1、無線接入技術(shù)及應(yīng)用（河北省郵電科研所）包東智社會經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，使人類對電信網(wǎng)的要求越來越高，現(xiàn)代電信網(wǎng)必然朝著數(shù)字化、寬帶化、智能化和個人化方向發(fā)展。作為電信服務(wù)的關(guān)鍵組成部分的用戶接入網(wǎng)，現(xiàn)在已成為世界各國通信界所關(guān)注的焦點問題之一。一、基本概念國際電信聯(lián)盟（ITU-T）1994年提出了以標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的V5數(shù)字接口為標(biāo)志的“接入網(wǎng)”的概念，接入網(wǎng)（Access Network，AN）是本地交換局與用戶端設(shè)備（CPE）之間的實際系統(tǒng)（ITU-T第13研究組G·963建議），它可以部分或全部代替?zhèn)鹘y(tǒng)的本地用戶線路網(wǎng)可含復(fù)用、交叉連接和傳輸功能，接入網(wǎng)所使用的傳輸媒體是多種多樣的

2、，可靈活支持混合的不同接入類型和業(yè)務(wù)。提出接入網(wǎng)的概念，目的是綜合考慮本地交換局、用戶環(huán)路和終端設(shè)備，通過有限的標(biāo)準(zhǔn)化接口，將多種用戶接入到業(yè)務(wù)接點。接入網(wǎng)的方式分為有線接入和無線接入兩種。1、有線接入可分為：（1）光纖接入（FTTB）；（2）光纖同軸混合接入（HFC）；（3）高速數(shù)字用戶環(huán)路（HDSL）；（4）非對稱數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）。2、無線接入是整個通信網(wǎng)的重要組成部分，可以利用蜂窩系統(tǒng)作為接入，如AMPS、TACS、NMT-900、HCLMTS、GSM、DAMPS、JDC等，也可以用衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)作為接入，還可以用微小區(qū)的PCN接入和一點多址接入，當(dāng)然接入技術(shù)與電信網(wǎng)技術(shù)一樣，

3、仍然在不斷發(fā)展之中。無線接入可分為移動接入和固定接入兩種方式：（1）無線移動接入。無線移動接入又可分為高速移動接入和低速移動接入兩種。高速移動接入一般可用蜂窩系統(tǒng)、衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)和集群系統(tǒng)，低速移動接入可用PCN的微小區(qū)和微微小區(qū)，如CFI、DECT、PHS、PACS、和CDMA的WLL系統(tǒng)、Air Loop系統(tǒng)等。（2）固定無線接入。固定無線接入（FWA）在技術(shù)上與低速移動接入相似，但它包括用無線傳輸?shù)挠芯€電話，如一點多址和點對點的通信。由于FWA在習(xí)慣上與有線本地環(huán)路相對應(yīng)，因此也稱無線本地環(huán)路（WLL）。二、無線接入的主要優(yōu)點無線接入以一種迅速而且節(jié)約的方式，受到經(jīng)營者和使用者的歡迎

4、，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。主要優(yōu)點如下：1：收效迅速。由于無線接入方式是從用戶到本地交換機之間通過無線接入，因此即使在地形復(fù)雜、江河湖泊、山區(qū)或線路難以到達(dá)的地區(qū)，也能夠快速安裝，甚至當(dāng)天就可安裝就序，供用戶使用。這樣，對郵電部門來說，就意味著投資收效快且方便用戶。2、充分利用交換機容量。與傳統(tǒng)有線接入相比，無線接入方式在時間、成本方面均有突出的優(yōu)勢，更好地利用現(xiàn)有交換機容量。無線接入設(shè)備的模塊化設(shè)計意味著為滿足當(dāng)前的需要計算容量，并具有靈活性，以便及時滿足用戶需用，有必要時再可進行擴充。3、增加用戶服務(wù)業(yè)務(wù)。無線接入系統(tǒng)的用戶使用普通電話機就可和有線電話用戶一樣，享有本地交換機能提供的

5、相同的用戶業(yè)務(wù)，如編號、三方通話、前向呼叫、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待等。4、通信可靠穩(wěn)定性高。采用無線接入方式后，由于話務(wù)信號傳輸是由無線控制的，因此用戶通信穩(wěn)定可靠不會受到線路的損壞而造成的通話中斷或因惡劣氣候等外界因素的影響。5、良好的保密效果。無線接入系統(tǒng)具有話音保密功能，可防止竊聽，克服了有線通信中掛線偷聽的現(xiàn)象。6，實現(xiàn)故障搜尋。無線接入系統(tǒng)由一個中心維護終端進行監(jiān)測，這個終端是和本地交換機（或操作維護中心）安裝在同一地點，所以能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的故障搜尋。7、是銅導(dǎo)線的補充。無線接入能夠使本地交換機與用戶之間，在有線不能到達(dá)的地方增加容量和擴大服務(wù)范圍，所以它是銅導(dǎo)線（或其它有線線路）的另一種

6、手段和補充。8、維護費用低，運營成本低，中低密度情況下成本效益好。9、不受環(huán)境條件限制，安裝迅速靈活且便于施工。三、無線接入系統(tǒng)的組成及其基本要求無線接入系統(tǒng)主要由無線終端（SRT）、無線基站（RBS）以及無線接入系統(tǒng)本身的交換式控制器與固定網(wǎng)的接口網(wǎng)絡(luò)等部分組成。系統(tǒng)的基本要求有以下幾點：1、具有與有線通信同樣的話音質(zhì)量：32Kb/s,ADPCM，具有最小的話音延遲：40ms。2、具有FAX和9.6Kb/s數(shù)據(jù)傳輸能力。3、可分等級的高容量：100-500Er1/蜂窩小區(qū)。4、覆蓋范圍應(yīng)為半徑在幾十米到幾百米及幾十公里，即為微小區(qū)到大區(qū)的范圍。5、模塊式結(jié)構(gòu)。6、具有抗干擾、抗衰落能力。7、

7、能實現(xiàn)14·4Kb/s和50Kb/s。8、基站覆蓋范圍：（1）大區(qū)，一般半徑為550KM,用于農(nóng)村、山區(qū)、海島等；（2）微區(qū)，一般半徑為0·55KM，用于郊區(qū)；（3）微微區(qū)，一般半徑為50500M，用于大城市和人口密集區(qū)。在使用無線本地環(huán)路設(shè)備之前，必須充分考慮頻率分配問題。為提高頻率利用率和提高通信質(zhì)量，一般采用CDMA、TDMA兩種尋址方式。四、主要功能1、話務(wù)量的管理功能。當(dāng)無線接入系統(tǒng)用戶和本地交換機連接時，無線接入系統(tǒng)用戶具有預(yù)分配的獨自的時隙，其話務(wù)量、用戶管理、收費、號碼分析等均由本地交換機完成。經(jīng)過無線接入系統(tǒng)的用戶，在交換機中分配了不同的區(qū)域碼，使其有可能

8、在非本地交換機區(qū)域部分的寬區(qū)域上覆蓋各用戶，當(dāng)無線接入系統(tǒng)經(jīng)2線變換接至本地交換機時，用戶A和用戶B由單獨的時隙進行識別，并且各自的2線和交換機相連，如同他們直接接到交換機上一樣。每個2線用戶線響應(yīng)變換器和交換接口模塊（SIM）間接口指定的時隙，以實現(xiàn)話務(wù)量的管理。2、計費功能。同固定網(wǎng)中本地交換機的用戶一樣，無線接入系統(tǒng)的用戶交換機也具有同樣的計費處理功能。這就意味著本地交換機要履行脈沖計數(shù)和計費單的功能，并對無線接入系統(tǒng)用戶進行計費。國內(nèi)外交換機呼叫的計費是由交換機連接的計費點決定的，計費與用戶所使用的接入方式是無關(guān)的。交換機計費分析的最低要求是用戶A的號碼、用戶B的號碼及通話時長，交換機

9、根據(jù)A用戶號碼入局時隙及其在本地交換機中的數(shù)據(jù)決定，其它能影響費率計算的參數(shù)，如用戶目錄、服務(wù)目錄等也都從用戶數(shù)據(jù)里得到。3、用戶管理功能。無線接入系統(tǒng)與不同類型的交換機相連，則用戶管理的任務(wù)將由所連接的交換機完成，則2線用戶接入交換機一樣，無線接入系統(tǒng)的用戶管理按有線用戶同樣的方法進行。4、無線接入系統(tǒng)用戶的業(yè)務(wù)。無線接入系統(tǒng)的用戶業(yè)務(wù)，由交換機能夠提供的業(yè)務(wù)功能決定。也就是說，經(jīng)過無線接入方式連入交換機的用戶，也可享受通過有線方式接入的用戶所提供的相同的業(yè)務(wù)。對個別用戶所需的特殊業(yè)務(wù)，由管理交換機的管理人員定義相應(yīng)用戶數(shù)據(jù)來提供特殊業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)和傳真業(yè)務(wù)可通過4·8Kbit/s的M

10、ODEM提供。5、保密功能。為了保護用戶通話安全，無線接入設(shè)備能提供話音保密功能。話音被分成時變分離頻率的兩個子頻段，每個子頻段被反向，然后相加成已編碼的信號。在呼叫建立中，兩端是同步的，而且通過交換公共鍵產(chǎn)生隨機起始的分離頻率。因此，第3者不可能通過空中接口監(jiān)視信令產(chǎn)生相同類型的碼信號。話音保密功能對DTMF信令、傳真（V.27ter V.29ter）、MODEM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（V.25，V.21和V.22）的數(shù)字傳輸是透明的。6、操作維護功能。為了保證快速簡捷的現(xiàn)場服務(wù)，無線接入系統(tǒng)能夠提供有效的系統(tǒng)維護，它通過在可替換的單元上提供報警顯示和故障定位來完成。操作維護系統(tǒng)可把必需的有關(guān)備件和其它服

11、務(wù)設(shè)備通知業(yè)務(wù)人員，一臺標(biāo)準(zhǔn)的PC機就可以用作各無線接入節(jié)點的操作維護終端。五、無線接入系統(tǒng)的應(yīng)用近幾年無線接入技術(shù)的廣泛應(yīng)用，成為有線網(wǎng)絡(luò)的有效補充方式 ，對快速擴大常規(guī)電話業(yè)務(wù)（POST），包括傳真（FAX）和調(diào)制解調(diào)器（MODEM），起到不可低估的作用。1、在城區(qū)的應(yīng)用。無線接入方式在城區(qū)可用于商業(yè)用戶，家庭消費用戶。交換接口模塊（SIM）和轉(zhuǎn)換接口模塊（TIM）之間的傳輸可用微波鏈路處理，這樣縮短了安裝時間，而且給無線基站（RBS）的安裝位置帶來很大的自由度，對無線終端（SRT）可實現(xiàn)及時通信。2、在農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用。無線接入系統(tǒng)可覆蓋農(nóng)村地區(qū)，其中包括島嶼的通信。也可用于鉆井平臺以及在

12、港口的船舶。從無線基站（RBS）到用戶無線終端（SRT）之間的距離可達(dá)近百公里。在這種情況下，交換接口模塊（STM）和轉(zhuǎn)換接口模塊（TIM）之間的傳輸是用電纜完成的。能給農(nóng)村地區(qū)，島嶼和港口船舶提供電話、傳真和MODEM通信業(yè)務(wù)。3、在應(yīng)急情況下的應(yīng)用。在建筑工地、體育賽事、搶險救災(zāi)、應(yīng)急操作以及其它需要電話網(wǎng)或需要更高用戶容量的情況下，采用無線接入方式是最好的解決辦法。甚至在集裝箱上安裝轉(zhuǎn)換接口模塊（TIM）和基站（RBS），能夠開展電話業(yè)務(wù)（RBS到交換接口模塊SIM的信令通過微波鏈路完成）。六、具有廣闊的發(fā)展前景我國有2000多個縣，若每個縣平均有5個鎮(zhèn)計算，約有10000個鎮(zhèn)，縣及縣以

13、下的鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、村適合使用無線固定接入，潛在市場很大。特別在我國的城市郊區(qū)、遠(yuǎn)郊區(qū)、農(nóng)村、山區(qū)、沙漠和沿海地區(qū)，十分需要無線接入方式解決通信問題。1995年我國公用電話網(wǎng)交換機容量增長1400萬門，1996年為1800萬門，據(jù)調(diào)查資料表明，新安裝有電話用戶、郊區(qū)用戶、新居民區(qū)、遠(yuǎn)郊區(qū)等求助與無線接入，約占市話的10%，按每戶4000元人民幣計，營業(yè)額為72億人民幣。到2000年，我國市話容量約達(dá)1·4-1·5億線，按10%計，無線接入用戶為1500萬戶，每戶按4000元計，營業(yè)額為600億人民幣。若按原郵電部“九五”規(guī)劃，農(nóng)村電話至少為4400萬線，若按30%采用無線接入方式，即1320萬戶，營業(yè)額將達(dá)到538億人民幣。可見國內(nèi)無線接入市場前景是非常廣闊的。在城市人口密集地區(qū)，地下電纜的溝道已布滿，增加新溝道工程大、涉及面廣、難度大；城市新開發(fā)區(qū)和新居民區(qū)的用戶線則需求量較大，造價高；另外農(nóng)村、山區(qū)、沿海島嶼采用有線接入方式成本高昂，不合算，這些因素要求我們應(yīng)該面對現(xiàn)實，采用固定無線接入方式來克服電信發(fā)展所遇到的問題。在我國發(fā)展固定無線接入可采用多種方法：1、與有線接入網(wǎng)結(jié)合。采用主干光纜與固定無線接入或光纜到路邊與固定無線接入、高速率數(shù)字用戶線與固定無線接入相結(jié)合的方法，將話音信號送到用戶附近的小基站，再用無線方式分配給若干個用戶。2、利用微波技術(shù)。采用微