【正文】 第六章 無線接入技術(shù) ? 無線傳輸技術(shù)用于接入領(lǐng)域有其不可替代的特點。在無線傳輸技術(shù)取得關(guān)鍵的重大突破之后，近年來在無線接入領(lǐng)域的技術(shù)進步令人矚目，已經(jīng)制訂了一批重要的技術(shù)標準，還有更重要的標準在制定、補充和完善之中。無線接入的產(chǎn)品種類和市場正在迅猛擴大。無線接入特別是 寬帶無線接入（ BWA） 正在發(fā)展成寬帶接入的一個越來越重要的組成部分。 ? 無線接入技術(shù)的最大特點和最大優(yōu)點是具有接入不受線纜約束的自由性，這在日益追求隨時隨地均可通信的今天，越發(fā)顯得可貴。雖然長期以來人們都知道無線接入的優(yōu)點，但無線接入一直未能得到廣泛應(yīng)用，其原因是無線傳輸面臨很多技術(shù)難題難以解決。 ? 在標準化活動的廣泛支持下， BWA的產(chǎn)品種類和市場也開始迅猛擴大。 WLAN已經(jīng)開始了廣泛的應(yīng)用。在園區(qū)網(wǎng)中，包括企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)，已經(jīng)開始建設(shè) WLAN以提供更為靈活游牧式的接入。電信運營商開始在熱點區(qū)域部署WLAN實現(xiàn)隨時隨地的運營商網(wǎng)絡(luò)接入。 WLAN的應(yīng)用已經(jīng)初現(xiàn)規(guī)模并正在快速擴大。 ? WMAN已經(jīng)開始步入系統(tǒng)試運行和產(chǎn)品完善期。隨著需要分流龐大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，以及帶 WiFi功能的終端設(shè)備 (智能手機，平板電腦等 )的越來越多，擴大 WiFi覆蓋范圍成為三個運營商的一大重要課題。 ? 中國移動 計劃在三年內(nèi)將全國范圍內(nèi)的 WiFi熱點數(shù)量增加至 100萬個。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前中國移動全國的 WiFi熱點已經(jīng)達到 12萬個， 中國聯(lián)通 有 3萬至 5萬個， 中國電信WiFi熱點數(shù) 2022年底已經(jīng)超過 10萬個。三大運營商均把WLAN作為 2022年的運營重點。 ?無線接入技術(shù)概述 ?無線局域網(wǎng)（ WLAN）的關(guān)鍵技術(shù) ?無線局域網(wǎng)的安全技術(shù) ?無線局域網(wǎng)（ WLAN）的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ?無線局域網(wǎng)接入的產(chǎn)品與應(yīng)用 ?WiMAX技術(shù)及應(yīng)用 無線接入技術(shù)的發(fā)展 ?無線接入技術(shù) 是指通過無線介質(zhì)將用戶終端與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接起來，以實現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡(luò)間的信息傳遞。無線信道傳輸?shù)男盘枒?yīng)遵循一定的協(xié)議，這些協(xié)議即構(gòu)成無線接入技術(shù)的主要內(nèi)容。 由無線接入系統(tǒng)所構(gòu)成的用戶接入網(wǎng)稱為無線接入網(wǎng)。無線接入網(wǎng)按照空中接口承載業(yè)務(wù)帶寬的大小，也可分為寬帶無線接入網(wǎng)和窄帶無線接入網(wǎng)。其中，寬帶無線接入（ BWA）技術(shù)是指從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點到用戶終端采用無線通信并能實現(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)接入的技術(shù)。 ?BWA技術(shù)涉及的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，按應(yīng)用需求可分為固定寬帶無線接入技術(shù)和移動寬帶無線接入技術(shù)。按不同的覆蓋區(qū)域，可分為無線個域網(wǎng)（ WPAN）、無線局域網(wǎng)（ WLAN）、無線城域網(wǎng)（ WMAN）和無線廣域網(wǎng)（ WWAN），以及無線區(qū)域網(wǎng)（WRAN）。 ? 傳統(tǒng) BWA技術(shù)是指以固定寬帶為技術(shù)特征，主要目的是為解決網(wǎng)絡(luò)接入部分帶寬不足和有線接入網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)困難等瓶頸問題，屬于典型的“最后一公里”技術(shù)。從使用頻段上可分為兩類： 高頻段的 LMDS( Local Multipoint Distribution Services,區(qū)域多點傳輸服務(wù) )系統(tǒng) 和 低頻段的 MMDS（ Multichannel Microwave Distribution System無線微波多點分布式系統(tǒng) ） 系統(tǒng)。 LMDS技術(shù) ? LMDS技術(shù)是 20世紀 90年代發(fā)展起來的一種寬帶無線接入技術(shù)，工作在 20GHz～ 40GHz頻段上，覆蓋范圍在 3~5km。目前的LMDS主要使用異步傳輸模式（ ATM）傳送協(xié)議，具有很寬的帶寬和雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c，傳輸速率高達 155Mbit/s，能滿足用戶對高速數(shù)據(jù)和圖像通信日益增長的需求。 MMDS技術(shù) ? MMDS技術(shù)是一種點對多點分布、提供寬帶業(yè)務(wù)的無線技術(shù)。由單向的無線電纜電視微波傳輸技術(shù)發(fā)展而來，目前已由模擬系統(tǒng)向數(shù)字 MMDS過渡，也被稱為無線數(shù)字用戶環(huán)路（ WDSL）或?qū)拵o線技術(shù)。用于 進的 VOFDM(矢量正交頻分復(fù)用 )技術(shù)實現(xiàn)無線通信，在大樓林立的城市里利用“多徑”，實現(xiàn)單載波 6MHz帶寬下高達22Mbit/s的數(shù)據(jù)接入，頻譜效率較高。目前業(yè)界常用的“ 固定無線接入”也屬于 MMDS技術(shù)范疇。 ? WPAN是一種采用無線連接的個人局域網(wǎng)?，F(xiàn)通常指覆蓋范圍在 10m半徑以內(nèi)的短距離無線網(wǎng)絡(luò)，尤其是指能在便攜式消費者電器和通信設(shè)備之間進行短距離特別連接的自組織網(wǎng)。WPAN被定位于短距離無線通信技術(shù)。 ? WPAN標準的制定工作。目前， IEEE 藍牙（ Bluetooth）技術(shù) ，由藍牙小組 SIG負責。 IEEE 改，其目的是減輕與 和 。IEEE ，支持介于 20Mbps和 1Gbps之間的多媒體傳輸速度，而 IEEE （ UWB）的多頻段 OFDM聯(lián)盟（ MBOA多頻帶正交頻分復(fù)用聯(lián)盟 ）的物理層，速率可達 480Mbps。 Zigbee(紫蜂 )技術(shù) ，由 Zigbee聯(lián)盟負責，主要是為了滿足低功耗、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)要求，開發(fā)一個低數(shù)據(jù)率的 WPAN(LRWPAN)標準。 ? 目前，低成本、低功耗和對等通信是短距離無線通信技術(shù)的三個重要特征和優(yōu)勢。支持 WPAN的短距離無線通信技術(shù)包括：藍牙、 ZigBee、 UWB、 IrDA （ 紅外數(shù)據(jù)組織 Infrared Data Association） 、 HomeRF(Radio Frequency在家庭范圍內(nèi)，使計算機與其他電子設(shè)備之間實現(xiàn)無線通信 )等， 其中藍牙技術(shù)使用最廣泛。 ? 無線局域網(wǎng) 是計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，以無線多址信道為傳輸媒介，利用電磁波完成數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的功能，與有線網(wǎng)絡(luò)比，具有安裝便捷、高移動性，易擴展和可靠等特點。 ? 一般來說， WLAN的覆蓋范圍在室外可達 300m，在辦公室環(huán)境下為10m～ 100m。目前，主要以 IEEE ETSI HiperLAN2標準為代表。 1991年 IEEE成立了 。 1997年發(fā)布了第一個WLAN標準： 。目前， WLAN的推廣和認證工作主要由產(chǎn)業(yè)標準組織無線保真（ WiFi）聯(lián)盟完成，所以 WLAN技術(shù)常常被稱之為WiFi。 ? 1997年 IEEE最初制定的一個 WLAN標準，工作在 放頻段，支持 1Mbps和 2Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，定義了物理層和MAC（ Media Access Control）層規(guī)范，允許無線局域網(wǎng)及無線設(shè)備制造商建立互操作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備?；?IEEE 802． 11系列的 WLAN標準目前已包括共 21個標準，其中 、 代表性。 54Mbps的速率，工作在 5GHz頻段。 ～ ，數(shù)據(jù)速率可根據(jù)噪音狀況自動調(diào)整。為了解決 互通的問題， IEEE批準了新的 。 IEEE的新標準 ，可將 WLAN的傳輸速率由目前的 54Mbps提高到 108Mbps，甚至高達 500Mbps。另外，為了支持網(wǎng)狀網(wǎng) (Mesh)技術(shù)， IEEE還成立了一個工作組制定 。 ? WMAN的覆蓋范圍一般為幾千米到幾十千米，旨在提供城域覆蓋和高數(shù)據(jù)傳輸速率，以支持 QoS和一定范圍移動性的共享接入。其標準的主要開發(fā)組織為 （ ）和歐洲 ETSI的 HiperAccess標準， HiperAccess構(gòu)成了寬帶 MAN的無線接入標準。 ? 和 MAC層制定規(guī)范和標準。 2022年 4月成立WiMAX（全球微波接入互操作性）聯(lián)盟，從此WiMAX成為了 。目前 WiMAX主要有兩種標準，即固定寬帶無線接入空中接口標準和移動寬帶接入空中接口標準，都是通過核心網(wǎng)向用戶提供業(yè)務(wù)。 ? 無線廣域網(wǎng)絡(luò) 覆蓋范圍更廣，最主要的是支持全球范圍內(nèi)廣泛的移動性。 WWAN滿足了超出一個城市范圍的信息交流和網(wǎng)際接入需求， 統(tǒng)共同構(gòu)成 WWAN的無線接入。目前國際上主要由 WWAN空中接口的標準化工作。 ? 由于 WiFi和 WiMAX受到覆蓋距離的限制， 2022年 9月，IEEE802． 20工作組正式成立。 2022年 1月， IEEE802．20工作組確定了兩種基本傳輸方式，即 MBFDD(頻分雙工)和 MBTDD(時分雙工 ) 。 族在移動性方面的不足實現(xiàn)了在高速移動環(huán)境下的高速率數(shù)據(jù)傳輸。在物理層技術(shù)上，以 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing即正交頻分復(fù)用技術(shù) )和MIMO(MultipleInput MultipleOutput多入多出技術(shù) )為核心，在設(shè)計理念上，強調(diào)基于分組數(shù)據(jù)的純 IP架構(gòu)，在應(yīng)對突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力上，與現(xiàn)有的 （ HSDPA：High Speed Downlink Packet Access高速下行分組接入 、 EVDO： 全稱為 CDMA20221xEVDO，是CDMA20221x演進（ 3G)的一條路徑的一個階段 ）性能相當。 ? 無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 主要面向無線寬帶（遠程）接入、面向獨立分散的、人口稀疏的區(qū)域，傳輸范圍半徑可達40~100km。 ? WRAN規(guī)范被 。 2022年，美國 FCC提出利用認知無線電技術(shù)實現(xiàn)通信系統(tǒng)與廣播電視系統(tǒng)共享電視頻譜的建議。 2022年 10月， IEEE正式成立，命名為“ WRAN”，其主要目標是在不對電視等授權(quán)系統(tǒng)造成有害干擾的情況下，使用認知無線電技術(shù)動態(tài)利用空閑的電視頻段（ VHF甚高頻 /UHF頻帶，北美為 54~862MHz）來實現(xiàn)農(nóng)村和偏遠地區(qū)的無線寬帶接入。這是繼 2022年實現(xiàn)民用的 UWB之后又一個的無線頻率應(yīng)用技術(shù)， 術(shù)的空中接口標準。目前， 其技術(shù)需求的規(guī)范。 ?從概念上而言無線接入網(wǎng)是由業(yè)務(wù)節(jié)點（交換機）接口和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口之間的系列傳送實體組成的，為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的無線實施系統(tǒng)。從廣義看，無線接入是一個涵義十分廣泛的概念，只要能用于接入網(wǎng)的一部分，無論是固定接入，還是移動接入，也無論服務(wù)半徑多大，服務(wù)用戶數(shù)多少皆可歸入無線接入技術(shù)的范疇。 無線接入網(wǎng)絡(luò)接口與信令 ? 一個無線接入系統(tǒng)一般是由 四個 基礎(chǔ)模塊組成的： 用戶臺（ SS）、基站（ B