新型固定無線接入網技術綜合說明
固定無線接入網有很多值得學習的地方,這里我們主要介紹新型固定無線接入網技術。如上所述,下一代固定無線接入網將是采用非視線傳輸NLOS,這要求較高的系統性能,相應地,必然需要利用較新的技術。
簡單他說,物理層(PHY)將利用多付天線,實施分集傳送和空間復用,并將利用不受時延差影響的調制方式,以便調制解調過程在信道受到損害時仍能有效地進行。而在媒介接入控制層(MAC),線路上實行重新發送和自適應調制以對付較高且變化多的誤碼率。總的目的是提高正確傳送數據速率的能力。
首先,用戶端與基站之間利用自動請求重發與分段的設施,即根據ARQF(自動請求重發分片)規約,除了以IP為基的ARQ(自動請求重發)以外,還有把分組數據再分段的措施,分成原子式數據單元(ADU,atomic or elementary data unit),其優點是在數據傳送過程中,如分組發生誤差的話,只需重發該分組的小部分,就可以消除該分組的誤差,確保滿意的TCP/IP性能。其次,新的固定無線接入網將采用自適應調制與編碼技術使用戶傳送的數據速率能與信道的SINR和衰落程度相適應。這在移動通信蜂窩網曾經成功地使用過。對于一般的數據速率,自適應調制可以利用二相和四相介移相鍵控(BPSK、QPSK)。對于較高數據速率,則采用64QAM或256QAM的正交調幅。前者可使用戶數據能夠傳送至較遠的基站,仍不受干擾的損害。后者則可藉以提高頻譜利用率。
新型天線包含多付天線、附有智能的信號處理和編碼技術。它們不僅用于每一基站,也同樣安裝在用戶端。所以說,新的固定無線接入網必然普遍裝用新型天線。而且,這種新型多付天線利用空間分集式(SD,Spatial Diversity),每一天線不會同時受到衰落的危害;它們加大陣列增益,而且改善通信系統的信噪比,由2-3付天線的空間分集,就可能比單獨大線得到10-15dB的改善。這些情況表明新型天線用了空間分集,可能擴展覆蓋距離和便于頻率再利用,又可能藉以降低功率放大器的成本和延長便攜機中干電池的壽命。曾經對這樣的新型固定無線接入系統做過實際測試,從結果得知,如每付天線相隔0.5-1個波長,就可能獲得空間分集增益。例如在載波頻率2.5GHz的情況下,天線間隔6~12cm就有明顯好處。如利用雙極化天線,則天線間隔的要求降低。
在無線線路的兩端,可以考慮各使用多付天線,藉以提高無線傳送信號的數據速率。這意味著,適當利用空間復用技術(SM,Spatial Multiplexing),有可能帶來益處,由于固定無線接入系統往往需要傳送較高的數據速率,空間復用措施很合乎需要。收發兩端各設置幾付天線,應該沒有多大困難,但可指望取得明顯的復用效果,例如發送端和接收端各設置3付發送天線和3付接收天線,可能指望獲得3倍的頻譜利用效率。舉個例子,一個高數據速率信號在發蟑端按照數碼間隔序列分成3個較低數據速率的信號,各自經過調制,由3付天線發送。到了對方接收端,由3付天線接收,各自經過解調,最后合并為一個高速率信號。這樣的分集復用方案,可在預定的SINR實行。在很多實際情況下,空間分集SD和空間復用SM兩種方式結合使用,會得到最好的效果。
除了上述的空間分集SD,還可考慮利用頻率分集(FD,Frequency Diversity)和時間分集(TD,Time Diversity)的技術。多載波正交頻分多路(OFDM,Orthogonal FDM)系統就是由多路窄帶的正交副載波同時傳輸,近年已有一些實際應用,證明有良好效果。本文前面曾提到的ARO見就是屬于時間分集,已在有些固定無線接入網正式使用,表明對克服無線電波衰落引起的損害有一定好處。從實際性能測試的結果得知:適當利用分集技術和自適應調制技術,對于非視線傳輸的固定無線接入網確有明顯的有益作用。用戶端裝置的天線不必精確對準基站,而是可以采用較寬束射的天線;由此引起的多途徑影響,可以由AROF和分集技術來解決,得到滿意的使用結果。

















