新型固定无线接入网技术综合说明

网络 通信技术
本文前面曾提到的ARO见就是属于时间分集,已在有些固定无线接入网正式使用,表明对克服无线电波衰落引起的损害有一定好处。

固定无线接入网有很多值得学习的地方,这里我们主要介绍新型固定无线接入网技术。如上所述,下一代固定无线接入网将是采用非视线传输NLOS,这要求较高的系统性能,相应地,必然需要利用较新的技术。

简单他说,物理层(PHY)将利用多付天线,实施分集传送和空间复用,并将利用不受时延差影响的调制方式,以便调制解调过程在信道受到损害时仍能有效地进行。而在媒介接入控制层(MAC),线路上实行重新发送和自适应调制以对付较高且变化多的误码率。总的目的是提高正确传送数据速率的能力。

首先,用户端与基站之间利用自动请求重发与分段的设施,即根据ARQF(自动请求重发分片)规约,除了以IP为基的ARQ(自动请求重发)以外,还有把分组数据再分段的措施,分成原子式数据单元(ADU,atomic or elementary data unit),其优点是在数据传送过程中,如分组发生误差的话,只需重发该分组的小部分,就可以消除该分组的误差,确保满意的TCP/IP性能。其次,新的固定无线接入网将采用自适应调制与编码技术使用户传送的数据速率能与信道的SINR和衰落程度相适应。这在移动通信蜂窝网曾经成功地使用过。对于一般的数据速率,自适应调制可以利用二相和四相介移相键控(BPSK、QPSK)。对于较高数据速率,则采用64QAM或256QAM的正交调幅。前者可使用户数据能够传送至较远的基站,仍不受干扰的损害。后者则可藉以提高频谱利用率。

新型天线包含多付天线、附有智能的信号处理和编码技术。它们不仅用于每一基站,也同样安装在用户端。所以说,新的固定无线接入网必然普遍装用新型天线。而且,这种新型多付天线利用空间分集式(SD,Spatial Diversity),每一天线不会同时受到衰落的危害;它们加大阵列增益,而且改善通信系统的信噪比,由2-3付天线的空间分集,就可能比单独大线得到10-15dB的改善。这些情况表明新型天线用了空间分集,可能扩展覆盖距离和便于频率再利用,又可能藉以降低功率放大器的成本和延长便携机中干电池的寿命。曾经对这样的新型固定无线接入系统做过实际测试,从结果得知,如每付天线相隔0.5-1个波长,就可能获得空间分集增益。例如在载波频率2.5GHz的情况下,天线间隔6~12cm就有明显好处。如利用双极化天线,则天线间隔的要求降低。

在无线线路的两端,可以考虑各使用多付天线,藉以提高无线传送信号的数据速率。这意味着,适当利用空间复用技术(SM,Spatial Multiplexing),有可能带来益处,由于固定无线接入系统往往需要传送较高的数据速率,空间复用措施很合乎需要。收发两端各设置几付天线,应该没有多大困难,但可指望取得明显的复用效果,例如发送端和接收端各设置3付发送天线和3付接收天线,可能指望获得3倍的频谱利用效率。举个例子,一个高数据速率信号在发蟑端按照数码间隔序列分成3个较低数据速率的信号,各自经过调制,由3付天线发送。到了对方接收端,由3付天线接收,各自经过解调,最后合并为一个高速率信号。这样的分集复用方案,可在预定的SINR实行。在很多实际情况下,空间分集SD和空间复用SM两种方式结合使用,会得到最好的效果。

除了上述的空间分集SD,还可考虑利用频率分集(FD,Frequency Diversity)和时间分集(TD,Time Diversity)的技术。多载波正交频分多路(OFDM,Orthogonal FDM)系统就是由多路窄带的正交副载波同时传输,近年已有一些实际应用,证明有良好效果。本文前面曾提到的ARO见就是属于时间分集,已在有些固定无线接入网正式使用,表明对克服无线电波衰落引起的损害有一定好处。从实际性能测试的结果得知:适当利用分集技术和自适应调制技术,对于非视线传输的固定无线接入网确有明显的有益作用。用户端装置的天线不必精确对准基站,而是可以采用较宽束射的天线;由此引起的多途径影响,可以由AROF和分集技术来解决,得到满意的使用结果。

 

责任编辑:王晓东 来源: 计世网
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