宽带无线接入技术

宽带无线接入技术是目前非常流行的一种接入技术，宽带无线接入技术代表了宽带接入技

术一种新的发展趋势，不但建网开通快、维护简单、用户较密时成本低，而且改变了本地

电信业务的传统观念。宽带无线接入技术一般包含无线个人域网（WPAN）、无线局域网

（WLAN）、无线城域网（WMAN）、无线广域网（WWAN）四个大类，它们共同组成宽

带无线接入技术的网络架构。

一、无线个人域网

1．概述

在网络构成上，WPAN位于整个网络链的末端，用于解决同一地点的终端与终端之间的连

接，即点到点的短距离连接，如手机和蓝牙耳机之间的无线连接。WPAN工作在个人操作

环境，需要相互通信的装置构成一个网络，而无需任何中央管理装置，可以动态组网，从

而实现各个设备间的无线动态连接和实时信息交换。WPAN在2.4GHz频段，其新的标准

将可以支持最高达55Mbit/s的多媒体通信。目前承担WPAN标准化任务的国际组织主要

是IEEE802.15工作组。

2．标准化进程

1998年3月，在IEEE802.11无线局域网工作组内成立了一个WPAN研究组。1999年3月，

该研究组扩充为一个专门的工作组，即现在所说的IEEE802.15。IEEE802.15负责制订

WPAN标准，又分为4个任务组（TG）。

TG1也就是IEEE802.15.1，该任务组负责在蓝牙技术1.1版的基础上制订WPAN标准。

IEEE802.15.1于2002年6发布了IEEEstd.802.15.1--2002版。

TG2是解决WPAN与WLAN等其他无线网络之间共存问题的任务组。目标是使WPAN和

WLAN在同时运行的过程中相互干扰最小，保证两者正常运作。

TG3是高速率任务组，为在WPAN实现20Mbit/s以上的传输速率制定相应的标准和规则。

TG4，也就是IEEE802.15.4，负责低速WPAN标准的制定。

二、无线局域网

1．概述

WLAN是目前在全球重点应用的宽带无线接入技术之一，用于点对多点的无线连接，解决

用户群内部的信息交流和网际接入，如企业网和驻地网。现在的大多数WLAN都在使用

2.4GHz频段。

IEEE于1990年11月成立无线局域网标准委员会，并于1997年6月制定了全球第一个无线局

域网标准IEEE802.11。目前已经批准了四个涉及物理层的主要标准：802.11、802.11b、802.11a

和802.11g。后三个标准是802.11的升级，其中802.11b产品是全球WLAN设备市场的主流，

而802.11a和802.11g设备的市场份额也在逐步增加。除了上述几个物理层标准外，IEEE还

根据WLAN的应用需求，提出了针对安全、QoS和提高速率等问题的标准，如802.11c、

802.11d、802.11e、802.11f、802.11h、802.11i等。欧洲通信标准协会（ETSI）也制定了WLAN

领域的标准HiperLAN1/HiperLAN2。HiperLAN1与802.11b整体上相当，HiperLAN2则是

HiperLAN1的第二版本，对应于IEEE的802.11a。

2.标准化进程

802.11系列的标准化进程可以分为三条主线：①物理层标准化②满足管制要求的修改版本

标准化？③增强型标准的标准化。2004年6月，IEEE又批准了两个新标准：802.11e和802.11i。

3.技术新热点

WLAN在应用方面比较成熟，但需求的增加也引发了一些新的研究热点，如：

①VoWALAN：运营商和设备商希望将蜂窝电话和WLAN结合在一起，使用户通话时能方

便地在蜂窝网络和WLAN网络之间无缝切换。

②提高速率：很多设备厂家正在研制100Mbit/s以上传输速率的WLAN产品，如Netgeaar

等，但产品性能尚不稳定，缺乏统一标准。更高速率的WLAN产品将等到2006年802.11n

标准批准后才能商用。

③增强移动性：以往的WLAN产品只能支持小范围、低速的游牧移动，随着技术的发展，

很多厂家正在努力寻求通过WLAN实现更高的移动性。

三、无线城域网

1.概述

WMAN主要用于解决城域网的接入问题，目前正在商用的主要是多点多信道分配系统

（MMDS）和本地多点分配业务（LMDS）技术。在MMDS中应用比较多的是3.5GHz/5.8GHz

频段，而在LMDS中应用比较多的是26GHz/38 GHz频段。

2.标准化进程

从第一代模拟系统发展到现在的第二代数字系统，LMDS技术不断更新，但目前各厂商制

造的LMDS设备彼此之间还不能兼容。1999年，IEEE-SA成立了802.16工作组来专门开发

宽带固定无线技术标准。IEEE802.16标准的颁布，既考虑了与现有LMDS系统的兼容，又

考虑了LMDS技术的发展。IEEE802.16是点对多点宽带无线接入技术系统的权威规范，其

最初目标是规范10-66GHz频段的宽带固定无线接入系统，之后又对2-11GHz频段的系统

进行了改进。一些世界知名企业还发起成立了WiMAX论坛，力争在全球范围推广802.16

标准。ETSI也正在制订LMDS标准，称之为HiperMAN标准。

3.新技术的发展

目前有一些公司开始尝试用CDMA、OFAM等技术来实现“最后一英里”的宽带无线接

入技术。改进后的宽带固定无线接入网与LMDS、MMDS相比，主要有以下几个优点：

①便于携带和移动：传统的MMDS和LMDS需要保证运营商的基站和客户的收发器之间

的距离必须在视距范围之内，引入OFDM和CDMA等新技术后将不再有这样的限制。

②即插即用：运营商的技术人员不再需要逐个访问用户的驻地进行安装调试，可以大大节

省运营成本。

③实现QoS保证：对于运营商来说，尽管数据业务很重要，但是他们仍然从话音业务中

获得了绝大多数的收入，因此设备提供商必须要保证QoS的性能以赋予话音和数据业务

更高的优先权。

四、无线广域网

1.概述

WWAN满足超出一个城市范围的信息交流和网际接入需求。802.20和2G、3G蜂窝移动通

信系统共同构成WWAN的无线接入，其中，2G、3G蜂窝移动通信系统在目前使用最多。

802.20标准拥有更高的数据传输速率，达到16Mbit/S，传输距离约为31km。802.20移动宽带

无线接入标准也被称为Mobile-Fi。

2.标准化进程

IEEE802.20标准工作组正式成立后的主要任务是制定移动宽带无线接入技术系统数据传

输的空中接口标准，规范物理层和MAC层，工作组的初步任务是要使802.20标准达到如下

要求：

◆工作在3.5GHz以下的许可证频段；

◆每用户的峰值数据传输速率超过1Mbit/s；

◆保证在最高移动速度达到250km/h的情况下正常使用；

◆实现主要大城市地区的网络覆盖；

◆提高频谱利用率，保证用户的数据传输速率，努力使高端用户得到的性能高于现在的移

动网络。

这一新的标准将弥补现有802系列标准中高速率低移动性和现有移动通信网络高移动性低

速率的缺陷，同时实现高速率和高移动性。

五、相关技术标准之间的关系

802.11、802.16、802.20标准分别针对不同的网络层面，相互之间没有冲突，而更多的是互

补关系。但是随着802.16a标准的推出，以及802.16e研究和制订工作的开始，许多人开始

怀疑这三种技术标准之间的相互关系：802.16a的频段范围是2-11GHz，已与802.11的频段

出现重叠；802.16e的目标是增加移动性，这又与802.20最为炫耀的移动性相一致。于是有

人推测这三种宽带无线接入技术标准在与其他技术相抗衡时将不可避免地出现相互重叠

并展开竞争。

宽带无线接入技术前景诱人

在宽带网建设中，除了增加骨干网传输通路的带宽、网上服务器的处理能力及路由器速

度以外，主要是缓解用户接入网瓶颈。目前，宽带用户接入技术主要有高速数字环路

（XDSL）、光纤接入方式、双向混合光纤/同轴电缆（HFC）和宽带无线接入网（如MMDS

和LMDS）等手段。其中，宽带无线接入是近年来新兴的一种接入手段。

１．主要的宽带无线接入技术

宽带无线接入技术主要有多通道多点分配业务（MMDS）和本地多点分配业务（LMDS）

两种。它们是在成熟的微波传输技术上发展起来的，所采用的调制方式与微波传输相似，

主要为相移键控ＰＳＫ（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度调制QAM（包括

4-QAM、16-QAM、64-QAM等）。不同之处是 MMDS和LMDS均采用一点多址方式，微

波传输则采用点对点方式。

随着蜂窝技术的成熟， MMDS和LMDS的频率利用率得到较大的提高。数字调制技术

和压缩技术的发展，又使频率利用率进一步提高。另外，高频无线传输技术的改进，使10G

以上的无线频率变得可用，大大丰富了频率资源。富裕的频率资源，加之IP和ATM技术

与无线传输技术的有机结合，终于使宽带无线接入成为可能。

１．１本地多点分配业务 （LMDS）

LMDS是近年来逐渐发展起来的一种工作于24GHｚ～38GHｚ频段的宽带无线点对多

点接入技术。在某些国家（如加拿大和韩国）也称为本地多点通信系统。

不同国家分配给LMDS的频段有所不同，但有80%左右的国家将27.5GHｚ～29.5GHｚ

定为LMDS的频段。该技术利用毫米波传输，可提供双向话音、数据及视频图像业务，可

以实现N×64kb/s到2Mb/s、甚至155Mb/s的用户接入速率，具有很高的可靠性，号称是

一种“无线光纤”接入技术。该技术可使宽带业务克服铜线电缆本地环路这一瓶颈，满足

用户对高速因特网和数据通信日益增长的需求，因而有望成为解决通信网最后里程问题和

新电信运营商开展业务、发展用户的一种有效手段。

LMDS系统通常由基础骨干网、基站、用户终端设备和网管系统组成。骨干网可由ATM

或IP的核心交换平台及因特网、PSTN网互连模块等组成。基站实现骨干网与无线信号的

转换，可支持多个扇区，以扩充系统容量。一般来说，用户终端都有室外单元（含定向天

线和微波收发设施）和室内单元（含调制解调模块及网络接口NUI）。

LMDS系统可采用的调制方式主要为相移键控(PSK)和正交幅度调制（QAM）。无线双工

方式一般为额分双工（FDD），多址方式为频分多址（FDMA）或时分多址（TDMA）。FDMA

适合大量连续非突发性数据的接入，TDMA适合支持多个突发性或低速率数据用户的接

入。某些生产厂商同时提供两种多址方式，方便运营商根据用户业务的特点及分布来选择。

此外，由于采用了蜂窝技术和扇区分割技术，致使LMDS频率复用率高，系统容量大。LMDS

用户设备（CPE）的接口形式也比较多样化（有DSO、POTS、10BaT直至ATM、OG-3

等），能满足不同用户的需求。

目前，许多厂商（如北电网络、阿尔卡特、博世、朗讯、惠普、休斯等）已相继推出了

LMDS产品。世界各地也陆续建立了一些LMDS的试验系统。加拿大Maｘlink公司采用

新桥网络的设备建立了全球第一个LMDS商用网。世界上大部分国家对本国LMDS频段

进行了相关分配，同时出台了运营LMDS的管理办法和技术要求。不少国家采取了拍卖频

谱、制订有利于运营商的政策法规，使其通过经营LMDS进入电信市场，进而促进竞争。

１．２多通道多点分配业务（MMDS）

MMDS是由单向的无线电缆电视微波传输技术发展而来的，是国外电话公司与有线电

视公司竞争视频业务的重要手段。随着技术的进步，一些生产厂商对原有的MMDS系统

进行改进，使之能够实现双向点到多点的宽带传输。

MMDS一般采用正交幅度调制，国际标准尚未制订。MMDS原先的工作频率应为2.5GH

ｚ～2.7GHｚ，但近来也有一些厂商的产品工作于2GHｚ～4GHｚ（甚至1GHｚ～10GH

ｚ）频段。MMDS的配置及所采用的技术与LMDS相似，一般也由骨干网、基站、用户

终端设备和网管系统组成。MMDS工作在3GHｚ左右频段，因而可用的频谱资源比LMDS

少，但其传输距离则远远超过LMDS。

目前，作为无线电缆电视微波传输使用的单向MMDS在全球的应用较广泛，估计到2001

年，全球用户数可达1000万至1300万。新发展的宽带双向MMDS也已在一些地区建立了试

验网，适合为用户较分散地区提供宽带接入。

２．宽带无线接入的优势及适用范围

与传统的有线接入方式相比，宽带无线接入（MMDS和LMDS）具有如下优势：

（ｌ）工作频带宽，可提供宽带接入。尤其是LMDS的工作频段至少有 1GHｚ，可支

持高达155Mb/s的用户数据接入。

（２）启动资金较小，不需要进行大量的基础设施建设，初期投入少，仅在增加用户（即

有业务收入）时才需增加资金投入。因此，即使在用户数较少的运营初期，运营商也能维

系发展，在最大程度上降低了风险。

（３）提供服务速度快，无线系统安装调试容易。系统建设周期大大缩短，可迅速为用

户提供服务。

（４）频率复用度高，系统容量大。尤其是LMDS基站的容量很可能超过其覆盖区内

可能的用户总量，特别适合在高密度用户地区（如繁华的城市商贸区、技术开发区、写字

楼群等）使用，而不用重新布线。

（５）在发展方面极具灵活性。无线系统具有良好的可扩充性，可根据用户需求进行系

统设计或动态分配系统资源，因而不会造成资金或设备的浪费。

（６）提供优质价廉的多种业务。可同时向用户提供话音、数据、视频等综合业务，符

合三网合一的发展趋势，还提供各类承载业务（如无线基站与控制器的连接），不必使用

光纤和光端机。

（７）运营维护成本低。由于系统无线的特点，可省去大量的线路维护人员，降低运维

成本。

什么是无线接入技术？

端与网络节点连接起来,以实现用户与网络间的信息传递。无线信道传输的信号应遵循一定

的协议,这些协议即构成无线接入技术的主要内容。无线接入技术与有线接入技术的一个重

要区别在于可以向用户提供移动接入业务。

无线接入网是指部分或全部采用无线电波这一传输媒质连接用户与交换中心的一种

接入技术。在通信网中,无线接入系统的定位:是本地通信网的一部分,是本地有线通信网的

延伸、补充和临时应急系统。

无线接入系统可分以下几种技术类型:

(1)模拟调频技术:工作在470MHz频率以下,通过FDMA方式实现,因载频带宽小于

25KHz,其用户容量小,仅可提供话音通信或传真等低速率数据通信业务,适用于用户稀少、

业务量低的农村地区。在超短波频率已大量使用的情况下,在超短波频段给无线接入技术规

划专用的频率资源不会很多。因此,无线接入系统在与其他固定、移动无线电业务互不干扰

的前提下可共用相同频率。

(2)数字直接扩频技术:工作在1700MHz频率以上,宽带载波可提供话音通信或高速率、

图像通信等业务,其具有通信范围广、处理业务量大的特点,可满足城市和农村地区的基本

需求。

(3)数字无绳电话技术:可提供话音通信或中速率数据通信等业务。欧洲的DECT、日本

的PHS等技术体制和采用PHS体制的UT斯达康的小灵通等系统用途比较灵活,既可用于

公众网无线接入系统,也可用于专用网无线接入系统。最适宜建筑物内部或单位区域内的专

用无线接入系统。也适宜公众通信运营企业在用户变换频繁、业务量高的展览中心、证券

交易场所、集贸市场组建小区域无线接入系统,或在小海岛上组建公众无线接入系统。

(4)蜂窝通信技术:利用模拟蜂窝移动通信技术,如TACS、AMPS等技术体制和数字蜂窝

移动通信技术?如GSM、DAMPS、IS-95CDMA和正在讨论的第3代无线传输技术等技术体

制组建无线接入系统,但不具备漫游功能。这类技术适用于高业务量的城市地区。

无线接入点

目录





概述概念

工作原理

无线AP

概述

概念

无线接入点即无线AP（Access Point）它是用于无线网络的无线交换机，也是无线

网络的核心。

工作原理

无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内

部以及园区内部，典型距

离覆盖几十米至上百米，目前主要技术为802.11系列。大多数无线

AP还带有接入点客户端模式（AP client），可以和其它AP进行无线连接，延展网络的

覆盖范围。

无线AP

（AP，Access Point，无线访问节点、会话点或存取桥接器）是一个包含很广的名

称，它不仅包含单纯性无线接入点（无线AP），也同样是无线路由器（含无线网关、

无线网桥）等类设备的统称。 各种文章或厂家在面对无线AP时的称呼目前比较混乱，

但随着无线路由器的普及，目前的情况下如没有特别的说明，我们一般还是只将所称

呼的无线AP理解为单纯性无线AP，以示和无线路由器加以区分。它主要是提供无线

工作站对有线局域网和从有线局域网对无线工作站的访问，在访问接入点覆盖范围内

的无线工作站可以通过它进行相互通信。 单纯性无线AP就是一个无线的交换机，仅

仅是提供一个无线信号发射的功能。单纯性无线AP的工作原理是将网络信号通过双

绞线传送过来，经过AP产品的编译，将电信号转换成为无线电讯号发送出来，形成

无线网的覆盖。根据不同的功率，其可以实现不同程度、不同范围的网络覆盖，一般

无线AP的最大覆盖距离可达300米。 多数单纯性无线AP本身不具备路由功能，包括

DNS、DHCP、Firewall在内的服务器功能都必须有独立的路由或是计算机来完成。目

前大多数的无线AP都支持多用户（30-100台电脑）接入，数据加密，多速率发送等功

能，在家庭、办公室内，一个无线AP便可实现所有电脑的无线接入。 单纯性无线

AP亦可对装有无线网卡的电脑做必要的控制和管理。单纯性无线AP即可以通过

10BASE-T（WAN）端口与内置路由功能的ADSL MODEM或CABLE MODEM（CM）

直接相连，也可以在使用时通过交换机/集线器、宽带路由器再接入有线网络。 无线

AP跟无线路由器类似，按照协议标准本身来说IEEE 802.11b和IEEE 802.11g的覆盖

范围是室内100米、室外300米。这个数值仅是理论值，在实际应用中，会碰到各种障

碍物，其中以玻璃、木板、石膏墙对无线信号的影响最小，而混凝土墙壁和铁对无线

信号的屏蔽最大。所以通常实际使用范围是：室内30米、室外100米（没有障碍物）。 因

此，作为无线网络中重要的环节无线接入点、无线网关也就是无线AP（Access Point），

它的作用其实就类似于我们常用的有线网络中的集线器。在那些需要大量AP来进行

大面积覆盖的公司使用得比较多，所有AP通过以太网连接起来并连到独立的.

下面，我们以D-Link无线AP DWL-900AP+为例，简单介绍一下无线接入点的配置。

DWL-900AP+默认的IP地址为“192.168.0.50”，子网掩码为“255.255.255.0”。管理员账

号为“admin”，密码为空。

第一步，将计算机以太网卡的IP地址设置为“192.168.0.2”，子网掩码为“255.255.255.0”，

打开Web浏览器，在“地址栏”中键入“192.168.0.50”，并回车，显示用户登录窗口。

第二步，在“用户名”框中键入“admin”，“密码”框保持为空，单击“确定”按钮，

显示配置主窗口。

第三步，选择“Home”标签，单击“Wireless”按钮，显示无线配置页面。在“SSID”框

中键入家庭无线网络名称。由于加密传输会对性能和传输速率有较大影响，所以，若无需

加密传输，可在“WEP”栏中选择“Disabled”选项。在“Channel”下拉列表中可以选择

该无线路由使用的信道。当只有一个无线AP或无线路由时，可以选择任意信道；当拥有

两个或两个以上AP，并且无线信号的覆盖范围重叠时，则应当为每个AP设置不同的信道。

第四步，单击“LAN”按钮，显示局域网配置页面。选中“Static IP Address”选项，为该

无线AP指定静态IP地址。分别在“IP Address”和“Subnet Mask”框中键入该无线路由

的局域网IP地址，用于实现与局域网的连接。如果小区没有采用“192.168.0.0”私有IP

地址段，可以采用系统默认值。如果与小区使用的IP地址段发生冲突，可以使用

“172.160.0.0 ～172.16.31.254”或“10.0.0.0～10.255.255.254”中的任意一段IP地址。若网

络内安装有DHCP服务器，则可以选择“Dynamic IP Address”选项，让该无线AP自动获

取IP地址。

第五步，单击“DHCP”按钮，显示动态IP地址分配页面。选择“Enable”选项，启用

DHCP服务，无线网络中的客户端只需采用系统默认的“自动获取IP地址”和“自动获

取DNS服务器的地址”选项即可，无需再为每个客户端设置IP地址信息。然后，在

“Starting IP Address”和“Ending IP Address”框中分别键入欲分配的IP地址的起止范围。

如果选择“Disable”选项，则需要为无线客户端分别输入IP地址信息。

第六步，单击“Apply”按钮，保存对设置的修改，重新引导无线AP。

如果网络中还有无线AP，那么，另一个无线AP也必须设置相同的服务名（SSID），LAN

端口也必须设置为同一IP地址段的IP地址，并且禁用动态IP地址分配。另外，无线AP

之间不得采用同一信道，以避免互相干扰。