LMDS無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的探討

一、LMDS及其技術(shù)特點(diǎn)



LMDS（本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)），是近期極為熱門的無線接入技術(shù)，基于點(diǎn)對多點(diǎn)微波傳輸方式為電信運(yùn)營商提供雙向高速率的寬帶無線接入解決方案。



典型的LMDS系統(tǒng)采用蜂窩式的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，由多個基站在一定范圍的服務(wù)區(qū)覆蓋用戶群。每個基站可以劃分為多個扇區(qū)，以點(diǎn)對多點(diǎn)方式為扇區(qū)內(nèi)的固定用戶終端提供通信服務(wù)。系統(tǒng)擴(kuò)容可以通過扇區(qū)細(xì)分或增加扇區(qū)載頻的方法來實(shí)行。



LMDS工作頻段很高（一般在20-40GHz），介乎毫米波，其信號適宜近距離（3-5公里）視距傳輸。由于LMDS可用帶寬為1GHz以上，長期困擾運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題迎刃而解，使得該技術(shù)享有“無線光纖”的美譽(yù)。



依據(jù)其技術(shù)特點(diǎn)，LMDS適用于人口密集、通信業(yè)務(wù)量大的城市骨干網(wǎng)至用戶終端的無線接入。LMDS的優(yōu)點(diǎn)在于工程建設(shè)周期短、組網(wǎng)方式靈活、運(yùn)行維護(hù)成本低。隨著技術(shù)、市場不斷成熟，LMDS將成為解決城市“最后一公里”的重要角色。



二、LMDS在國內(nèi)的應(yīng)用尚待解決的問題



在中國，移動、聯(lián)通、網(wǎng)通等各大電信運(yùn)營商先后開展了LMDS網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)。但該技術(shù)的推廣使用，還有進(jìn)一步的工作要做：



1、制定頻率規(guī)劃



LMDS技術(shù)在中國正處于試驗(yàn)階段，無線電管理機(jī)構(gòu)（信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局）尚未正式分配LMDS工作頻段。除了參考試驗(yàn)結(jié)果外，頻率規(guī)劃的制定必須兼顧國內(nèi)外相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和今后新興的業(yè)務(wù)需求。因此，我們需要一種符合國際規(guī)范和中國國情的頻率規(guī)劃工具。



2、運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)手段，確保無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可行性



LMDS的信號傳播特性，使得網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)必須保證基站與終端天線之間的視通（Line-Of-Sight）并能經(jīng)得起天氣變化的考驗(yàn)。因此實(shí)際工程實(shí)施中的站址選取、電平儲備（特別是雨衰）、覆蓋效果及系統(tǒng)可靠性就需嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及鏈路預(yù)算來確�？尚小�



目前，眾多LMDS設(shè)備供應(yīng)商正積極開拓中國市場，各自都有一套解決方案。如何全面、客觀、嚴(yán)格地評估網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案，是一個切實(shí)的問題�？v觀國內(nèi)LMDS市場，還沒有權(quán)威的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃機(jī)構(gòu)，也缺少專業(yè)的分析手段，迫切需要一種成熟而可靠的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具。



針對上述問題，LS公司提供了相關(guān)的解決方法，在此作一些探討。



三、LMDS無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的探討



德國LS telcom AG以其在無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和頻譜管理領(lǐng)域的卓越成就而享譽(yù)世界。在眾多無線通信標(biāo)準(zhǔn)極為嚴(yán)格的國家中，LS成功地為當(dāng)?shù)氐碾娦殴芾頇C(jī)構(gòu)建立了先進(jìn)的頻譜管理系統(tǒng)。



1、SPECTRAplan頻譜規(guī)劃工具



SPECTRAplan是LS公司為無線電管理機(jī)構(gòu)度身定做的頻譜規(guī)劃工具。它基于ORACLE中央數(shù)據(jù)庫，既能參照ITU建議規(guī)劃頻譜，也可按用戶自身的要求建立相應(yīng)的頻率規(guī)劃。同時(shí)，SPECTRAplan還可與LS公司提供的其它無線業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。



對目前還未正式給出頻段分配的LMDS業(yè)務(wù)，SPECTRAplan有助于我們的頻譜管理機(jī)構(gòu)利用先進(jìn)的頻譜管理工具，參照國際規(guī)范并結(jié)合國情合理地進(jìn)行頻率規(guī)劃和分配，為LMDS在中國的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。



2、MULTIlink微波PMP/LMDS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具



MULTIlink是LS公司經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，根據(jù)世界各地系統(tǒng)供應(yīng)商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的綜合要求，而設(shè)計(jì)出的微波網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃軟件，在許多國家已實(shí)現(xiàn)商用。它既可作為一個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具，也可構(gòu)成LS公司CHIRplus_Combi移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃系統(tǒng)或SPECTRAplus頻譜管理系統(tǒng)的功能模塊。



MULTIlink技術(shù)特點(diǎn)：



（1）圖形化用戶界面



MULTIlink基于數(shù)字地圖，支持矢量及柵格數(shù)據(jù)，兼容多種地圖類型，可在背景地圖上顯示站點(diǎn)、鏈路和干擾，并圖形化顯示地形剖面及菲涅爾區(qū)。



（2）基于國際標(biāo)準(zhǔn)的傳播模型



MULTIlink運(yùn)用ITU建議的傳播模型，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋、鏈路預(yù)算、干擾分析等效多種計(jì)算，對LMDS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理的規(guī)劃。



（3）視通計(jì)算



LMDS工作頻率較高，信號須在視通條件下方可有效傳播。城市中大量的高層建筑對LMDS的站址選擇提出了較高的要求。MULTIlink所提供的計(jì)算工具，能把視通計(jì)算結(jié)果直接顯示在背景數(shù)字地圖上，方便而實(shí)用。



（4）網(wǎng)絡(luò)分析預(yù)測



MULTIlink針對LMDS的設(shè)計(jì)理念已超越了簡單的鏈路預(yù)算。因LMDS工作頻率較高，需要視距傳輸，且受天氣、降雨、建筑物等各種環(huán)境因素的影響較大，MULTIlink綜合考慮以上因素，對上行和下行鏈路，運(yùn)用不同的方法進(jìn)行分析。



上行方向，MULTIlink采用微波點(diǎn)對點(diǎn)鏈路分析的方法，考慮降雨、空間多徑效應(yīng)、路徑反射、菲涅爾區(qū)、建筑物影響等多種參數(shù)，以最壞月份和全年的鏈路可用度做為衡量一個鏈路的指標(biāo)。分析結(jié)果以交互分析窗口體現(xiàn)，圖形化顯示路徑剖面及地貌特征，可以直觀地進(jìn)行交互式修改，以達(dá)到最佳設(shè)計(jì)結(jié)果。



MULTIlink還提供了鏈路可用度反轉(zhuǎn)計(jì)算。根據(jù)不同的運(yùn)營商的不同要求、不同的服務(wù)等級，輸入不同的鏈路可用度指標(biāo)，就可以方便地計(jì)算出鏈路所需要的電平衰落儲備。



下行方向，除了微波點(diǎn)對點(diǎn)鏈路分析的方法，MULTILink運(yùn)用蜂窩覆蓋的理念進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析計(jì)算，包括場強(qiáng)計(jì)算、MaxServer、BestServer、C/I at BestServer分析等。下面僅以BestServer為例說明MULTIlink的下行工作方式。



在LMDS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中，對于區(qū)域內(nèi)的某一點(diǎn)來說，哪個扇區(qū)才是其最佳的服務(wù)扇區(qū)呢？MULTIlink綜合考慮以下因素：



*各基站及各扇區(qū)的頻率、發(fā)射機(jī)功率、天線類型



*哪個扇區(qū)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)最大且高于某一門限



根據(jù)以上原則，MULTIlink自動計(jì)算區(qū)域內(nèi)所有的點(diǎn)的最佳覆蓋情況并以圖形方式顯示出來，以不同的顏色代表不同的服務(wù)扇區(qū)。



MULTIlink提供的其它幾種分析方法，可以對規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步分析，優(yōu)化。其結(jié)果都可以直接顯示在背景數(shù)字地圖上。



（5）干擾分析



LMDS采用蜂窩覆蓋的組網(wǎng)方法，有可能在基站、扇區(qū)、終端之間引起相互干擾。MULTIlink提供干擾分析的功能，包括上行和下行兩個方向。上行方向提供終端與終端間的鏈路干擾分析，分析結(jié)果以圖形方式顯示，也可以給出具體的干擾計(jì)算數(shù)值列表。下行方向提供扇區(qū)優(yōu)化功能。它可以計(jì)算出某一基站的扇區(qū)對其它基站的扇區(qū)產(chǎn)生的干擾，并直接顯示在背景數(shù)字地圖上。根據(jù)干擾分析的結(jié)果，MULTIlink可以對信道進(jìn)行合理地分配。



（6）數(shù)據(jù)庫管理功能



MULTIlink有本地?cái)?shù)據(jù)庫，使得系統(tǒng)供應(yīng)商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商可以獨(dú)立地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。同時(shí)，MULTIlink也具備數(shù)據(jù)接口，能與頻譜管理機(jī)構(gòu)的中央數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。因此，各種無線業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃都將處于有序的監(jiān)控中，以便對LMDS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理、規(guī)范地分配頻率。



目前SPECTRAplan和MULTIlink已在信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局新建的頻譜管理系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。運(yùn)用這兩個工具，并結(jié)合頻譜管理機(jī)構(gòu)完備的臺站數(shù)據(jù)庫，綜合考慮LMDS系統(tǒng)的頻率規(guī)劃和分配，對于LMDS在中國的發(fā)展無疑有強(qiáng)大的推動作用。





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