嵌入式系统

无线接入技术是什么意思 无线接入技术简介详细解释

无线接入技术,无线接入技术是什么意思?

随着通信的快速发展和电话普及率的不断提高,在人口密集的城市或偏远山区安装电话时,在铺设最后一段用户线时面临着一系列难题:铜线和双绞线长度为4时-5公里,存在环阻高的问题,通信质量难以保证:山区、海岛、城市用户密度高、管道紧张的地区很难架设用户线路,导致费时、费力、成本高。 为了解决所谓“最后一英里(公里)”问题,达到快速安装、价格低廉的目的,作为接入网技术的重要组成部分——无线接入技术应运而生。 结构与功能:

无线接入是指从交换节点到用户终端部分或全部采用无线方式。

典型的无线接入系统主要由控制器、运维中心、基站、固定用户单元、移动终端等几部分组成。 各部分完成的功能如下。

1.控制器

控制器通过其提供的与交换机、基站、运维中心的接口与这些功能实体相连。 控制器的主要功能是处理用户呼叫(包括呼叫建立、断开等)、管理基站、通过基站进行无线信道控制、基站监控、对固定用户单元和移动终端进行监控和管理。

2、运维中心

运维中心负责整个无线接入系统的运维。 其主要功能是对整个系统进行配置和管理,操作各网络单元的软件和各种配置数据:监控和数据采集; 对系统运行过程中出现的故障进行记录和报警。 此外,还可以测试系统的性能。

3. 基站

基站通过无线收发器向固定终端设备和移动终端提供无线通道,通过无线通道完成语音通话和数据传输。 控制器通过基站管理无线信道。 基站与固定终端设备和移动终端之间的无线接口可以采用不同的技术,并决定整个系统的特性,包括所使用的无线频率及其一定的适用范围。

4、固定端接设备

固定终端设备为用户提供电话、传真、数据调制解调器等用户终端的标准接口——Z接口。 它通过无线接口与基站连接。 并将交换机提供的服务和功能透明传输给最终用户。 固定终端设备可以使用定向天线或非定向天线。 采用定向天线直接指向基站方向,可以提高无线接口信号的传输质量,增加基站的覆盖范围。 根据可连接的用户终端数量; 固定终端设备可分为单用户单元和多用户单元。 单个用户单元(SSU)只能连接一个用户终端; 适用于用户密度较低、用户距离较远的情况; 多用户单元可以支持多个用户终端,一般支持4或8、16和32用户的多用户单元。 当用户之间的距离很近(例如楼上的用户)时,多用户单元更经济。

5、移动端

从功能上来说,移动终端可以看作是固定终端设备和用户终端相结合的物理实体。 由于具有一定的移动性,支持移动终端的无线接入系统不仅应具有固定无线接入系统的功能,还应具有蜂窝移动通信系统的一定功能,如移动性管理等。 如果价格有突破,移动终端将更受用户和运营商欢迎。

5、移动端

从功能上来说,移动终端可以看作是固定终端设备和用户终端结合而成的物理实体。 由于具有一定的移动性,支持移动终端的无线接入系统不仅应具有固定无线接入系统的功能,还应具有蜂窝移动通信系统的一定功能,如移动性管理等。 如果价格有突破,移动终端将更受用户和运营商欢迎。

常用的无线接入从结构上大致可以分为两种。 一是局端设备无线连接,相当于中继器。 另一种是用户终端通过无线接入方式接入局端设备。

典型接入模型

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图1 局端设备互联

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图2 终端到局端设备互联

无线接入的实现主要基于以下几类技术;

1. 蜂窝技术

采用蜂窝技术的无线接入系统成熟、易于实施、覆盖范围相对较大,更适合在农村等边远地区使用。 典型的有450MHZ系统、基于GSM和CDMA的系统等。

2. 数字无绳技术

采用数字无绳技术的无线接入系统采用了32kbps的ADPCM语音编码技术,语音质量基本接近有线语音质量。 而且,由于采用微蜂窝组网(基站覆盖半径一般为几百米),频率规划简单,频率复用率高,系统容量大。 竞争考虑的是用户需要快速得到服务的情况。

3、点对点微波技术

这是一种传统技术,基于该技术的系统可以用于距离超过40公里的分散用户。

4.卫星技术

对于特别偏远地区、边远山区来说,卫星技术的优越性是上面介绍的技术无法比拟的。 例如,对于山区分散的用户,如果采用微波技术,可能需要经过多个中继中继站才能覆盖,这将导致工程成本高、施工难度大、日常维护难度大。 ,只需在地面建立一个与固定网络连接的关口站,然后架设小型卫星站,即可在广阔的卫星覆盖区域提供语音服务。

1.GSM接入技术

GSM是起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术。 该技术是目前个人通信的通用技术代表。 它使用窄带 TDMA,允许在一个射频或“小区”上同时进行八个呼叫。 GSM于1991年投入使用。到1997年底,它已在100多个国家运行,并成为欧洲和亚洲事实上的标准。 GSM数字网络保密性和抗干扰性强、音质清晰、通话稳定、容量大、频率资源利用率高、接口开放、功能强大。 我国在20世纪90年代初就出台了这一技术标准。 此前一直采用蜂窝模拟移动技术,即第一代GSM技术(我国于2001年12月31日关闭了模拟移动网络)。 目前,中国移动和中国联通均拥有GSM网络。 GSM手机用户总数超过1.4亿,是全球最大的移动通信网络。

2、CDMA接入技术

CDMA是Code-Division Multiple Access的缩写,译为“码分多址分组数据传输技术”,被称为第2.5代移动通信技术。 CDMA手机具有语音清晰、不易掉话、发射功率低、保密性强等特点,被称为“绿色手机”。 更重要的是,基于宽带技术的CDMA使得移动通信中的视频应用成为可能。 CDMA与GSM一样,也是一种比较成熟的无线通信技术。 与使用时分复用技术的 GSM 不同,CDMA 不会为每个呼叫者分配特定频率,而是允许每个信道使用所有可用频谱。 因此,CDMA数字网络具有频段利用率高、网络容量大、网络规划简单、通话质量高、保密性好、信号覆盖好、不易掉话等优点。 另外,CDMA系统采用编码技术,其编码有4.4亿个数字排列。 每部手机的编码随时发生变化,这使得密码被盗只是理论上的可能。

3、GPRS接入技术

与原来的GSM拨号电路交换数据传输方式相比,GPRS是一种分组交换技术。 由于采用了“分组”技术,用户能否避免上网时断线之苦? 情况大概和使用下载软件NetAnts类似。 另外,使用GPRS上网的方式与WAP上网的方式也不同。 使用WAP上网就像在家上网一样。 您需要先“拨号”。 接入互联网后,不能同时使用电话线。 不过,GPRS 更胜一筹。 您可以下载数据并拨打电话。 同时地。 从技术上来说,如果纯粹进行语音通话,不妨继续使用GSM,但如果有数据传输的需要,最好使用GPRS,这将手机的应用提升到了一个更高的层次。 同时,GPRS技术的发展也非常“经济”,因为它只需要升级现有的GSM网络。 GPRS用途广泛,包括通过手机发送和接收电子邮件、浏览互联网等。

GPRS最大的优点是其数据传输速度是WAP无法比拟的。 目前GSM移动通信网络的数据传输速度为每秒9.6K字节,而GPRS达到115kbps? 这个速度是常用的56K调制解调器理想速度的两倍。 除了速度的优势外,GPRS还具有“永远在线”的特点,即用户可以随时与网络保持联系。

4、CDPD接入技术

CDPD接入技术的最大特点是传输速度快,最高通信速度达到19.2kbps。 另外,在数据安全方面,由于采用了RC4加密技术,安全性比较高; 前向和反向通道密钥不对称,密钥由交换中心掌握。 移动端登录一次,交换中心自动检查旧密码。 密钥更换一次,实现动态管理。 另外,由于CDPD系统是一个基于TCP/IP的开放系统,我们可以方便地访问Internet。 所有基于TCP/IP协议的应用软件无需修改即可直接使用; 应用软件开发简单; 移动终端通信号码直接使用IP地址。 CDPD系统还支持用户切换和全网漫游、广播和组呼,并可与公共有线数据网络互联。

5、固定宽带无线接入(MMDS/LMDS)技术

宽带无线接入系统根据频段不同可分为两大系列:MMDS(多信道多点分布服务)和LMDS(本地多点分布服务)。 中文意思叫本地多点分发服务。 这是一种微波宽带技术,也称为“无线光纤”技术。 可在较短距离内实现语音、数据图像、视频、会议电视等宽带业务的双向传输,支持ATM、TCP/IP、MPEG2等标准。 采用类似蜂窝的服务区结构,将一个需要提供服务的区域划分为多个服务区。 每个服务区均设有基站。 基站设备通过点对多点的无线链路与服务区域内的用户进行通信。 每个服务区的覆盖范围为几公里到十几公里,并且可以相互重叠。

由于NMDS/LMDS具有更高带宽和双向数据传输的特点,可以提供多种宽带交互数据和多媒体服务,克服传统本地环路的瓶颈,满足用户日益增长的高速数据需求和图像通讯。 是解决通信网络接入问题的利器。

6. DBS星接入技术

DBS技术也称为数字直播卫星接入技术。 该技术利用地球同步轨道上的通信卫星向用户的接收天线发送高速广播数据,因此一般也称为高轨卫星通信。 其特点是通信距离远、成本与距离无关、覆盖范围大且不受地理条件限制、频段宽、容量大、适合多业务传输,可以为全球用户提供大跨度、 DBS系统中,大量数据经过频分或时分调制后,利用卫星主干的高速上行信道进行广播。站和卫星转发器。 用户通过卫星天线和卫星接收Modem接收数据。 接收天线的直径一般为0.45m或0.53m。

由于数字卫星系统的可靠性很高,不像PSTN网络中的双绞线模拟电话需要更多的信号纠错,下载速率可以达到400kbps,而实际的DBS广播速率可以达到12Mbps。 目前,DBS可以在美国提供服务,主要是互联网接入。 最大的DBS网络是Hughes Network Systems的Direct PC。 Direct PC的数据传输也是不对称的。 接入互联网时,下载速率为400kbps,上行速率为33.6kbps。 虽然这个速率远高于普通拨号Modem,但仍然无法与DSL和Cable Modem技术相比。 。

7.蓝牙技术

蓝牙的英文名称是“Bluetooth”。 事实上,它是一种能够在多个设备之间实现无线连接的协议。 通过该协议,可以在包括家庭射频在内的许多设备之间交换信息,包括蜂窝电话、PDA、笔记本电脑、相关外围设备和家庭集线器。 蓝牙用于手机与电脑的连接,可以节省手机费用,实现数据共享、上网、无线免提、同步数据、图像传输等。

虽然蓝牙在多向传输方面有很大的优势,但如果设备较多,就会出现识别方式和速度的问题; 蓝牙具有一对多的数据交换能力,因此需要一个安全系统来防止未经授权的访问。 蓝牙的基本通信速度为750Kbps,但具有4Mbps IR端口的产品现在很常见,并且最近也批准了16Mbps的扩展。

8. 家用射频技术

家庭射频主要针对家庭网络而设计,旨在降低语音数据成本。 为了实现数据包的高效传输,Home RF采用了IEEE802.11标准中的CSMA/CA模式。 它与CSMA/CD类似,通过竞争的方式获得信道的控制权。 在某个时间点,网络中只有一个接入点传输数据。 与其他协议不同,Home RF 真正支持流媒体服务(Stream Media)。 由于对流流业务规定了较高的优先级,并采用优先重传机制,保证了实时流业务所需的带宽、低干扰、低误码。

家庭射频工作在2.4GHz频段。 它采用数字跳频扩频技术,速率为50跳/秒,共有75个跳频通道,带宽为1MHz。 调制方式为恒包络FSK调制,分为2FSK和4FSK。 使用FM调制可以有效抑制无线环境中的干扰和衰落。 2FSK模式下,最大数据传输速率为1Mbps; 在4FSK模式下,速率可达2Mbps。 在最新版本的Home RF2.x中,采用了WBFH宽带跳频技术,提高了跳频带宽,从原来的1MHz增加到3MHz、5MHz,跳频速率也提高到75跳/s,其数据峰值也高达10Mbps、11Mbps接近IEEE802.11b标准,基本可以满足未来家庭宽带通信的需求。

9、WCDMA接入技术

WCDMA技术可以为用户带来高达2Mbps的数据传输速率。 在这种条件下,计算机中使用的任何媒体都可以轻松地通过无线网络传输。 WCDMA的优点是码片速率高,有效利用频率选择性分集和空间接收发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,采用Turbo信道编解码器,提供更高的数据传输速率,FDD标准可以提供全宽-区域覆盖,采用独特的小区搜索方式区分下行基站,无需基站间严格同步。 采用连续导频技术,可支持高速移动终端。

与第二代移动通信技术相比,WCDMA具有系统容量更大、语音质量更好、频谱效率更高、数据速率更快、抗衰落能力更强、抗多径能力更好、可应用于移动通信的技术优势。终端时速可达500km/h,并且可以从GSM系统平滑过渡,保证运营商的投资,为3G运营提供良好的技术基础。 通过有效利用宽带,WCDMA不仅可以流畅地处理声音和图像数据,而且可以快速连接到互联网; 此外,WCDMA与MPEG-4技术的结合还可以处理真实的动态图像。

10.3G通讯技术

这项技术又称为国际移动电话2000,规定移动终端以车速移动时,传输数据速率为144kbps,静止或在户外行走时,数据速率为384kbps,在室内时为2Mbps。 但这些要求并不意味着用户可用的速度可以达到2Mbps,因为室内速度还将取决于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商的合作程度。 然而,由于无线LAN等高速业务的速度已达到54Mbps,因此很难预测当3G网络全面铺开时,2Mbps业务的市场需求将如何。

11. 无线局域网

无线局域网 无线局域网,简称WLAN,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。 它不受电缆束缚,可移动。 可以解决有线网络布线困难带来的问题。 具有组网灵活、易于扩展、兼容多种网络标准、应用广泛等优点。 WLAN不仅可以满足各种便携式计算机的网络接入需求,还可以实现计算机局域网远程访问、图文传真、电子邮件等多种功能。

12. 无线光接入系统(FSO)

无线红外光传输系统是光通信和无线通信的结合,通过大气代替光纤来传输光信号。 该技术可以提供类似光纤的速度,而不需要频谱等稀缺资源。 主要特点是:传输速率高,数据传输速度从2Mbps到622Mbps; 传输距离200米至6公里; 由于工作在红外光波段,不会干扰其他传输系统,安全性强; 通过光仪器进行信号发射和接收,无需天馈系统,设备体积更小。