微波無線接入,什么是微波無線接入
微波無線接入,什么是微波無線接入
一、微波技術(shù)概述
無線微波擴(kuò)頻通信以其建設(shè)快速簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)成為建立廣域網(wǎng)連接的另一重要方式,微波擴(kuò)頻通信目前在國內(nèi)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一是企事業(yè)單位組建Intranet并接入ISP。一般接入速率為64K-2Mbps,使用頻段為2.4G-2.4835GHz,該頻段屬于工業(yè)自由輻射頻段,也是國內(nèi)目前唯一不需要無委會(huì)批準(zhǔn)的自由頻段。微波擴(kuò)頻通信技術(shù)特點(diǎn)是利用偽隨機(jī)碼對(duì)輸入信息進(jìn)行擴(kuò)展頻譜編碼處理,然后在某個(gè)載頻進(jìn)行調(diào)制以便傳輸。屬于中程寬帶通信方式。
微波擴(kuò)頻通信技術(shù)來源于軍事領(lǐng)域,主要開發(fā)目的是對(duì)抗電子戰(zhàn)干擾。微波擴(kuò)頻通信具有以下特點(diǎn):
1.建設(shè)無線微波擴(kuò)頻通信系統(tǒng)目前無需申請(qǐng)、帶寬較高、建設(shè)周期短;
2.一次性投資、建設(shè)簡(jiǎn)便、組網(wǎng)靈活、易于管理,設(shè)備可再次利用
3.相連單位距離不能太遠(yuǎn),并且兩點(diǎn)直線范圍內(nèi)不能有阻擋物。
4.抗噪聲和干擾能力強(qiáng),具極強(qiáng)的抗窄帶瞄準(zhǔn)式干擾能力,適應(yīng)軍事電子對(duì)抗;
5.能與傳統(tǒng)的調(diào)制方式共用頻段;
6.信息傳輸可靠性高;
7.保密性強(qiáng),偽隨機(jī)噪聲使得不易發(fā)現(xiàn)信號(hào)的存在而有利于防止竊聽;
8.多址復(fù)用,可以采用碼分復(fù)用實(shí)現(xiàn)多址通信;
9.設(shè)備使用壽命較長
二、擴(kuò)頻技術(shù)
擴(kuò)頻通信按調(diào)制方式可以劃分為四種基本類型:
1.直接序列擴(kuò)頻 (Direct Sequence Spread Spectrum,簡(jiǎn)稱DSSS);
2.跳頻擴(kuò)頻 (Frequency Hopping Spread Spectrum,簡(jiǎn)稱FHSS);
3.跳時(shí)擴(kuò)頻 (Time Hopping Spread Spectrum,簡(jiǎn)稱THSS).
4. 寬帶線性調(diào)頻擴(kuò)頻 (Chirp Spread Spectrum,簡(jiǎn)稱切普擴(kuò)頻);
以上四種基本擴(kuò)頻系統(tǒng)各有優(yōu)缺點(diǎn)。如果采用以上擴(kuò)頻技術(shù)的混合方式,技術(shù)折衷而使其優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),則可以滿足高要求的抗干擾指標(biāo)。采用混合擴(kuò)頻技術(shù)系統(tǒng)所獲得的擴(kuò)頻增益等于其中所有單獨(dú)擴(kuò)頻系統(tǒng)的擴(kuò)頻增益的總和。
三、擴(kuò)頻系統(tǒng)接入方式
微波擴(kuò)頻系統(tǒng)按接入方式分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)兩種。
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式是指連接的雙方用一對(duì)微波擴(kuò)頻傳輸設(shè)備相連。采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的微波系統(tǒng)主要使用802.3協(xié)議,傳輸效率高于802.11協(xié)議。一般通信速率為64Kbps-2Mbps,另外可將若干點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波設(shè)備的通信信道進(jìn)行復(fù)合,使得通信速率達(dá)到10Mpbs。其應(yīng)用場(chǎng)合為:為連接兩個(gè)地點(diǎn)提供專用可靠的通信信道,且要求通信速率較高。相應(yīng)設(shè)備的價(jià)錢隨通信速率的提高而增加,一般報(bào)價(jià)為5-20萬元(指一對(duì)設(shè)備)。
點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式是指擴(kuò)頻系統(tǒng)含一個(gè)中心點(diǎn)和若干分布接入點(diǎn),若干分布接入點(diǎn)以競(jìng)爭(zhēng)方式或固定分配方式分享中心點(diǎn)提供的總信道帶寬。主要使用802.11協(xié)議。系統(tǒng)各分布接入點(diǎn)所分享的帶寬一般為64K-128Kbps(總帶寬一般為1M-2Mbps)。競(jìng)爭(zhēng)方式可根據(jù)接入用戶實(shí)時(shí)需要分配總帶寬,但缺點(diǎn)是競(jìng)爭(zhēng)時(shí)將浪費(fèi)帶寬、造成擁擠;而以固定方式分享帶寬可以保證傳輸帶寬,但缺乏帶寬實(shí)時(shí)分配的靈活性。其應(yīng)用場(chǎng)合為:需組建一微波通信網(wǎng)絡(luò),包括一個(gè)信息中心站和若干個(gè)分支接入站,分支接入站通過一條速率要求不高的通信信道(<=512Kbps)訪問中心站,并通過中心站訪問到其它分支接入站。相應(yīng)設(shè)備的價(jià)錢主要依廠商和速率而定。
802.11協(xié)議是專門為微波無線網(wǎng)使用的,其目的是規(guī)范無線網(wǎng)產(chǎn)品、增加各種無線網(wǎng)產(chǎn)品的兼容性。雖然各種無線網(wǎng)產(chǎn)品號(hào)稱都使用802.11協(xié)議,但實(shí)際上因軟件、載波和擴(kuò)頻方式不同而很難兼容。802.11協(xié)議由于分時(shí)機(jī)制,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸效率低于802.3協(xié)議。在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳輸情況下,分配給各接入點(diǎn)用戶的速率呈指數(shù)下降趨勢(shì)。實(shí)際使用中接入點(diǎn)的數(shù)目一般不超過10。
四、擴(kuò)頻系統(tǒng)產(chǎn)品介紹和比較
擴(kuò)頻通信在計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)方面,主要利用直接序列擴(kuò)頻DSSS、跳頻擴(kuò)頻FHSS及兩者的結(jié)合DSSS/FHSS。DSSS系統(tǒng)在市場(chǎng)上主要有Sylink、AT&T、DTS、Multipoint、 新達(dá)等廠商的相關(guān)產(chǎn)品;以色列的BreezeCom系列產(chǎn)品采用的是DSSS/FHSS混合技術(shù)。
微波擴(kuò)頻系統(tǒng)按TCP/IP網(wǎng)絡(luò)分層可分為四種:無線調(diào)制解調(diào)器(無線MODEM)、無線集線器(無線HUB)、無線網(wǎng)橋和無線路由器。
無線MODEM實(shí)現(xiàn)物理層連接功能。一般需與網(wǎng)橋或路由器等配合使用。通常無線MODEM提供RS232、X21和V35等廣域網(wǎng)端口;只能用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。它采用全雙工通信方式,即接收和發(fā)送使用各自的通信信道。
無線HUB在功能上相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的集線器(HUB),將遠(yuǎn)程局域網(wǎng)連接起來形成一個(gè)大的局域網(wǎng)段。也可與網(wǎng)橋或路由器等配合使用接入互聯(lián)網(wǎng)。通常,無線HUB使用以太網(wǎng)接口;采用半雙工通信方式,即接收和發(fā)送共用同一通信信道;既可用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信連接,也可建立點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)。
無線網(wǎng)橋具備網(wǎng)橋橋過濾功能。通常,無線網(wǎng)橋和無線HUB一樣使用以太網(wǎng)接口;采用半雙工通信方式。既可建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn),也可建立點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)。
無線路由器是實(shí)現(xiàn)第三層即網(wǎng)絡(luò)層功能的微波擴(kuò)頻系統(tǒng)。功能相當(dāng)于低檔路由器。一般無線路由器僅運(yùn)行簡(jiǎn)單的路由協(xié)議,如RIP。通常,無線路由器和無線HUB及網(wǎng)橋一樣使用以太網(wǎng)接口;采用半雙工通信方式;用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信連接。
不同廠商擴(kuò)頻產(chǎn)品因采用不同的擴(kuò)頻技術(shù)、擴(kuò)頻增益、信道頻率、傳輸功率和傳輸協(xié)議等,其性能當(dāng)然會(huì)有所差別,各有優(yōu)缺點(diǎn)。主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的傳輸速率、抗干擾能力、接收端信噪比和信息傳輸誤碼率等方面。用戶可根據(jù)自己的需求和條件選擇性能價(jià)格比高的無線擴(kuò)頻系統(tǒng)。需要說明的是:許多無線HUB、無線網(wǎng)橋或無線路由器(無線MODEM除外)產(chǎn)品介紹中均提到其傳輸速率為1M或2M或3Mbps,其實(shí)此速率為無線擴(kuò)頻系統(tǒng)底層的傳輸速率,不是真正的信息包傳輸所能達(dá)到的速率。一般,信息傳輸速率可達(dá)到底層傳輸速率的一半,如采用半雙工方式則單向傳輸速率為此信息傳輸速率的一半。
目前,無線擴(kuò)頻系統(tǒng)發(fā)展方向是:采用混合擴(kuò)頻方式、全雙工方式、高傳輸速率、全數(shù)字化信號(hào)處理、易于管理維護(hù)和降低成本等。
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