浅析小区无线宽带接入技术

梅晓莉　王波

摘 要：近年来无线宽带接入异军突起，已经成为宽带接入领域的新生力量。比如在校园，飞机场，餐厅都可以感受得到其给我们带来的便利。但小区作为宽带接入的主战场之一，无线宽带接入还鲜有应用。本文主要旨在介绍实现小区无线宽带的几种关键技术，以及分析它们适用的场合。

关键词：小区；无线宽带接入；WLAN；WIMAX；LMDS

近些年来，宽带网络建设进行的如火如荼，宽带应用也随之越来越多，尤其小区用户对宽带网络的需求越来越强烈，各种小区宽带接入手段也就应运而生。目前小区宽带接入手段主要是以xDSL、以太网、光纤接入、HFC等有线接入为主。但是随着拥有笔记本电脑以及智能手机的个人用户越来越多，人们在期待享受宽带网络带来便利的同时，对可移动性的要求也越来越高，显然传统有线宽带接入手段不能满足人们这方面的需求。而无线宽带接入技术正好弥补有线宽带接入的不足。无线宽带接入技术与传统的有线宽带技术相比具有安装简单、易扩展、易管理，以及当网络覆盖的范围内用户数量增加时，只需再部署几个无线接入点AP，而不需进行重新布线，因此建网周期短、成本低等特点。小区无线宽带接入可谓有着良好的发展前景。目前适合于实现小区无线接入技术主要有WLAN、WIMAX及LMDS等。

接下来，本文将介绍WLAN、WIMAX及LMDS三种技术在小区宽带接入网中的应用，并分析它们适用的场合。

1 WLAN技术在小区宽带接入中的应用

1.1 WLAN简介

无线局域网络（Wireless Local Area Networks； WLAN）是相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency； RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。目前无线局域网标准主要有IEEE802.11系列、HiperLAN标准及HomeRF等。WLAN因其组网灵活、安装便捷、易于进行网络规划和调整及易于扩展等特点，在无线宽带接入领域得到了广泛应用。

1.2 WLAN在小区宽带接入中的应用

1.2.1单AP接入

一般来说室内依托于大楼内敷设，供电条件好及用户集中，实现无线覆盖相对于容易。室内无线覆盖工程通常采用单AP （Access Point，无线访问节点、会话点或存取桥接器）接入的方法。而小区室外环境场景差异较大，且需要的覆盖范围较广，单AP 接入时，为了能够扩大覆盖半径，经常采用较大发射功率的AP 连接天线方式。现在移动终端一般仅支持802.11b/g/n协议， 根据国家无线电管理局的相关规定：天线发射功率不大于27dBm。 一般单AP接入的信号覆盖半径最大可至300m。如果超过300m且覆盖范围不大的，并且周边楼宇已具备无线室内信号覆盖并功率有冗余的，可对冗余信号进行耦合以扩大覆盖范围。具备这样条件的场景主要有：大楼门厅、商场外的开放区等。

1.2.2 Mesh方式接入

当室外目标范围较广，且不具备对冗余信号耦合的条件时，可以考虑采Mesh接入方式。所谓的Mesh故名思意是一种网状网，其网络结构如下图所示。用户终端通过网关节点接入骨干网，各路由节点不仅为本地用户提供接入服务，还负责为其它路由节点转发分组，通过相邻的其他用户节点，以多跳方式实现到骨干网的连接。 新用户可以通过它周围的其他用户节点很方便地接人到网络中。网络中可有多个网关节点，数据包可根据链路条件接入骨干网。

这种接入方式具有快速部署和易于安装、网络的健壮性强、带宽高且能够实现非视距接入等优点，因此在室外小区覆盖中有着广泛的应用前景。但是目前Mesh方式接入没有统一的标准，不同厂商之间的产品兼容性不好，这是阻碍其发展的主要障碍。

1. 3总结

WLAN技术因其组网灵活、安装方便成本低、易于扩展、终端支持率高且使用频段免费等特点，非常适合于将移动终端接入到网络中，作为有线接入的一种延伸。但因其覆盖范围有限、安全性不高，因此不适合于小区覆盖范围大，对安全性要求比较高的场合。建议小区比较小的物业公司建立无线接入网时使用。

2 WIMAX及LMDS在小区无线宽带接入中的应用

2.1 WIMAX简介

WiMAX技术是基于IEEE802.16和ETSI HiperMan标准体系的宽带无线接入技术。技术的核心是OFDM/OFDMA，最大贡献是引入了对非视距和移动性的支持、提供更高的频谱利用率，以实现无线接入的宽带化。WIMAX技术的信号覆盖范围可达三十英里，这种技术可以在50公里以内的范围以非常快的速度进行数据通信。在安全性方面，WIMAX通过在MAC层中定义一个保密子层来提供安全保障，是一种非常理想的城域网解决方案。

2.2 LMDS简介

本地多点分配业务（LMDS）是一种提供点对多点通信的固定式宽带无线接入技术，其工作频率在20 GHz以上。LMDS系统可以采用的调制方式为移相键控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK 等）和正交幅度调制QAM（包括4-QAM）。目前可以提供16QAM、64QAM 等大大提高频道利用率的调制技术。在数据编码方面，LMDS 采用了一些数字图像的编码方式和纠错方式，有利于提高频率资源的利用率和系统的容错能力。可在3～5 km范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务，组网灵活方便、使用成本低，支持ATM、TCP/IP、MPEG2等标准，是一种非常有前途的宽带固定无线接入解决方案。

2.3 WIMAX及LMDS在小区无线宽带接入中的应用

WIMAX及LMDS技术因其覆盖范围广，安全性高、业务容量大，在小区无线宽带接入中主要是和WLAN相结合，构成WLAN+WIMAX和WLAN+LMDS无线宽带接入解决方案。其中WLAN技术主要负责将移动终端接入到网络，而WIMAX和LMDS主要作为接入点和网关节点间的无线传输技术。由于二者使用的频段受限，设备昂贵，因此比较适合于规模较大的小区，由电信运营商组建的无线宽带接入网络。

参考文献

[1] 刘洁.周胜源. 浅谈几种宽带接入技术优劣. 科技视界[期刊论文]， 2012年第5期

[2] 殷芸 . 小区WLAN无线接入方案. 建设维护[期刊论文]，2009年1期

[3] 庞倩超. 无线局域网在智能小区的应用. 国外油田工程[期刊论文]，2004年20期

[4] 王强. 宽带无线接入技术的设计和实现. 硅谷[期刊论文]，2011年19期