接 入 网 中 的 微 波 无 线电
与 移 动 无 线 电 系 统 不 同， 过 去 微 波 无 线 电 仅 在 非 常 有 限 的 程 度
上 可 供 私 人 用 户 使 用。 频 率 分 配 一 直 牢 牢 地 掌 握 在 公 用 网 经 营 者
或 其 管 理 组 织 的 手 中。 随 着 通 信 市 场 的 自 由 化， 这 一 局 而 已 得 到
改 观。 例 如 目 前 在 德 国， 博 世 (Bosch) 电 信 公 司 向 移 动 无 线 电 网 络
经 营 者 提 供 的 微 波 设 备 就 比 德 国 邮 电 部 电 信 公 司 多。
由 于 长 途 传 输 网 络 的 基 础 设 施 (为 所 有 权 要 求 而 建 立) 通 常 已 经
存 在， 新 的 网 络 经 营 者 和 业 务 提 供 者 的 要 求 主 要 集 中 在 用 户 接 入
网。
新 的 接 入 网 微 波 产 品
博 世 (Bosch) 电 信 公 司 已 研 制 出 点 对 多 点 微 波 系 统 (PMP 系 统)， 作
为 接 入 网 的 经 济 解 决 方 案 。 这 些 系 统 由 基 站 和 若 干 用 户 终 端 组
成， 它 们 一 起 构 成 有 单 独 独 立 链 路 的 星 状 网 络。
基 站 和 终 端 各 由 一 室 内 单 元 和 一 室 外 单 元 组 成。 室 外 单 元 由 天
线 和 收 发 信 机 构 成； 室 内 单 元 中 有 数 字 信 号 处 理 模 块 和 用 户 及 网
络 接 口。 室 内 室 外 单 元 由 一 根 同 轴 电 缆 互 连。
接 入 网 的 规 章 和 标 准 化 程 序 尚 未 达 到 高 级 阶 段， 因 此 就 会 有 一
些 不 同 的 解 决 方 案 和 卖 主 特 定 的 产 品。 不 过 我 们 已 经 发 现， 客 户
对 这 些 系 统 应 用 潜 力 的 兴 趣 要 浓 于 对 技 术 解 决 方 案 的 兴 趣。 对 允
许 应 用 软 件 配 置 和 可 扩 展 性 方 面 限 制 极 少 的 构 想 尤 其 感 兴 趣。
这 些 为 接 入 网 研 制 的 PMP 系 统 考 虑 了 所 有 这 些 方 面， 并 具 有 下
列 主 要 特 性：
- 模 块 化 硬 件 设 计
- 至 终 端 和 基 站 的 标
准 化 及 开 放 接 口
- 软 件 可 选 比 特 率 和 使 无 线 电 频 谱 自 动 适 应
选 择 的 比 特 率
- 用 户 比 特 率 的 个 别 寻 址
- 对 未 来 业 务 的
简 单 扩 展
- ATM 兼 容 性。
工 作 频 率 和 覆 盖 距 离
PMP 系 统 的 模 块 化 设 计 使 传 输 网 络 的 微 波 频 率 和 比 特 率 可 以 调
整， 以 满 足 客 户 及 网 络 要 求。 将 信 号 处 理 模 块 和 各 种 频 率 变 换 装
置 组 合 起 来， 就 可 实 现 这 一 目 标。 在 欧 洲， 发 放 许 可 证 的 讨 论 围 绕
着 2－3 GHz、10 GHz 和 26 GHz 频 段 的 分 配。
PMP 系 统 的 覆 盖 距 离 与 气 候 约 束 条 件 及 所 用 的 工 作 频 率 密 切 相
关， 这 与 所 有 的 微 波 系 统 相 同。 在 2 GHz， 距 离 最 高 可 达 20 km， 但 随
着 频 率 的 增 加， 距 离 就 会 缩 短。 在 10 GHz， 可 能 为 10 km； 高 于 20
GHz， 距 离 限 于 约 5 km。 这 些 限 制 是 由 于 降 雨 和 湿 度 增 加 了 大 气 衰
减。 另 一 方 面， 在 城 市 网 络 中， 高 频 率 的 短 距 离 倒 成 了 一 个 优 点，
因 为 在 一 定 的 距 离， 相 邻 小 区 的 频 率 可 以 复 用， 而 不 会 产 生 任 何
干 扰。
与 频 率 范 围 最 高 为 1.8 GHz 的 移 动 无 线 电 系 统 (GSM、DECT、 CT、PMR
等) 不 同， 对 于 较 高 频 率 的“固 定 无 线 电 业 务”， 终 端 和 基 站 之 间 的
视 距 内 多 少 有 点 地 物 干 扰 杂 波。 在 高 于 约 3 GHz 的 频 率， 就 不 会 有
干 扰 进 入 视 距。
接 入 方 法 和 调 制 解 调 器 技 术
PMP 系 统 适 用 于 接 入 网 中 的 单 一 或 多 小 区 系 统。 要 在 位 于 交 换
局 附 近 的 中 心 站 或 网 络 节 点 和 终 端 间 进 行 通 信， 就 需 要 多 接 入 方
法。 整 个 系 统 的 性 能、 效 率 和 灵 活 性 在 很 大 程 度 上 取 决 于 接 入 方
法 的 选 择 。
基 站 和 终 端 间 的 接 入 可 以 在“时 间 域” (时 分 多 址 连 接 TDMA)、“频
率 域” (频 分 多 址 连 接 FDMA) 或 通 过 特 殊 的 用 户 码 (码 分 多 址 连 接
CDMA) 进 行。TDMA 和 CDMA 简 单 并 有 成 本 效 益， 但 在 较 高 比 特 率 和 大 系
统 容 量 时 有 缺 陷。 它 们 对 移 动 无 线 电 网 络 的 漫 游 和 切 换 功 能 更 有
利。
经 过 详 细 的 分 析，Bosch 通 信 公 司 最 终 决 定 采 用 传 统 的 FDMA 方 法，
它 能 应 付 高 比 特 率 和 大 系 统 容 量， 没 有 任 何 不 足 之 处。 通 过 向 一
特 定 频 段 分 析 一 传 输 信 道， 系 统 可 确 保 透 明 和 双 向 传 输， 即 传 输
与 网 络 上 所 提 供 的 业 务 无 关。 甚 至 与 ATM 传 输 结 合 也 是 可 能 的， 没
有 问 题 的。
除 接 入 方 法 外， 调 制 解 调 器 技 术 是 决 定 PMP 系 统 性 能 的 一 个 重
要 因 素。 根 据 其 在 微 波 和 卫 星 通 信 的 各 种 用 途 中 研 制 高 效 调 制 解
调 器 和 编 码 系 统 方 面 的 经 验，Bosch 公 司 为 PMP 系 统 开 发 了 数 字 调 制
解 调 器。 这 种 调 制 解 调 器 使 用 业 经 证 实 的 相 移 键 控 (PSK) 方 法， 有
高 达 16 个 调 制 状 态 对 干 扰 不 敏 感， 另 外 还 使 用 了 先 进 的 信 道 编 码
(有 Viterbi 解 码 的 卷 积 编 码、 格 编 码 和 可 供 选 择 的 里 德 — 所 罗 门 编
码)。
这 一 创 新 技 术 包 含 了 频 谱 效 率 和 调 制 方 法 稳 定 性 之 间 的 折 衷；
它 允 许 以 低 误 码 率 最 佳 使 用 带 宽。 软 件 可 选 择 的 动 态 比 特 率 可 适
应 局 部 要 求。 这 导 致 了 系 统 的 高 度 灵 活 性。 通 过 小 区 扇 形 化 和 使
用 两 个 极 化 方 向， 整 个 系 统 的 容 量 就 很 容 易 得 到 扩 展。
微 波 和 天 线 技 术
PMP 系 统 基 于 完 全 独 立 的 调 制 解 调 器 和 微 波 功 能。 这 便 于 适 应
将 来 标 准 和 信 道 安 排。 由 于 调 制 解 调 器 的 灵 敏 度 高， 所 要 求 的 射
频 功 率 电 平 范 围 较 窄 (终 端 射 频 功 率：10 dBm； 基 站 射 频 功 率：26
dBm)。
PMP 系 统 的 天 线 设 想 满 足 下 列 要 求：
- 基 站 具 有 全 向 或 扇
形 化 辐 射 图 形， 旁 瓣 衰 减 高
- 终 端 为 小 型 化 设 计。 为 了 尽 量
减 少 干 扰 辐 射 的 效 应， 旁 瓣 衰 减 也 很 高。
Bosch 电 信 公 司 为 终 端 和 基 站 开 发 了 具 有 扇 形 辐 射 图 形 的 平 面
天 线。 其 核 心 为 微 带 技 术， 提 供 辐 射 元 及 其 馈 线 网 络。 这 种 设 计 可
简 单 地 适 应 客 户 要 求， 如 定 向 高 增 益 特 性 或 不 同 扇 形 化 角 度 的 模
块 化 扇 形 安 排。 因 此， 要 产 生 具 有 很 陡 坡 度 的 扇 形 图 是 比 较 简 单
的； 这 样 就 能 实 现 高 度 扇 形 区 化 和 大 的 系 统 容 量。
这 些 平 面 天 线 与 我 们 所 熟 悉 的 用 于 卫 星 电 视 接 收 的 抛 物 面 天
线 相 比， 还 有 其 它 优 点： 小 型 化、 设 计 优 良 和 制 造 成 本 低。 这 种 天
线 甚 至 在 天 线 罩 中 也 综 合 了 微 波 技 术， 一 副 18 GHz 平 面 天 线 的 大
小 (长 度 和 宽 度) 仍 小 于 一 张 德 国 工 业 标 准 (DIN) 的 A4 纸。 天 线 罩 深
度 为 6－8 cm。
网 络 管 理
没 有 强 有 力 的 网 络 管 理 系 统， 现 有 的 电 信 网 就 不 能 有 效 地 运
作。 这 在 更 大 程 度 上 适 用 于 新 的 接 入 网。 运 营 成 本 远 超 过 硬 件 投
资 成 本。
Bosch 电 信 公 司 开 发 并 提 供 电 信 网 络 的 网 络 管 理 系 统， 该 系 统 已
经 过 试 验 和 试 用， 名 为 NSU。 新 的 PMP 系 统 也 可 以 结 合 NSU 系 统， 进
行 完 全 自 动 化 的 监 控。
PMP 系 统 的 应 用
目 前 ， 蜂 窝 区 移 动 无 线 电 系 统 以 及 某 些 情 况 下， 农 村 微 波 系 统
被 用 于 用 户 接 入 网 的 现 场 试 验。 这 些 系 统 的 主 要 要 求 (手 机 的 移 动
性 和 传 输 系 统 的 距 离) 对 基 础 设 施 有 很 高 的 需 求。 因 此， 每 业 务 信
道 的 成 本 很 高。 由 于 这 些 网 络 中 的 困 难 传 播 条 件， 最 大 比 特 率 和
传 输 性 能 受 到 限 制。
由 于 这 些 原 因， 最 近 已 提 出 无 线 传 输 系 统 的 新 建 议。 典 型 的 例
子 有 欧 洲 数 字 无 绳 通 信 (DECT) 和 这 里 所 介 绍 的 PMP 系 统， 称 作 固 定
无 线 电 接 入 系 统 (FRA)。 两 者 的 业 务 信 道 成 本 都 很 低， 它 为 新 业 务
开 拓 了 令 人 感 兴 趣 的 应 用。
PMP 系 统 可 用 于 要 求 迅 速 部 署 且 不 依 赖 于 现 有 基 础 设 施 的 时
候， 并 能 用 64 kbit/s 至 约 8 Mbit/s 比 特 率 工 作 的 通 信 链 路。
典 型 的 应 用 有：
- 用 2 线 组 站、 ISDN 式 数 据 链 路， 经 由 一
灵 活 的 接 入 多 路 复 用 器 连 接 用 户
- PABX 的 网 络 接 入
- DECT 分 系 统 的 馈 线
- 局 域 网 (LAN) 接 入； 例 如 使 用 8
Mbit/s 网 桥
- 提 供 租 用 业 务； 例 如 2×4 Mbit/s
- 提 供 多 媒 体
业 务 (远 程 工 作、 视 频 点 播 等)。
令 人 感 兴 趣 的 应 用 产 生 于 PMP 系 统 与 其 它 用 户 网 络 (如 DECT 系 统)
的 结 合。 于 是 PMP 系 统 就 可 通 过 一 局 部 移 动 部 件 得 到 扩 展。 这 种 变
体 允 许 经 济 地 建 立 密 集 用 户 网。
除 传 输 性 能 外， 无 线 电 通 信 中 的 保 密 在 今 天 也 是 非 常 重 要 的。
这 在 交 换 极 机 密 数 据 时 (如 由 律 师、 医 生 或 银 行) 尤 为 重 要。Bosch 电
信 公 司 在 PMP 系 统 中 所 使 用 的 数 字 技 术 具 有 尖 端 的 保 密 特 性， 已
经 提 供 能 与 无 绳 电 话 相 比 拟 的 高 度 保 密。 也 可 根 据 惯 例 使 用 加 密
单 元 对 数 据 进 行 保 护。 这 样 保 密 就 可 达 到 军 事 要 求。 此 外， 终 端 还
配 备 了 用 户 识 别 模 块 (SIM)。
展 望
Bosch 电 信 公 司 目 前 正 在 德 国 和 欧 洲 进 行 几 个 PMP 系 统 的 现 场 试
验。 同 时， 系 统 的 开 发 也 在 继 续。 我 们 正 努 力 在 更 高 级 别 上 综 合 信
号 处 理 模 块， 另 外 的 频 率 范 围 模 块 和 其 它 软 件 功 能。 今 日 可 获 得
的 技 术 最 适 宜 于 传 输 8 Mbit/s 以 下 的 低 比 特 率。Bosch 电 信 公 司 正 在
开 发 每 传 输 链 路 34 或 51 Mbit/s 比 特 率 的 PMP 系 统， 以 满 足 对 接 入 网
宽 带 链 路 不 断 增 长 的 需 求。
信 源 编 码 (诸 如 MPEG 4 的 视 频 压 缩 处 理) 的 新 进 展 也 可 使 无 线 电
信 道 传 输 高 质 量 的 标 准 活 动 图 像。 对 于 接 入 网 的 这 些 要 求 和 其 它
尚 未 发 觉 的 要 求 都 源 自 于 新 业 务， 它 们 将 扩 展 PMP 系 统 的 应 用， 使
其 超 越 现 在 的 观 念。
艾 姆 斯 特·弗 格 曼，微 波 系 统 产 品 集 团 总 监，博 世 (Bosch) 电 信 有
限 公 司，德 国 斯 图 加 特