一、固定无线接入(FWA)的定义
关于固定无线接入(FWA,Fixed Wireless Access),依据我国通信行业标准YD/T 1034《接入网名词术语》中给出的定义,是指业务节点到固定用户终端部分或全部采用了无线手段的接入方式,其用户终端不含或只含有有限的移动性。
根据此定义,该系统是介于业务节点接口(SNI)与用户节点接口(UNI)间的系统,因此它应属于接入网的范畴。这里的“固定”是指用户终端是固定的,或具有非常有限的移动性;这里的“无线”是指SNI到UNI间有采用的是无线传输手段。
欲具体了解接入网(AN)介绍的请进入。
二、固定无线接入(FWA)系统的网络拓扑结构
固定无线接入(FWA)由于采用的是无线传输方式,其系统往往构成的是一点到多点的网络拓扑结构,如下图2所示。“一点”通过SNI上连于有限个业务节点;“多点”通过UNI下连至一个或多个固定用户终端或用户驻地网;“一点”与“多点”间采用空中接口相连。这样,固定无线接入(FWA)系统可以为一定数量(多可达数百个)的固定通信用户提供相应的业务接入服务。
图 2:固定无线接入(FWA)的网络拓扑结构
三、固定无线接入(FWA)的网元
根据上述固定无线接入(FWA)的网络拓扑结构,固定无线接入(FWA)系统,通常是由中心站、远端站、中继站和网管等网元所组成。
1、中心站(CS)
中心站(CS,Center Station)也称基站,通常是由中心控制站(CCS)也称基站控制器和中心射频站(CRS)所构成,两者可以集成设置,也可以分立设置。一个CCS可以控制多个CRS。CCS是业务汇聚和控制部分,并提供到网络侧的接口。CRS是基带和射频之间的收发转换设备,完成上下变频、射频放大、发送和接收等功能。CRS通常使用扇区天线。
2、终端站(TS)
终端站(TS,Terminal Station)也称用户站或远端站,设置在用户驻地,可服务一个或多个用户终端设备。其射频收发设备和业务控制部分可以分离实现,也可以集成实现。TS使用小波束角定向天线。TS在上行方向上将来自用户驻地网的业务适配、汇聚,通过无线链路传送到CS,在下行方向上提取本站业务,分配给终端用户。
3、接力站(RS)
接力站(RS,Relay Station)也称中继站,它是作为系统实现的可选项,用以转发CS和TS间的信号,以延长CS和TS间的距离。RS可以采用扇区天线或小波束角定向天线。RS设备可以按下表3-3所示的3种类型配置,通常建议RS设备按照同频转接方式进行配置。
表 3-3:接力站设备的配置类型
4、网管系统
网管系统应完成设备基本的配置、故障、性能、安全的管理,以及计费信息的采集。通常系统应实现集中的维护管理,下表3-4是一种固定无线接入(FWA)网管系统的功能要求示例。
表 3-4:固定无线接入(FWA)网管系统的功能要求示例
四、固定无线接入(FWA)系统的频率特性
1、工作频率的指配
固定无线接入(FWA)系统是一种无线传输系统,其工作频率的配置(即射频)是系统空中接口的关键要素,而工作频率的配置是应符合国家无线电管理部门的指配。我国无线电管理部门为固定无线接入(FWA)系统共指配了三个工作频段,即:26GHz、3.5GHz和450MHz。分布于高、中、低频段,显然,系统的频段不同,频带的有效利用率不同,其彰显了系统的容量配置不同和系统业务承载能力的不同。下表4-1汇总了三个工作频段的相关要求,包括收发频率范围及收发间隔等。
表 4-1:固定无线接入(FWA)系统工作频段的相关要求
2、波道配置
不同工作频段的固定无线接入(FWA)系统,其射频波道的配置虽然都有4种配置方式,但其频道间隔(或波道带宽)的要求是不尽相同的,具体详见下表4-2。由表可知,工作频段越高,配置的工作频点越多,表明系统的容量可以越大。工作频段越高,配置的波道带宽越大,表明系统的支持的业务带宽可以更宽。
表 4-2:不同工作频段固定无线接入(FWA)系统波道配置的相关要求
五、固定无线接入(FWA)系统的业务承载能力
三种工作频段的固定无线接入(FWA)系统,由于它们工作的频段的高低不同,其业务承载能力是不同的,工作频段越高,其业务承载能力就越强。对于450MHz频段的FWA系统,主要承载普通话音业务(话音频带采用300~3000Hz范围),系统采用V5接口(数字接口)或Z接口(模拟接口)。
欲具体了解话音业务所支持的接口要求的请进入:V5接口;Z接口
对于26GHz频段和3.5GHz频段的FWA系统,都可以承载面向连接业务和无连接业务,但两者所支持的业务种类是不尽相同的,具体详见下表5中。简言之,26GHz频段的FWA系统可以支持语音、高速数据和视频等业务;3.5GHz频段的FWA系统可以支持语音、ISDN、和数据等业务。然而,两种系统在支持不同承载业务时,都应具备相应的业务质量保证(CoS、ToS和QoS等)机制来保证业务的正常运行。
表 5:26GHz频段FWA系统和3.5GHz频段FWA系统所支持业务种类的不同
六、固定无线接入(FWA)系统的相关技术要求
对于固定无线接入(FWA)系统,其中心站(CS)到终端站(TS)的下行链路可采用时分复用(TDM)或频分复用(FDM)的方式。上行链路的多址方式为时分多址(TDMA)或频分多址(FDMA)。但我国无线电管理部门要求,固定无线接入(FWA)系统应采用频分复用(FDM)和频分多址(FDMA)的方式。
1、26GHz频段FWA系统:宽带业务接入系统
26GHz频段固定无线接入(FWA)系统是一种宽带业务接入系统。它有个特殊的名称,叫本地多点分配业务(LMDS,Local Multipoint Distribution Service)系统。更有人戏称其为无线光纤接入系统。
欲详细了解本地多点分配业务(LMDS)介绍的请进入。
26GHz频段固定无线接入(FWA)系统之所以成为宽带业务接入系统,主要是因为它采用了较高的工作频率,可以配置较宽的信道带宽,以支持高带宽的数据业务的接入。我国通信行业标准YD/T 1186《接入网技术要求--26GHz本地多点系统(LMDS)》和YD/T 5143《26GHz本地多点分配系统(LMDS)工程设计规范》,分别规定了我国26GHz频段固定无线接入(FWA)系统的相关技术要求和工程建设要求。
欲详细了解我国26GHz频段FWA系统相关要求的请进入:技术要求;建设要求
2、3.5GHz频段FWA系统:窄带业务接入系统
3.5GHz频段固定无线接入(FWA)系统是一种窄带业务接入系统,是因为它采用的工作频率相对要低些。我国通信行业标准YD/T 1158《接入网技术要求--3.5GHz固定无线接入》和YD/T 5097《3.5 GHz固定无线接入工程设计规范》,分别规定了我国3.5GHz频段固定无线接入(FWA)系统的相关技术要求和工程建设要求。
欲详细了解我国3.5GHz频段FWA系统相关要求的请进入:技术要求;建设要求
3、450MHz频段FWA系统:POTS语音业务接入系统
450MHz频段FWA系统由于采用了更低的射频工作段--450MHz,使其只能提供支持POTS语音业务的接入,因此它也是我国组网应用较早的FWA系统。我国通信行业标准YD/T 1009《450MHz FDMA无线接入系统技术要求和测量方法》规定了我国450MHz频段固定无线接入(FWA)系统的相关技术要求
欲详细了解450MHz频段固定无线接入(FWA)系统相关技术要求的请进入。
由于固定无线接入(FWA)系统的基站不需要越区切换与漫游功能,使得设备相对简单,且我国的FWA系统采用高、中、低三个频段工作,可以根据用户对业务接入的需求进行选择。显然450MHz频段FWA系统目前的使用场景已经不多了。
另外,我国还有一种称之为“点对多点微波通信系统”(也称为“一点多址微波系统”),它类似于450MHz频段FWA系统。该系统也利用微波频率(主要使用的是1.5GHz频段)采用点到多点的网络拓扑结构,提供POTS业务的接入,但它的中心站(基站)采用的是全向天线,一个系统有N个用户,最多可能有N个通信方向。
欲进一步了解点对多点微波通信系统要求的请进入。