)目進行點對面的廣播，直接供廣大用戶接收（面的廣播，直接供廣大用戶接收（“個體接收個體接收”或或“集體接收集體接收”） 其其特點特點是是通信距離

5、遠，費用與距離無關(guān)，覆蓋通信距離遠，費用與距離無關(guān)，覆蓋面積大且不受地理條件限制，頻帶寬，容量大，適面積大且不受地理條件限制，頻帶寬，容量大，適用于多業(yè)務(wù)傳輸，可為全球用戶提供大跨度、大范用于多業(yè)務(wù)傳輸，可為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠距離的漫游和機動靈活的移動通信服務(wù)等圍、遠距離的漫游和機動靈活的移動通信服務(wù)等。 數(shù)字衛(wèi)星電視是近幾年迅速發(fā)展起來的，利用數(shù)字衛(wèi)星電視是近幾年迅速發(fā)展起來的，利用地球同步衛(wèi)星將數(shù)字編碼壓縮的電視信號傳輸?shù)接玫厍蛲叫l(wèi)星將數(shù)字編碼壓縮的電視信號傳輸?shù)接脩舳说囊环N廣播電視形式。戶端的一種廣播電視形式。 主要有兩種方式：一種是將數(shù)字電視信號傳送主要有兩種方式：一種是

6、將數(shù)字電視信號傳送到有線電視前端，再由有線電視臺轉(zhuǎn)換成模擬電視到有線電視前端，再由有線電視臺轉(zhuǎn)換成模擬電視傳送到用戶家中。這種形式已經(jīng)在世界各國普及應(yīng)傳送到用戶家中。這種形式已經(jīng)在世界各國普及應(yīng)用多年。另一種方式是將數(shù)字電視信號直接傳送到用多年。另一種方式是將數(shù)字電視信號直接傳送到用戶家中即：用戶家中即：Direct to Home（DTH）方式。方式。 DTH在國際上存在兩大標準：歐洲的標準在國際上存在兩大標準：歐洲的標準DVB-S和美國標準和美國標準DigiCipher。 但但DVB標準逐漸在全球廣泛應(yīng)用，后起的美標準逐漸在全球廣泛應(yīng)用，后起的美國國DTH公司公司Dish Network也

7、采用了也采用了DVB標準。標準。 按照國際電信聯(lián)盟（按照國際電信聯(lián)盟（ITU）規(guī)定，衛(wèi)星直播）規(guī)定，衛(wèi)星直播屬于屬于衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)（衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)（BSS），），它與衛(wèi)星節(jié)目傳輸它與衛(wèi)星節(jié)目傳輸不同，后者通過衛(wèi)星進行點對點（或多點）傳輸不同，后者通過衛(wèi)星進行點對點（或多點）傳輸，把節(jié)目傳送給地面廣播臺或有線電視臺轉(zhuǎn)播，把節(jié)目傳送給地面廣播臺或有線電視臺轉(zhuǎn)播，屬于屬于固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)（固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)（FSS）。按照無線電規(guī)則，。按照無線電規(guī)則，兩者使用的頻段和管理規(guī)則是完全不同的。兩者使用的頻段和管理規(guī)則是完全不同的。 衛(wèi)星直播現(xiàn)在已經(jīng)成為替代有線電視的一種可衛(wèi)星直播現(xiàn)在已經(jīng)成為替代有線電視的一種可靠的選

8、擇，其中的一個重要的原因是：靠的選擇，其中的一個重要的原因是：實時數(shù)字形實時數(shù)字形式視頻壓縮技術(shù)的最新技術(shù)進步允許同一頻段傳送式視頻壓縮技術(shù)的最新技術(shù)進步允許同一頻段傳送少數(shù)幾個頻道少數(shù)幾個頻道。 每種衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)使用的都是最近開發(fā)出的實每種衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)使用的都是最近開發(fā)出的實時有損耗壓縮系統(tǒng)，平均每個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器能夠廣播時有損耗壓縮系統(tǒng)，平均每個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器能夠廣播六個頻道，而在過去每個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器則只能夠廣播六個頻道，而在過去每個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器則只能夠廣播一個頻道，因此在衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)中，從天空中的一一個頻道，因此在衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)中，從天空中的一個軌道位置可以傳遞多達個軌道位置可以傳遞多達200個頻道。

9、個頻道。 直播衛(wèi)星系統(tǒng)中，通過同步軌道上的大功率（直播衛(wèi)星系統(tǒng)中，通過同步軌道上的大功率（120W或或240W）衛(wèi)星，用戶使用一副較小的固定衛(wèi)星）衛(wèi)星，用戶使用一副較小的固定衛(wèi)星天線（天線（18英寸到英寸到3英尺），就可以直接接收多個頻道英尺），就可以直接接收多個頻道的電視節(jié)目。的電視節(jié)目。 用戶接收系統(tǒng)硬件包括用戶接收系統(tǒng)硬件包括天線天線、解碼器解碼器和和遠端控制遠端控制器器，價格大約在，價格大約在100300美元。解碼器的作用是將電美元。解碼器的作用是將電視信號解碼后轉(zhuǎn)送到電視機和錄像機上，國際上沒有視信號解碼后轉(zhuǎn)送到電視機和錄像機上，國際上沒有標準的解碼器，不同公司的解碼器是互不兼容的。

10、標準的解碼器，不同公司的解碼器是互不兼容的。 由于電視節(jié)目信號是經(jīng)過數(shù)字壓縮的，所以多由于電視節(jié)目信號是經(jīng)過數(shù)字壓縮的，所以多達達200個頻道的電視節(jié)目集中從上行鏈路發(fā)送到衛(wèi)個頻道的電視節(jié)目集中從上行鏈路發(fā)送到衛(wèi)星上，可以通過一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)播出去。星上，可以通過一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)播出去。 數(shù)字直播衛(wèi)星具有數(shù)字直播衛(wèi)星具有質(zhì)量高質(zhì)量高、容量大容量大、能提供多能提供多媒體業(yè)務(wù)媒體業(yè)務(wù)等優(yōu)勢，故在全世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展。等優(yōu)勢，故在全世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展。 一般說的一般說的DBS多指數(shù)字直播衛(wèi)星，而且與另一多指數(shù)字直播衛(wèi)星，而且與另一個名詞個名詞DTH（直接到家）在指數(shù)字衛(wèi)星直播方面通（直接到家）在指數(shù)字衛(wèi)星直播方

11、面通用。用。 在在DBS系統(tǒng)中，大量的數(shù)據(jù)通過頻分或時分等調(diào)系統(tǒng)中，大量的數(shù)據(jù)通過頻分或時分等調(diào)制后利用衛(wèi)星主站的高速上行通道和衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進行制后利用衛(wèi)星主站的高速上行通道和衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進行廣播，用戶通過衛(wèi)星天線和衛(wèi)星接收廣播，用戶通過衛(wèi)星天線和衛(wèi)星接收Modem接收數(shù)接收數(shù)據(jù)，接收天線直徑一般為據(jù)，接收天線直徑一般為0.45m或或0.53m。 由于數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)具有高可靠性，不像由于數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)具有高可靠性，不像PSTN網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中采用雙絞線的模擬電話需要較多的信號糾錯，因絡(luò)中采用雙絞線的模擬電話需要較多的信號糾錯，因此可使下載速率達到此可使下載速率達到400kb/s，而實際的，而實際的DBS廣播速

12、廣播速率最高可達到率最高可達到12Mb/s。 美國已經(jīng)可以提供美國已經(jīng)可以提供DBS服務(wù)，主要用于因特服務(wù)，主要用于因特網(wǎng)接入，其中最大的網(wǎng)接入，其中最大的DBS網(wǎng)絡(luò)是休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公網(wǎng)絡(luò)是休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司的司的DirectPC。 1974年年，可能促成日后中國衛(wèi)星直播市場的第，可能促成日后中國衛(wèi)星直播市場的第一個動議產(chǎn)生了。那一年，當(dāng)時的中央廣播事業(yè)局一個動議產(chǎn)生了。那一年，當(dāng)時的中央廣播事業(yè)局認識到，要從根本上解決中國廣播電視的覆蓋問題認識到，要從根本上解決中國廣播電視的覆蓋問題，必須發(fā)展衛(wèi)星電視。，必須發(fā)展衛(wèi)星電視。 1978年年12月和月和1983年年3月月，中央曾兩次批準從，中央曾兩次

13、批準從國外購買廣播電視衛(wèi)星，但因種種原因而停滯。國外購買廣播電視衛(wèi)星，但因種種原因而停滯。 其后十余年間，雖然直播衛(wèi)星遲遲未發(fā)射，衛(wèi)星其后十余年間，雖然直播衛(wèi)星遲遲未發(fā)射，衛(wèi)星直播廣播電視的業(yè)務(wù)未開展，但中國的衛(wèi)星廣播事業(yè)直播廣播電視的業(yè)務(wù)未開展，但中國的衛(wèi)星廣播事業(yè)卻取得了飛速發(fā)展，中國卻取得了飛速發(fā)展，中國租用租用12顆衛(wèi)星顆衛(wèi)星、37個轉(zhuǎn)發(fā)器個轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)播中央臺和各省臺轉(zhuǎn)播中央臺和各省臺90套電視節(jié)目、套電視節(jié)目、126套廣播節(jié)目套廣播節(jié)目，其中包括各省衛(wèi)視頻道及有線付費電視頻道。，其中包括各省衛(wèi)視頻道及有線付費電視頻道。 全國已經(jīng)建立了全國已經(jīng)建立了33座廣播電視衛(wèi)星地球站、座廣播電視衛(wèi)

14、星地球站、70多多萬座衛(wèi)星接收地面站以及專門用于廣播電視節(jié)目傳輸萬座衛(wèi)星接收地面站以及專門用于廣播電視節(jié)目傳輸和和SNG業(yè)務(wù)的廣播電視業(yè)務(wù)的廣播電視VSAT系統(tǒng)在全國有線電視以系統(tǒng)在全國有線電視以及地方衛(wèi)視的大發(fā)展中扮演了相當(dāng)核心的角色。及地方衛(wèi)視的大發(fā)展中扮演了相當(dāng)核心的角色。 1998年年12月曾開通過一個以月曾開通過一個以直接到戶方式直接到戶方式的的衛(wèi)星數(shù)字廣播電視試驗平臺，該平臺按業(yè)務(wù)可分衛(wèi)星數(shù)字廣播電視試驗平臺，該平臺按業(yè)務(wù)可分為三大部分：境內(nèi)節(jié)目、境外節(jié)目（為三大部分：境內(nèi)節(jié)目、境外節(jié)目（31個）和數(shù)個）和數(shù)據(jù)廣播（公眾信息服務(wù)、金融證券服務(wù)、遠程教據(jù)廣播（公眾信息服務(wù)、金融證券服

15、務(wù)、遠程教育信息和互聯(lián)網(wǎng)接受服務(wù)）。育信息和互聯(lián)網(wǎng)接受服務(wù)）。 2000年，年，“廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)”被列入國家被列入國家“十五十五”計劃的計劃的12項重點高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目，以項重點高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目，以及及廣播影視科技廣播影視科技“十五十五”計劃和計劃和2010年遠景規(guī)劃年遠景規(guī)劃。當(dāng)年。當(dāng)年9月，在國家計委的主持下，確定由廣電總局牽月，在國家計委的主持下，確定由廣電總局牽頭組織起草頭組織起草中國廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)可行性論證中國廣播電視直播衛(wèi)星系統(tǒng)可行性論證報告報告，參與單位還有信息產(chǎn)業(yè)部、國防科工委、航，參與單位還有信息產(chǎn)業(yè)部、國防科工委、航天科技集團、中廣影

16、視衛(wèi)星公司、中國通信廣播衛(wèi)星天科技集團、中廣影視衛(wèi)星公司、中國通信廣播衛(wèi)星公司等。公司等。 “鑫諾鑫諾2號號”原本有望成為中國首顆直播衛(wèi)星，但原本有望成為中國首顆直播衛(wèi)星，但“鑫諾鑫諾2號號”在在2006年年10月的發(fā)射中出現(xiàn)技術(shù)故障，最月的發(fā)射中出現(xiàn)技術(shù)故障，最終報廢為太空垃圾。終報廢為太空垃圾。 2008年年6月月9日晚日晚8時時15分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用射中心用“長征三號乙長征三號乙”運載火箭，成功將運載火箭，成功將“中星中星9號號”廣播電視直播衛(wèi)星送入太空。廣播電視直播衛(wèi)星送入太空。 此舉開啟了中國此舉開啟了中國的直播衛(wèi)星時代。的直播衛(wèi)星時代。 “中星中星9號

17、號”，是中國衛(wèi)星通信集團公司向法國，是中國衛(wèi)星通信集團公司向法國泰雷茲阿萊尼亞宇航公司訂購的一顆廣播電視直播泰雷茲阿萊尼亞宇航公司訂購的一顆廣播電視直播衛(wèi)星，價值衛(wèi)星，價值1億歐元，采用法國成熟商用衛(wèi)星平臺，億歐元，采用法國成熟商用衛(wèi)星平臺，設(shè)計壽命設(shè)計壽命15年。是一顆大功率、高可靠、長壽命的年。是一顆大功率、高可靠、長壽命的廣播電視直播衛(wèi)星。廣播電視直播衛(wèi)星。 據(jù)了解，據(jù)了解，“中星中星9號號”將采取不加密方式傳輸將采取不加密方式傳輸節(jié)目，居民只要安裝衛(wèi)星地面接收設(shè)施就可收看節(jié)目，居民只要安裝衛(wèi)星地面接收設(shè)施就可收看。 升空后，按照要求將給西部邊遠地區(qū)免費傳升空后，按照要求將給西部邊遠地區(qū)

18、免費傳輸輸47套免費的高清和標清數(shù)字電視節(jié)目，其商業(yè)套免費的高清和標清數(shù)字電視節(jié)目，其商業(yè)模式是向各地的衛(wèi)星電視臺收取衛(wèi)星帶寬租售費模式是向各地的衛(wèi)星電視臺收取衛(wèi)星帶寬租售費用，而對電視觀眾免費。用，而對電視觀眾免費。 MMDS是一種是一種點對多點分布點對多點分布、提供寬帶業(yè)務(wù)的、提供寬帶業(yè)務(wù)的無線技術(shù)。它無線技術(shù)。它適用于中小企業(yè)用戶和集團用戶適用于中小企業(yè)用戶和集團用戶。 MMDS可透明傳輸業(yè)務(wù)，在基站端與網(wǎng)絡(luò)的接可透明傳輸業(yè)務(wù)，在基站端與網(wǎng)絡(luò)的接口為口為Tl/El、100BaseT和和O3等，在用戶端的接等，在用戶端的接口為口為El和和10BaseT等，可以為用戶提供等，可以為用戶提供I

19、nternet的的接入、本地用戶的數(shù)據(jù)交換、話音業(yè)務(wù)和接入、本地用戶的數(shù)據(jù)交換、話音業(yè)務(wù)和VOD視頻視頻點播點播業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)。 MMDS主要集中在主要集中在2GHz5GHz。相對而言，。相對而言，這個頻段的資源比數(shù)字這個頻段的資源比數(shù)字MMDS發(fā)射機較緊張，各國發(fā)射機較緊張，各國能夠分配給能夠分配給MMDS使用的頻率要比使用的頻率要比LMDS少得多。少得多。 由于由于2GHz5GHz頻段受雨衰的影響很小，并頻段受雨衰的影響很小，并且在同等條件下空間傳輸損耗也較且在同等條件下空間傳輸損耗也較LMDS低，所以低，所以MMDS頻段可應(yīng)用于半徑為幾十頻段可應(yīng)用于半徑為幾十km的大范圍覆蓋的大范圍覆蓋。

20、MMDS最初用于傳輸單向電視和網(wǎng)絡(luò)廣播，最初用于傳輸單向電視和網(wǎng)絡(luò)廣播，1970年年FCC在在2.5GHz上劃分了上劃分了200MHz給無線電信運給無線電信運營商，其中共有營商，其中共有31個信道，每信道帶寬為個信道，每信道帶寬為6MHz。 雖然雖然MMDS的技術(shù)不斷革新，但是當(dāng)時的市場的技術(shù)不斷革新，但是當(dāng)時的市場情況并不成熟，也沒有受到足夠的重視。情況并不成熟，也沒有受到足夠的重視。1998年年9月月，F(xiàn)CC批準運營商采用雙向的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸，允許批準運營商采用雙向的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸，允許更加靈活地使用更加靈活地使用MMDS頻段。同時頻段。同時MMDS的數(shù)字化的數(shù)字化發(fā)展也使得它更具競爭力。近來

21、，高速數(shù)據(jù)接入的發(fā)展也使得它更具競爭力。近來，高速數(shù)據(jù)接入的發(fā)展促進了發(fā)展促進了MMDS的發(fā)展。的發(fā)展。 MMDS適用于用戶分布很分散的情況適用于用戶分布很分散的情況可分布在可分布在40km的范圍，但是，由于信道數(shù)量的限的范圍，但是，由于信道數(shù)量的限制，對運營商而言，用更高調(diào)制技術(shù)的方式來提制，對運營商而言，用更高調(diào)制技術(shù)的方式來提高應(yīng)用頻率是很冒險的，這是限制高應(yīng)用頻率是很冒險的，這是限制MMDS在大型在大型商業(yè)區(qū)應(yīng)用的最重要的一點，而且大的覆蓋范圍商業(yè)區(qū)應(yīng)用的最重要的一點，而且大的覆蓋范圍也容易引起也容易引起MMDS小區(qū)之間的干擾。小區(qū)之間的干擾。 與點對多點的與點對多點的LMDS相比，相

22、比，MMDS適于用戶相適于用戶相對分散、容量較小的地區(qū)，從成本上來講，對分散、容量較小的地區(qū)，從成本上來講，MMDS低于低于LMDS。 MMDS所能提供的數(shù)據(jù)帶寬同樣與可利用的頻所能提供的數(shù)據(jù)帶寬同樣與可利用的頻段、采用的調(diào)制方式（段、采用的調(diào)制方式（QPSK、16QAM或或64QAM）和扇區(qū)數(shù)量有關(guān)。粗略估算，能夠提供的容量大）和扇區(qū)數(shù)量有關(guān)。粗略估算，能夠提供的容量大約為所占頻率帶寬的約為所占頻率帶寬的34倍，即倍，即100MHz的頻率帶的頻率帶寬能提供寬能提供300Mbit/s400Mbit/s的數(shù)據(jù)帶寬，供一的數(shù)據(jù)帶寬，供一個基站覆蓋范圍內(nèi)的用戶共享。個基站覆蓋范圍內(nèi)的用戶共享。 從對

23、產(chǎn)品的提供情況來看，從對產(chǎn)品的提供情況來看，MMDS比比LMDS要弱一些，但目前已經(jīng)有一些廠家。要弱一些，但目前已經(jīng)有一些廠家。 MMDS同樣能夠作為同樣能夠作為IP、TDM和幀中繼等接和幀中繼等接入骨干網(wǎng)絡(luò)的寬帶無線接入解決方案。入骨干網(wǎng)絡(luò)的寬帶無線接入解決方案。 用戶通過它可以實現(xiàn)用戶通過它可以實現(xiàn)Internet接入、本地用戶接入、本地用戶大容量數(shù)據(jù)交換、話音、大容量數(shù)據(jù)交換、話音、VoIP、VOD、數(shù)據(jù)廣播、數(shù)據(jù)廣播和標準清晰度或高清晰度電視信號等多種業(yè)務(wù)。和標準清晰度或高清晰度電視信號等多種業(yè)務(wù)。 移動無線接入網(wǎng)是為移動體用戶提供各種移動無線接入網(wǎng)是為移動體用戶提供各種電信業(yè)務(wù)。電信

24、業(yè)務(wù)。 實現(xiàn)移動無線接入的方式實現(xiàn)移動無線接入的方式有許多種類，主要有有許多種類，主要有: : 蜂窩移動通信系統(tǒng)蜂窩移動通信系統(tǒng) 衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng) 微波存取全球互通（微波存取全球互通（WiMAXWiMAX）系統(tǒng)）系統(tǒng) 微波存取全球互通（微波存取全球互通（WiMAXWiMAX）系統(tǒng)，它們既可）系統(tǒng)，它們既可以提供固定無線接入，也可以提供移動無線接入。以提供固定無線接入，也可以提供移動無線接入。6.2.1 LMDS的概念的概念 本地多點分配業(yè)務(wù)本地多點分配業(yè)務(wù)(LMDS）系統(tǒng)是一種嶄新系統(tǒng)是一種嶄新的寬帶無線接入技術(shù)，它利用高容量點對多點微的寬帶無線接入技術(shù)，它利用高容量點對多點微

25、波傳輸，其工作頻段為波傳輸，其工作頻段為24 GHz39 GHz，可用帶，可用帶寬達寬達1.3 GHz。在較近的距離雙向傳輸話音、數(shù)據(jù)。在較近的距離雙向傳輸話音、數(shù)據(jù)和圖像等信息。和圖像等信息。 LMDS幾乎可以提供任何種類的業(yè)務(wù)接入，如幾乎可以提供任何種類的業(yè)務(wù)接入，如雙向話音、數(shù)據(jù)、視頻及圖像等，其用戶接入速雙向話音、數(shù)據(jù)、視頻及圖像等，其用戶接入速率可以從率可以從64kbit/s到到2Mbit/s，甚至高達，甚至高達155Mbit/s。 而且而且LMDS能夠支持能夠支持ATM、TCP/IP和和MPEG-等標準，因此被比喻為等標準，因此被比喻為“無線光纖無線光纖”技術(shù)。技術(shù)。LMDS的具體

26、含義為：的具體含義為： L(Local) 表示工作在高頻波段，信號的傳播特表示工作在高頻波段，信號的傳播特性限制了覆蓋小區(qū)的范圍。性限制了覆蓋小區(qū)的范圍。 M(Multipoint) 表示信號的發(fā)射是一點對多點表示信號的發(fā)射是一點對多點，即廣播形式，而由用戶返回的信號則是點對點形，即廣播形式，而由用戶返回的信號則是點對點形式。式。 D(Distribution) 表示通過資源的固定或動態(tài)表示通過資源的固定或動態(tài)分配，可同時進行聲音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)、視頻等分配，可同時進行聲音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)、視頻等多項業(yè)務(wù)的傳輸。多項業(yè)務(wù)的傳輸。 S(Service) 描述了運營者與用戶之間的關(guān)系描述了運營者與用戶

27、之間的關(guān)系，LMDS網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)由運營者選擇。網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)由運營者選擇。 1、LMDS的優(yōu)點的優(yōu)點 （1）頻率復(fù)用度高、系統(tǒng)容量大）頻率復(fù)用度高、系統(tǒng)容量大 （2）可支持多種業(yè)務(wù)的接入）可支持多種業(yè)務(wù)的接入 （3）適合于高密度用戶地區(qū)）適合于高密度用戶地區(qū) （4）擴容方便靈活）擴容方便靈活 （1）LMDS采用微波傳輸且頻率較高，其傳采用微波傳輸且頻率較高，其傳輸質(zhì)量和距離受氣候等條件的影響較大。輸質(zhì)量和距離受氣候等條件的影響較大。 （2）由于）由于LMDS采用的微波波段的直線傳輸，采用的微波波段的直線傳輸，只能實現(xiàn)視距接入，所以在基站和用戶之間不能只能實現(xiàn)視距接入，所以在基站和用戶之間不能

28、存在障礙物。存在障礙物。 （3）與光纖傳輸相比，傳輸質(zhì)量在無線覆蓋區(qū)）與光纖傳輸相比，傳輸質(zhì)量在無線覆蓋區(qū)邊緣不夠穩(wěn)定。邊緣不夠穩(wěn)定。 （4）LMDS仍屬于固定無線通信，缺乏移動靈仍屬于固定無線通信，缺乏移動靈活性。活性。 （5）在我國）在我國LMDS的可用頻譜還沒有劃定。的可用頻譜還沒有劃定。 LMDS接入網(wǎng)絡(luò)包括多個小區(qū)，采用一種類接入網(wǎng)絡(luò)包括多個小區(qū)，采用一種類似蜂窩的服務(wù)區(qū)（小區(qū)）結(jié)構(gòu)，似蜂窩的服務(wù)區(qū)（小區(qū)）結(jié)構(gòu)，每個小區(qū)由一個每個小區(qū)由一個基站和眾多用戶終端組成，基站和眾多用戶終端組成，基站設(shè)備經(jīng)點到多點基站設(shè)備經(jīng)點到多點無線鏈路與服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶端通信，每個服務(wù)區(qū)無線鏈路與服務(wù)區(qū)內(nèi)的

29、用戶端通信，每個服務(wù)區(qū)覆蓋范圍為幾公里至十幾公里，并可相互重疊。覆蓋范圍為幾公里至十幾公里，并可相互重疊。 各基站之間通過骨干網(wǎng)絡(luò)相連，各基站之間通過骨干網(wǎng)絡(luò)相連，LMDS接入網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。所示。 LMDS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由四個部分組成：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由四個部分組成： 骨干網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)絡(luò) 基站基站 用戶終端設(shè)備用戶終端設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)運行中心網(wǎng)絡(luò)運行中心(NOG) 2.5G可以劃分成可以劃分成4個個622M，1個個622M可以劃分可以劃分成成4個個155M，1個個155M可以劃分成可以劃分成63個個2M。一般。一般運營商的傳輸設(shè)備都是這樣劃分?，F(xiàn)在的運營商的傳輸設(shè)備都是這樣劃分。現(xiàn)在的MS

30、TP（Multi-Service Transfer Platform）（基于）（基于SDH 的多的多業(yè)務(wù)傳送平臺）業(yè)務(wù)傳送平臺）傳輸可以直接捆綁傳輸可以直接捆綁2M，這樣多少，這樣多少兆都可以了。兆都可以了。 一些接入的基站的一些接入的基站的SDH 設(shè)備用的就是設(shè)備用的就是OC-3C ，速率是，速率是155M。 骨干網(wǎng)絡(luò)是用來連接基站的。骨干網(wǎng)絡(luò)是用來連接基站的。 它可以由光纖傳輸網(wǎng)、基于它可以由光纖傳輸網(wǎng)、基于ATM交換或交換或IP的骨干傳輸網(wǎng)等所組成。的骨干傳輸網(wǎng)等所組成。 各個基站的信號送入骨干網(wǎng)絡(luò)，完成各種業(yè)各個基站的信號送入骨干網(wǎng)絡(luò)，完成各種業(yè)務(wù)交換等。務(wù)交換等。 基站負責(zé)進行用戶端

31、的覆蓋，并提供骨干網(wǎng)基站負責(zé)進行用戶端的覆蓋，并提供骨干網(wǎng)絡(luò)的接口，包括絡(luò)的接口，包括PSTN、Internet、Frame Relay、ATM和和ISDN等網(wǎng)絡(luò)的接口，具體完成編碼等網(wǎng)絡(luò)的接口，具體完成編碼/解碼、解碼、壓縮、糾錯、復(fù)接壓縮、糾錯、復(fù)接/分接、路由、調(diào)制解調(diào)、合路分接、路由、調(diào)制解調(diào)、合路/分路等功能。分路等功能。 用戶終端設(shè)備包括用戶終端設(shè)備包括室外單元室外單元(ODU)和和室內(nèi)單元室內(nèi)單元(IDU)兩部分。兩部分。 ODU包括定向天線、微波收發(fā)設(shè)備；包括定向天線、微波收發(fā)設(shè)備；IDU包括包括調(diào)制解調(diào)模塊以及與用戶室內(nèi)設(shè)備相連的網(wǎng)絡(luò)接口調(diào)制解調(diào)模塊以及與用戶室內(nèi)設(shè)備相連的網(wǎng)

32、絡(luò)接口模塊模塊(NIU)，用戶端網(wǎng)絡(luò)接口單元，用戶端網(wǎng)絡(luò)接口單元NIU為各種用戶、為各種用戶、業(yè)務(wù)提供接口，并完成復(fù)用業(yè)務(wù)提供接口，并完成復(fù)用/解復(fù)用功能。解復(fù)用功能。 網(wǎng)絡(luò)運行中心網(wǎng)絡(luò)運行中心(NOC)以軟件平臺為基礎(chǔ)，它以軟件平臺為基礎(chǔ)，它負責(zé)管理多個區(qū)域的用戶網(wǎng)絡(luò)，完成包括故障診負責(zé)管理多個區(qū)域的用戶網(wǎng)絡(luò)，完成包括故障診斷和告警、系統(tǒng)配置管理、計費管理、性能分析斷和告警、系統(tǒng)配置管理、計費管理、性能分析管理、安全管理等基本功能。管理、安全管理等基本功能。 普通的無線接入系統(tǒng)均是窄帶系統(tǒng)，工作在普通的無線接入系統(tǒng)均是窄帶系統(tǒng)，工作在450MHz、800MHz等，針對低速的話音和數(shù)據(jù)業(yè)等，針

33、對低速的話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。而務(wù)。而LMDS的寬帶特性，決定它幾乎可以承載任的寬帶特性，決定它幾乎可以承載任何種類的業(yè)務(wù)，包括話音、數(shù)據(jù)和圖像等，如下：何種類的業(yè)務(wù)，包括話音、數(shù)據(jù)和圖像等，如下：（1）話音業(yè)務(wù)）話音業(yè)務(wù)LMDS系統(tǒng)可提供高質(zhì)量的話音服務(wù)，而且沒有時系統(tǒng)可提供高質(zhì)量的話音服務(wù)，而且沒有時延。系統(tǒng)可提供標準接口，如延。系統(tǒng)可提供標準接口，如RJ11。（2）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) LMDS的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、中速數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、中速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體數(shù)據(jù)速率可支持業(yè)務(wù)和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體數(shù)據(jù)速率可支持1.2kbit/s155Mbit/s，并支持多種協(xié)議，包

34、括幀中繼、，并支持多種協(xié)議，包括幀中繼、ATM、TCP/IP等。等。（3）圖像業(yè)務(wù)）圖像業(yè)務(wù) LMDS可支持模擬和數(shù)字圖像業(yè)務(wù)，可提供的圖可支持模擬和數(shù)字圖像業(yè)務(wù)，可提供的圖像信道包括像信道包括150條遠程節(jié)目、條遠程節(jié)目、10條本地節(jié)目，還可提條本地節(jié)目，還可提供最少供最少10條條PPV節(jié)目信道。系統(tǒng)的信號可以從衛(wèi)星來節(jié)目信道。系統(tǒng)的信號可以從衛(wèi)星來，也可以是本地制作的；可以是加密的，也可以未加，也可以是本地制作的；可以是加密的，也可以未加密。密。LMDS目前的主要問題：目前的主要問題： 整個整個毫米波毫米波波段屬于應(yīng)用上比較年輕的技術(shù)，波段屬于應(yīng)用上比較年輕的技術(shù)，不少還處于發(fā)展階段。同樣

35、，不少還處于發(fā)展階段。同樣，LMDS技術(shù)也尚處于技術(shù)也尚處于發(fā)展的初級階段，還有一些技術(shù)問題亟待解決，如發(fā)展的初級階段，還有一些技術(shù)問題亟待解決，如毫米波段在陰雨天氣比較頻繁的地區(qū)能否保證可靠毫米波段在陰雨天氣比較頻繁的地區(qū)能否保證可靠工作；站與站之間只能在工作；站與站之間只能在2km左右的視距直線傳播左右的視距直線傳播，小區(qū)的規(guī)劃對周圍環(huán)境要求苛刻，當(dāng)環(huán)境復(fù)雜時，小區(qū)的規(guī)劃對周圍環(huán)境要求苛刻，當(dāng)環(huán)境復(fù)雜時比較難以規(guī)劃；當(dāng)在幾公里范圍內(nèi)用戶數(shù)量很少時比較難以規(guī)劃；當(dāng)在幾公里范圍內(nèi)用戶數(shù)量很少時，若采用點對多點傳輸方式，則成本過高，無疑會，若采用點對多點傳輸方式，則成本過高，無疑會造成資源上的浪

36、費。造成資源上的浪費。 此外，此外，LMDS尚處于發(fā)展階段，還沒有像尚處于發(fā)展階段，還沒有像ITU或或IEEE、美國國家標準局、美國國家標準局(ANSI)那樣的國際權(quán)威那樣的國際權(quán)威組織牽頭制定統(tǒng)一的技術(shù)協(xié)議和規(guī)范，特別是物理組織牽頭制定統(tǒng)一的技術(shù)協(xié)議和規(guī)范，特別是物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層的標準。目前，各個子層的標準。目前，各個生產(chǎn)商的產(chǎn)品在空中接口上存在多種物理層和生產(chǎn)商的產(chǎn)品在空中接口上存在多種物理層和MAC層的各自標準，還看不到統(tǒng)一的跡象，制定層的各自標準，還看不到統(tǒng)一的跡象，制定統(tǒng)一的國際標準看來還要有一些時日。我國根據(jù)自統(tǒng)一的國際標準看來還要有一些時日。我國根據(jù)

37、自己需要制定了己需要制定了LMDS標準，主要包括：標準，主要包括：LMDS接入接入網(wǎng)技術(shù)要求，網(wǎng)技術(shù)要求，LMDS接入網(wǎng)測試方法。接入網(wǎng)測試方法。 LMDS應(yīng)用：應(yīng)用：以點對多點的廣播信號傳送方式以點對多點的廣播信號傳送方式為電信運營商提供高速率、大容量、點對多點的高為電信運營商提供高速率、大容量、點對多點的高可靠性、全雙工的寬帶接入手段。運用可靠性、全雙工的寬帶接入手段。運用LMDS的目的目的就是實現(xiàn)用戶遠端到骨干網(wǎng)的寬帶無線接入，進的就是實現(xiàn)用戶遠端到骨干網(wǎng)的寬帶無線接入，進行包括話音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸，也可作為因特網(wǎng)行包括話音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸，也可作為因特網(wǎng)的接入網(wǎng)。的接入網(wǎng)。LMDS

38、工作在工作在28GHz波段附近，可用帶波段附近，可用帶寬達到寬達到1GHz以上，通過若干個類蜂窩的服務(wù)區(qū)提以上，通過若干個類蜂窩的服務(wù)區(qū)提供業(yè)務(wù)，每個服務(wù)區(qū)建立一個基站，用戶遠端通過供業(yè)務(wù)，每個服務(wù)區(qū)建立一個基站，用戶遠端通過基站接入骨干網(wǎng)。基站接入骨干網(wǎng)。 與傳統(tǒng)的光纖接入、以太網(wǎng)接入和無線點對點與傳統(tǒng)的光纖接入、以太網(wǎng)接入和無線點對點接入方式相比，本地多點分配業(yè)務(wù)有許多優(yōu)勢。接入方式相比，本地多點分配業(yè)務(wù)有許多優(yōu)勢。 首先，首先，LMDS的用戶能根據(jù)自身的市場需求和建的用戶能根據(jù)自身的市場需求和建網(wǎng)條件等對系統(tǒng)設(shè)計進行選擇，并且網(wǎng)條件等對系統(tǒng)設(shè)計進行選擇，并且LMDS有多種調(diào)有多種調(diào)制方式

39、和頻段設(shè)備可選，上行鏈路可選擇制方式和頻段設(shè)備可選，上行鏈路可選擇TDMA或或FDMA方式。因此，方式。因此，LMDS的網(wǎng)絡(luò)配置非常靈活。的網(wǎng)絡(luò)配置非常靈活。 其次，這種無線寬帶接入方式配備多種中心站其次，這種無線寬帶接入方式配備多種中心站接口（如接口（如NE1、E3、155Mbps等）和外圍站接口等）和外圍站接口（如（如E1、幀中繼、幀中繼、ISDN、ATM、10兆以太網(wǎng)等）。兆以太網(wǎng)等）。 再次，再次，LMDS的高速率和高可靠性，以及它便的高速率和高可靠性，以及它便于安裝的小體積低功耗外圍站設(shè)備，使得這種技于安裝的小體積低功耗外圍站設(shè)備，使得這種技術(shù)極適合于市區(qū)使用。術(shù)極適合于市區(qū)使用。

40、此外，此外，LMDS還有建網(wǎng)投入少、成本收回速度還有建網(wǎng)投入少、成本收回速度快、系統(tǒng)容量大等優(yōu)點，尤其適用于數(shù)據(jù)接入網(wǎng)快、系統(tǒng)容量大等優(yōu)點，尤其適用于數(shù)據(jù)接入網(wǎng)、電信公用網(wǎng)、各種專用網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、電信公用網(wǎng)、各種專用網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、會議電視網(wǎng)及高速因特網(wǎng)的接入。有線電視網(wǎng)、會議電視網(wǎng)及高速因特網(wǎng)的接入。6.3.1 無線局域網(wǎng)的基本概念無線局域網(wǎng)的基本概念 1、無線局域網(wǎng)的概念、無線局域網(wǎng)的概念 無線局域網(wǎng)（無線局域網(wǎng)（WLAN）是無線通信技術(shù)與計是無線通信技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的產(chǎn)物，一般來說，凡是采用無算機網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的產(chǎn)物，一般來說，凡是采用無線傳輸媒介的計算機局域網(wǎng)都

41、可稱為無線局域網(wǎng)，線傳輸媒介的計算機局域網(wǎng)都可稱為無線局域網(wǎng)，即使用無線電波或紅外線在一個有限地域范圍內(nèi)即使用無線電波或紅外線在一個有限地域范圍內(nèi)的工作站之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。的工作站之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。（1）有線局域網(wǎng)的局限性）有線局域網(wǎng)的局限性 特殊地理環(huán)境的限制特殊地理環(huán)境的限制 原有端口不夠用原有端口不夠用 工作地點不確定工作地點不確定 具有移動性具有移動性 成本低成本低 可靠性高可靠性高（1）網(wǎng)絡(luò)性能問題）網(wǎng)絡(luò)性能問題（2）網(wǎng)絡(luò)兼容問題）網(wǎng)絡(luò)兼容問題 （3）小型化、低價格）小型化、低價格（4）電磁環(huán)境、無線電頻段的使用范圍）電磁環(huán)境、無線電頻段的使用范圍 根據(jù)無線局域網(wǎng)

42、采用的傳輸媒體來分類，主根據(jù)無線局域網(wǎng)采用的傳輸媒體來分類，主要有兩種：要有兩種： 采用無線電波采用無線電波的無線局域網(wǎng)的無線局域網(wǎng) 采用紅外線采用紅外線的無線局域網(wǎng)的無線局域網(wǎng) 在采用無線電波為傳輸媒體的無線局域網(wǎng)按在采用無線電波為傳輸媒體的無線局域網(wǎng)按照調(diào)制方式不同，又可分為：照調(diào)制方式不同，又可分為： 窄帶調(diào)制方式窄帶調(diào)制方式 擴展頻譜方式擴展頻譜方式 基于窄帶調(diào)制的無線局域網(wǎng)基于窄帶調(diào)制的無線局域網(wǎng) 窄帶調(diào)制方式是數(shù)據(jù)基帶信號的頻譜被直接窄帶調(diào)制方式是數(shù)據(jù)基帶信號的頻譜被直接搬移到射頻上發(fā)射出去。搬移到射頻上發(fā)射出去?；跀U展頻譜方式的無線局域網(wǎng)基于擴展頻譜方式的無線局域網(wǎng) 采用無線電

43、波的無線局域網(wǎng)一般都要擴展頻采用無線電波的無線局域網(wǎng)一般都要擴展頻譜（簡稱擴頻）。譜（簡稱擴頻）。 所謂擴頻是基帶數(shù)據(jù)信號的頻譜被擴展至幾所謂擴頻是基帶數(shù)據(jù)信號的頻譜被擴展至幾倍到幾十倍后再被搬移至射頻發(fā)射出去。倍到幾十倍后再被搬移至射頻發(fā)射出去。 擴頻技術(shù)主要分為擴頻技術(shù)主要分為“跳頻技術(shù)跳頻技術(shù)”及及“直接序直接序列擴頻列擴頻”兩種方式。兩種方式。 基于紅外線（基于紅外線（IR）的無線局域網(wǎng)技術(shù)的軟件）的無線局域網(wǎng)技術(shù)的軟件和硬件技術(shù)都已經(jīng)比較成熟，具有傳輸速率較高、和硬件技術(shù)都已經(jīng)比較成熟，具有傳輸速率較高、移動通信設(shè)備所必需的體積小和功率低、無需專移動通信設(shè)備所必需的體積小和功率低、無

44、需專門申請?zhí)囟l率的使用執(zhí)照等主要技術(shù)優(yōu)勢。門申請?zhí)囟l率的使用執(zhí)照等主要技術(shù)優(yōu)勢。 目前一般用得比較多的是采用無線電波的基目前一般用得比較多的是采用無線電波的基于擴展頻譜方式的無線局域網(wǎng)。于擴展頻譜方式的無線局域網(wǎng)。 無線局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)可以歸結(jié)為兩類：一無線局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)可以歸結(jié)為兩類：一類是自組網(wǎng)拓撲，另一類是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)拓撲。類是自組網(wǎng)拓撲，另一類是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)拓撲。 不同的拓撲結(jié)構(gòu)，形成了不同的服務(wù)集。不同的拓撲結(jié)構(gòu)，形成了不同的服務(wù)集。 自組網(wǎng)拓撲自組網(wǎng)拓撲(或者叫做無中心拓撲或者叫做無中心拓撲)網(wǎng)絡(luò)由無網(wǎng)絡(luò)由無線客戶端設(shè)備組成，它覆蓋的服務(wù)區(qū)稱線客戶端設(shè)備組成，它覆蓋的服務(wù)區(qū)稱獨立基本

45、獨立基本服務(wù)集服務(wù)集(IBSS)。 IBSS是一個獨立的是一個獨立的BSS，它沒有接入點作為，它沒有接入點作為連接的中心。連接的中心。 這種網(wǎng)絡(luò)又叫做對等網(wǎng)或者非結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，網(wǎng)這種網(wǎng)絡(luò)又叫做對等網(wǎng)或者非結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖6-2所示。所示。 這種方式連接的設(shè)備互相之間都直接通信，這種方式連接的設(shè)備互相之間都直接通信，但無法接入有線局域網(wǎng)。但無法接入有線局域網(wǎng)。 在在IBSS網(wǎng)絡(luò)中，只有一個公用廣播信道，各網(wǎng)絡(luò)中，只有一個公用廣播信道，各站點都可競爭公用信道，采用站點都可競爭公用信道，采用CSMA/CA協(xié)議。協(xié)議。 自組網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是建網(wǎng)容易、費用較自組網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是建網(wǎng)容易、

46、費用較低，且網(wǎng)絡(luò)抗毀性好。低，且網(wǎng)絡(luò)抗毀性好。 但為了能使網(wǎng)絡(luò)中任意兩個站點可直接通信，但為了能使網(wǎng)絡(luò)中任意兩個站點可直接通信，則站點布局受環(huán)境限制較大。則站點布局受環(huán)境限制較大。 另外當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中用戶數(shù)另外當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中用戶數(shù)(站點數(shù)站點數(shù))過多時，信道過多時，信道競爭將成為限制網(wǎng)絡(luò)性能的要害。競爭將成為限制網(wǎng)絡(luò)性能的要害。 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)拓撲基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)拓撲(有中心拓撲有中心拓撲)網(wǎng)絡(luò)由無線基站、網(wǎng)絡(luò)由無線基站、無線客戶端組成，覆蓋的區(qū)域分基本服務(wù)集無線客戶端組成，覆蓋的區(qū)域分基本服務(wù)集(BSS)和擴展服務(wù)集和擴展服務(wù)集(ESS)。 這種拓撲結(jié)構(gòu)要求一個無線基站充當(dāng)中心站這種拓撲結(jié)構(gòu)要求一個無線基站充當(dāng)中心站

47、(也叫無線接入點也叫無線接入點AP)，網(wǎng)絡(luò)中所有站點對網(wǎng)絡(luò)的，網(wǎng)絡(luò)中所有站點對網(wǎng)絡(luò)的訪問和通信均由它控制。訪問和通信均由它控制。 基本服務(wù)集基本服務(wù)集(BSS) 當(dāng)一個無線基站被連接到一個有線局域網(wǎng)或當(dāng)一個無線基站被連接到一個有線局域網(wǎng)或一些無線客戶端的時候，這個網(wǎng)絡(luò)稱為基本一些無線客戶端的時候，這個網(wǎng)絡(luò)稱為基本服務(wù)集服務(wù)集(BSS)，如圖，如圖6-3所示。所示。 BSS網(wǎng)絡(luò)中每一個無線客戶端必須通過無線網(wǎng)絡(luò)中每一個無線客戶端必須通過無線基站與網(wǎng)絡(luò)上的其他無線客戶端或有線網(wǎng)絡(luò)的主基站與網(wǎng)絡(luò)上的其他無線客戶端或有線網(wǎng)絡(luò)的主機進行通信，不允許無線客戶端對無線客戶端的機進行通信，不允許無線客戶端對無

48、線客戶端的傳輸。傳輸。 擴展服務(wù)集擴展服務(wù)集(ESS) 擴展服務(wù)集擴展服務(wù)集(ESS)被定義為通過一個普通分被定義為通過一個普通分布式系統(tǒng)連接的兩個或多個基本服務(wù)集，這個分布式系統(tǒng)連接的兩個或多個基本服務(wù)集，這個分布系統(tǒng)可能是有線的、無線的、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)布系統(tǒng)可能是有線的、無線的、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或任何其他網(wǎng)絡(luò)連接方式。圖或任何其他網(wǎng)絡(luò)連接方式。圖6-4展示了一個展示了一個ESS的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。 無線局域網(wǎng)則選用微波頻段中的無線局域網(wǎng)則選用微波頻段中的ISM（工業(yè)、工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段。）頻段。 ISM頻段由三個頻段組成：工業(yè)用頻段頻段由三個頻段組成：工業(yè)用頻段（900MHz）、科

49、學(xué)研究用頻段（）、科學(xué)研究用頻段（2.4GHz）、醫(yī)）、醫(yī)療用頻段（療用頻段（5GHz）。）。 許多工業(yè)、科研和醫(yī)療設(shè)備使用的頻率都集許多工業(yè)、科研和醫(yī)療設(shè)備使用的頻率都集中在該頻段。中在該頻段。 無線局域網(wǎng)使用的頻段在科學(xué)研究和醫(yī)療頻無線局域網(wǎng)使用的頻段在科學(xué)研究和醫(yī)療頻段范圍內(nèi)，這些頻段在各個國家的無線管理機構(gòu)段范圍內(nèi)，這些頻段在各個國家的無線管理機構(gòu)中，如美國的中，如美國的FCC、歐洲的、歐洲的ETSI都無需注冊即都無需注冊即可使用?？墒褂?。 無線局域網(wǎng)常采用的調(diào)制方式有：差分二相無線局域網(wǎng)常采用的調(diào)制方式有：差分二相相移鍵控（相移鍵控（DBPSK）、四相相對調(diào)相）、四相相對調(diào)相（DQP

50、SK）、正交幅度調(diào)制（）、正交幅度調(diào)制（16-QAM和和64-QAM）以及高斯最小頻移鍵控（）以及高斯最小頻移鍵控（GFSK）。）。 16-QAM或或64-QAM一般都要結(jié)合采用一般都要結(jié)合采用OFDM調(diào)制技術(shù)。調(diào)制技術(shù)。 正交頻分復(fù)用（正交頻分復(fù)用（OFDM）多載波調(diào)制）多載波調(diào)制技術(shù)其實是技術(shù)其實是MCM(多載波調(diào)制多載波調(diào)制)的一種，它的一種，它是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行道，在每個子信道上使用一個子載波進行調(diào)制（采用調(diào)制（采用DBPSK、DQPSK或者或者QAM），），并且各子載波并行傳輸。并且各子載波并行

51、傳輸。 各子載波相互正交，使擴頻調(diào)制后的各子載波相互正交，使擴頻調(diào)制后的頻譜可以相互重疊，從而減小了子載波間頻譜可以相互重疊，從而減小了子載波間的相互干擾。的相互干擾。 正交頻分復(fù)用（正交頻分復(fù)用（OFDM）多載波調(diào)制）多載波調(diào)制技術(shù)的頻譜示意圖如圖技術(shù)的頻譜示意圖如圖6-11所示。所示。 擴頻通信的技術(shù)有兩種：直接序列擴頻技術(shù)擴頻通信的技術(shù)有兩種：直接序列擴頻技術(shù)(DSSS)和跳頻和跳頻(FHSS)。 直接序列擴頻技術(shù)一般簡稱為直擴技直接序列擴頻技術(shù)一般簡稱為直擴技術(shù)，是指直接用偽隨機序列，對已調(diào)制或術(shù)，是指直接用偽隨機序列，對已調(diào)制或未調(diào)制信息的載頻進行調(diào)制，達到擴展信未調(diào)制信息的載頻進行

52、調(diào)制，達到擴展信號頻譜目的的擴頻技術(shù)。號頻譜目的的擴頻技術(shù)。 用于直擴技術(shù)的偽隨機序列碼片速率用于直擴技術(shù)的偽隨機序列碼片速率和擴頻的調(diào)制方式?jīng)Q定了直擴系統(tǒng)的信號和擴頻的調(diào)制方式?jīng)Q定了直擴系統(tǒng)的信號帶寬。帶寬。 跳頻是發(fā)送信號時，載波在一個很寬的跳頻是發(fā)送信號時，載波在一個很寬的頻帶上從一個窄的頻率跳變到另一個頻率。頻帶上從一個窄的頻率跳變到另一個頻率。 一個普通的窄帶通信系統(tǒng)，如果其中心一個普通的窄帶通信系統(tǒng)，如果其中心頻率在不斷變化，就是一種跳頻通信系統(tǒng)。頻率在不斷變化，就是一種跳頻通信系統(tǒng)。 實際的跳頻通信系統(tǒng)的頻率變化是由實際的跳頻通信系統(tǒng)的頻率變化是由跳頻偽隨機序列來控制的，因而其頻

53、率的跳頻偽隨機序列來控制的，因而其頻率的變化也遵循著一定的規(guī)律。變化也遵循著一定的規(guī)律。 雖然在每一個瞬間系統(tǒng)的信號為窄帶雖然在每一個瞬間系統(tǒng)的信號為窄帶的，但是在一段時間來看，信號表現(xiàn)為寬的，但是在一段時間來看，信號表現(xiàn)為寬帶的，因此也稱為跳頻擴頻系統(tǒng)帶的，因此也稱為跳頻擴頻系統(tǒng)(FHSS)但但通常簡稱為跳頻通信系統(tǒng)。通常簡稱為跳頻通信系統(tǒng)。 IEEE制定的第一個無線局域網(wǎng)標準是制定的第一個無線局域網(wǎng)標準是80211標準，標準， 第第2個標準被命名為個標準被命名為IEEE 80211標準的擴展，標準的擴展，稱為稱為IEEE 8021lb標準，標準， 第第3個無線局域網(wǎng)標準也是個無線局域網(wǎng)標準

54、也是IEEE 80211標準的標準的擴展，稱為擴展，稱為IEEE 80211a， 后來后來IEEE又制定了又制定了IEEE 80211g標準等，最標準等，最新又推出了新又推出了IEEE 80211n。 無線局域網(wǎng)不使用無線局域網(wǎng)不使用CSMA/CD協(xié)議，而使用協(xié)議，而使用改進的改進的CSMA/CA協(xié)議。協(xié)議。 IEEE 80211標準系列的分層模型如圖標準系列的分層模型如圖6-17所示。所示。 IEEE 802.11的的MAC層包括兩個子層：分布層包括兩個子層：分布協(xié)調(diào)功能協(xié)調(diào)功能DCF子層和點協(xié)調(diào)功能子層和點協(xié)調(diào)功能PCF子層。子層。 分布協(xié)調(diào)功能分布協(xié)調(diào)功能DCF子層子層DCF向上提供爭向

55、上提供爭用服務(wù)。用服務(wù)。 其功能是在每一個站點使用其功能是在每一個站點使用CSMA機制的分機制的分布式接入算法，讓各個站通過爭用信道來獲取發(fā)布式接入算法，讓各個站通過爭用信道來獲取發(fā)送權(quán)。送權(quán)。 即即MAC層通過協(xié)調(diào)功能來確定在基本服務(wù)集層通過協(xié)調(diào)功能來確定在基本服務(wù)集BSS中的移動站在什么時間能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。中的移動站在什么時間能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。 點協(xié)調(diào)功能點協(xié)調(diào)功能PCF子層子層它的功能是使用集它的功能是使用集中控制（通常由接入節(jié)點完成集中控制）的接入中控制（通常由接入節(jié)點完成集中控制）的接入算法將發(fā)送數(shù)據(jù)權(quán)輪流交給各個站，從而避免了算法將發(fā)送數(shù)據(jù)權(quán)輪流交給各個站，從而避免了碰撞

56、的產(chǎn)生。碰撞的產(chǎn)生。 PCF是選項，自組網(wǎng)絡(luò)就沒有是選項，自組網(wǎng)絡(luò)就沒有PCF子層。子層。 （1）CSMA/CA技術(shù)技術(shù) 先聽后發(fā)先聽后發(fā) 若某個站點要發(fā)送信息，首先要對傳若某個站點要發(fā)送信息，首先要對傳輸介質(zhì)進行輸介質(zhì)進行“監(jiān)聽監(jiān)聽”，即先聽后發(fā)。，即先聽后發(fā)。 如果如果“監(jiān)聽監(jiān)聽”到介質(zhì)忙，該站點就延到介質(zhì)忙，該站點就延遲發(fā)送。遲發(fā)送。 如果如果“監(jiān)聽監(jiān)聽”到介質(zhì)空閑，則該站點到介質(zhì)空閑，則該站點就可發(fā)送信息。就可發(fā)送信息。 因為有可能幾個站點都監(jiān)聽到介質(zhì)空因為有可能幾個站點都監(jiān)聽到介質(zhì)空閑，會幾乎同時發(fā)送信息。閑，會幾乎同時發(fā)送信息。 為了避免沖突影響到接收站點不能正為了避免沖突影響到接

57、收站點不能正確接收信息，確接收信息，IEEE 80211標準規(guī)定。標準規(guī)定。 接收站點接收站點必須檢驗接收的信號以必須檢驗接收的信號以判斷是否有沖突，若發(fā)現(xiàn)沒有發(fā)生沖突，判斷是否有沖突，若發(fā)現(xiàn)沒有發(fā)生沖突，發(fā)送一個確認消息發(fā)送一個確認消息(ACK)通知發(fā)送站點。通知發(fā)送站點。 發(fā)送站點發(fā)送站點若沒收到確認信息，將若沒收到確認信息，將進行重發(fā)，直到它收到一個確認信息或是進行重發(fā)，直到它收到一個確認信息或是重發(fā)次數(shù)達到規(guī)定的值。重發(fā)次數(shù)達到規(guī)定的值。 對于后一種情況，如果發(fā)送站點在嘗對于后一種情況，如果發(fā)送站點在嘗試了一個固定重復(fù)次數(shù)后仍未收到確認，試了一個固定重復(fù)次數(shù)后仍未收到確認，將放棄發(fā)送。

58、將放棄發(fā)送。 將由較高的層次負責(zé)處理這種數(shù)據(jù)無將由較高的層次負責(zé)處理這種數(shù)據(jù)無法傳送的情況。法傳送的情況。 其實沖突是避不可免的，為降低發(fā)生其實沖突是避不可免的，為降低發(fā)生沖突的概率，沖突的概率，IEEE 80211標準還采用了標準還采用了一種稱為虛擬載波偵聽一種稱為虛擬載波偵聽(VCS)的機制。的機制。 VCS就是讓源站將它要占用信道的時就是讓源站將它要占用信道的時間（包括目的站發(fā)回確認幀所需的時間）間（包括目的站發(fā)回確認幀所需的時間）通知給所有其他站，以便使其他所有站在通知給所有其他站，以便使其他所有站在這一段時間都停止發(fā)送數(shù)據(jù)。這一段時間都停止發(fā)送數(shù)據(jù)。 這樣做便可減少碰撞的機會。這樣做

59、便可減少碰撞的機會。 之所以稱為之所以稱為“虛擬載波監(jiān)聽虛擬載波監(jiān)聽”是因為是因為其他站并沒有真正監(jiān)聽信道，只是因為收其他站并沒有真正監(jiān)聽信道，只是因為收到了到了“源站的通知源站的通知”才不發(fā)送數(shù)據(jù)，起到才不發(fā)送數(shù)據(jù)，起到的效果就好像是其他站都監(jiān)聽了信道。的效果就好像是其他站都監(jiān)聽了信道。 幾種主要的幾種主要的IEEE 80211系列標準的系列標準的比較見表比較見表6-2。 表表6-2 幾種主要的幾種主要的IEEE 80211系列系列標準的比較標準的比較 工作于工作于24GHz 的的WLAN信道分配如信道分配如圖圖6-18所示。所示。 由圖可見，在由圖可見，在242.4835 GHz頻段頻段配

60、置了配置了13個頻道，其中互不重疊的頻道有個頻道，其中互不重疊的頻道有3個，即個，即1、6、11頻道，每個頻道的帶寬為頻道，每個頻道的帶寬為20MHz。 工作于工作于5GHz 的的WLAN信道分配如圖信道分配如圖6-19所示。所示。 在在5GHz（5.155.35，5.7255.825GHz）頻段互不重疊的頻道有）頻段互不重疊的頻道有12個，個，一般配置一般配置13或或19個頻道，每個頻道的帶寬個頻道，每個頻道的帶寬為為20MHz。 無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備包括接入點無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備包括接入點(AP，Access Point)、LAN適配卡、網(wǎng)橋和適配卡、網(wǎng)橋和路由器。路由器。 （1）無線接入