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戴美泰 廣東移動通信有限責任公司
王世順 南京郵電學院
摘要：寬帶無線接入具有工作頻帶寬，啟動資金小，提供服務快，頻率利用率高，系統(tǒng)容量大，運營維護成本低等優(yōu)點，故近來相繼涌現(xiàn)了LMDS、LMCS、MMDS、MVDS等多種寬帶無線接入系統(tǒng)。本文在介紹這些系統(tǒng)的基礎上，著重介紹了備受關注的LMDS系統(tǒng)的網絡構成、應用和存在的問題。
隨著電信業(yè)開放和競爭的日趨加劇，國際和國內電信業(yè)都進入了一個新的發(fā)展時期。國際上，許多我家在接入網上引入競爭，并在多個頻段，如歐盟建議各成員國在3.5GHz和26GHz頻段開放點對多點接入許可證，其中26GHz主要用于本地多點分配系統(tǒng)LMDS。在國內，在電話普及到家庭的同時，人們和社會對通信的要求、已從傳統(tǒng)的窄帶電話、傳真、數(shù)據(jù)等業(yè)務逐漸向高速數(shù)據(jù)、可視電話、視頻點播（vod）等寬帶業(yè)務領域延伸，尤其是隨著新運營商的加入和對最后1公里網絡建設和重視，以及人們對數(shù)據(jù)業(yè)務越來越多的關注，目前無線接入市場上呈現(xiàn)了旺盛的需求，上述這些動向都為提供寬帶業(yè)務的寬帶無線接入方式（寬帶接入網）創(chuàng)造了極好時機。
一、寬帶無線接入系統(tǒng)和寬帶無線接入技術
目前，較為一致的看法是，寬帶無線接入系統(tǒng)可分為4類：第1類系統(tǒng)能提供的數(shù)據(jù)速率為2Mb/s，典型產品有愛立信的Airline系統(tǒng)。第2類有本地多點分配系統(tǒng)（LMDS），本地多點通信系統(tǒng)（LMCS）,微波多路分配系統(tǒng)（MMDS）和多點電視分配系統(tǒng)（MVDS）4種。而MVDS則是寬帶無線接入的新應用。但是，最引起人們重視的是LMDS，它應用最多，呼聲最高。第3類是寬帶無線本地局域網B-LAN。第4類是根據(jù)歐洲標準的系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率制定的HIPEX Access標準研制生產的設備，此標準提出的系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率可達25Mb/s。
其中，第2類的MMDS和LMDS是在成熟的微波的傳輸技術下發(fā)展起來的，所采用的調制方式與微波傳輸相似，主要為相移鍵控PSK和正交幅度調制QAM。不同之處是MMDS和LMDS均采用一點多址方式，微波傳輸則常采用點對點方式。
1.MMDS
MMDS網絡結構呈點對多點分布，并能提供寬帶業(yè)務的一種無線系統(tǒng)。它適用于中小企業(yè)和集團用戶。MMDS可透明傳輸IP業(yè)務，在基站與網絡之間的接口可采用T1/E1、100Base-T和OC-3等標準，在用戶端的接口可采用E2和10Base-T等，該系統(tǒng)在業(yè)務上可為用戶提供Internet的接入，本地用戶的數(shù)據(jù)交換、話音業(yè)務和VOD視頻點播等業(yè)務。
MMDS最初用于傳輸單向電視和網絡廣播，1970年FCC在2.5GHz頻段上劃分出200MHz給無線電信運營商。該頻段可劃分出31個信道，每信道帶寬6MHz。雖然MMDS的技術不斷改革，但是，還是最近1公里高速數(shù)據(jù)接入技術的進步促進了MMDS的發(fā)展。1998年9月，F(xiàn)CC批準運營商可以采用雙向的數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸，允許更加靈活地使用分配給它的頻譜。同時MMDS的數(shù)字化發(fā)展也使得它更具競爭力，MMDS適用于用戶分布很分散的情況----范圍可達40公里。但是，由于信道數(shù)的限制，對運營商而言，用開發(fā)更高調制技術的方式來提高應用頻譜是一個冒險，這是限制該系統(tǒng)在大型商業(yè)區(qū)應用的最重要的因素。而且，大的覆蓋范圍也容易引起該系統(tǒng)小區(qū)之間的干擾。隨著技術的進步，一些生產廠商已開始對原有MMDS系統(tǒng)進行改進、使之能夠實現(xiàn)雙向點到多點的寬帶傳輸。
與點對多點的LMDS相比，MMDS更適用于用戶相對分散，容量較小的地區(qū)。從成本上來講，MMDS低于LMDS。目前，作為無線式電纜電視的微波傳輸所使用的單向MMDS在全球的應用已較廣泛，估計到今年，全球用戶數(shù)可達1000-1300萬。新發(fā)展的寬帶雙向MMDS業(yè)已在一些地區(qū)建立了試驗網，適合為用戶較分散的地區(qū)提供寬帶接入。
2.LMDS
LMDS是首先由美國開發(fā)的一種寬帶無線接入系統(tǒng)。該系統(tǒng)不支持移動業(yè)務。與MMDS系統(tǒng)相比，LMDS具有更高帶寬和雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c，可以提供多種寬帶交互式數(shù)據(jù)業(yè)務及話音和圖像業(yè)務。因此人們逐漸將眼光投入帶寬達到1GHz，幾乎可以提供任何種類的業(yè)務。該系統(tǒng)采用小區(qū)制技術，根據(jù)各國使用頻率的不同，其服務范圍約為1-3英里。又由于融合了電話和高速數(shù)據(jù)業(yè)務，因而具有很大的市場潛力。運營商利用這種技術只需購買所需的網元就可以向用戶提供無線寬帶服務。LMDS是面對用戶服務的系統(tǒng)，特別適用于突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務和高速Internet接入。
�。�1）LMDS網絡結構
LMDS網絡主要由網絡運行中心（NOC）、光纖基礎設施、基站和用戶站設備組成。NOC包括網絡管理系統(tǒng)設備，它管理著用戶網的大部分領域，多個NOC可以互連。
光纖基礎設施一般包括SONETOC-3和DS-3鏈路、中心局（CO）設備，ATM和IP交換機系統(tǒng)，與Intenret及PSTN的互連。
基站是進行光纖基礎設施向無線基礎設施的轉換，基站設備包括與光纖終端的網絡端口、調制解調功能、微波傳輸和接收設備。可不含本地交換機。如果含有本地交換機，則連到基站的用戶無需進入光纖基礎設施即可與另一個用戶通信，這就表示計費、信道接入管理、登記和認證等是在基站內進行的。另一種基站結構只提供與光纖基礎設施的簡單連接。此時所有業(yè)務都接向光纖基礎設施中的ATM交換機或CO設備。如果連接到同一基站的兩個用戶希望建立通信，那么通信在中心地點完成，計費、認證、登記和業(yè)務管理功能都在中心地點完成。
用戶站設備因供貨廠商不同而相差甚遠，但一般都包括安裝在戶外的微波設備和安裝在戶內的提供調制解調器、控制、用戶站接口功能的數(shù)字設備。用戶站接口功能的數(shù)字設備。用戶站設備可以通過TDMA、FDMA、CDMA方式接入網絡。不同用戶站地點要求不同的設備結構。
�。�2）LMDS的應用
目前，許多廠商（如新橋網絡、北電網絡和博世、朗訊、惠普、休斯等）已相繼推出了LMDS產品。世界許多地方也陸續(xù)建立了它的商用網。世界上很多國家對本國LMDS頻段進行了分配，同時出臺了運營LMDS的管理辦法和技術要求。不少國家采取了拍賣頻譜、制定有利于運營商的政策、法規(guī)，使其通過運營LMDS而進入電信市場，進網促進競爭。目前，我國數(shù)據(jù)網絡骨干網的建設正加速進行，一些地區(qū)已經初具規(guī)模，各電信運營商已開始著手接入網的建設。LMDS以前述諸特點引起了業(yè)內人士的廣泛關注。
1999年7月，中國的第一套LMDS實驗網在廣州市開通。這套由P-COM公司為中國聯(lián)通公司建立的LMDS網絡標志著中國接入網發(fā)展的新起點�，F(xiàn)在，中國聯(lián)通LMDS試驗網正處在測試階段，如果試驗成功，LMDS也許會在中國掀起一次通信技術發(fā)展的高潮。最近，江蘇省郵政局也在論證利用LMDS構成全省郵政數(shù)據(jù)網的可能。上海電信已在進行建立寬帶無線接入試驗網的準備。
基于LMDS服務范圍能達到1-3英里，能為用戶提供最高速率達155Mb/s的高速接入業(yè)務，很多人認為使用LMDS技術比使用DSL技術能更快，成本更低。這一觀點使得歐洲各國網絡運營商紛紛申請寬帶接入許可證，但也有人認為開寬帶無線接入業(yè)務，要考慮的問題很多，除技術外，還有市場需求、產品性能、價格標準等很多因素。例如美國FCC在1998年就發(fā)放了LMDS許可證，至今在此系統(tǒng)覆蓋下的企業(yè)還不足5％。據(jù)預測，到2003年才可能達到20％。
盡管寬帶無線接入系統(tǒng)發(fā)展形勢不錯，但是基于文中提到它們的種種不足，我們建議，放慢這一系統(tǒng)的發(fā)展速度，或者僅作有計劃的技術跟蹤。
更何況，基于IMT-2000、UMTS、UPT的第三代移動通信系統(tǒng)和光無線通信技術也可提供寬帶無線接入業(yè)務。北電網絡的INAS-智能多業(yè)務接入系統(tǒng)是從智能化程度高而獲得的新一代寬帶無線接入系統(tǒng)。該系統(tǒng)能提供世界上最高速率的端口和千兆比特的ATM帶寬，從而為DSL接入平臺確定了新標準，同時消除了普通DSL接入多路復用器（DSLAM）的諸多限制。因此，目前我們宜在信息產業(yè)部的規(guī)劃下，少量試點，作技術跟蹤性建網。不能被眼前火熱的市場需求鼓動。要多考慮點問題，要等待一下。
三、寬帶無線接入網的優(yōu)缺點
1.與傳統(tǒng)的有線接入方式相比，寬帶無線接入具有如下優(yōu)點：
（1）工作頻帶寬，可提供通信信號的寬帶接入，尤其是本地多點分配系統(tǒng)LMDS。因為，它可支持高達155Mb/s的用戶數(shù)據(jù)接入。
�。�2）啟動資金小。不需要進行大量的基礎設施建設，初期投資少，僅在增加用戶時才需要增加資金投入。因此，即使在用戶數(shù)較少的運營初期，運營商也能維系發(fā)展，因而在最大程度上降低了投資建網的風險。
�。�3）提供服務快。無線接入系統(tǒng)安裝，調試容易。較之有線寬帶接入系統(tǒng)，其建設周期大大縮短，并可迅速為用戶提供服務。
�。�4）頻率復用率高，系統(tǒng)容量大。尤其是LMDS基站的容量很可能超過其覆蓋區(qū)內可能的用戶總量，特別適合在高密度用戶地區(qū)（如繁華的城市商貿區(qū)，技術開發(fā)區(qū)、寫字樓群等）使用，而不用重新布線。
�。�5）具有良好的可擴容性。寬帶無線接入可根據(jù)用戶需求進行系統(tǒng)設計或動態(tài)分配系統(tǒng)資源，而不會造成資金或設備的浪費，且在發(fā)展方面極具靈活性。
�。�6）能提供優(yōu)質、低廉的，諸如話音、數(shù)據(jù)、視頻等綜合業(yè)務。
（7）運維成本低。相對“有線”接入而言，可省去大量的線路維護人員，降低了運維成本。
2.寬帶無線接入存在的缺點：
�。�1）由于LMDS等工作于毫米波段，基站天線與用戶天線之間必須保持視通，才能保證可靠通信。
�。�2）由于毫米波的雨衰效應嚴重，故在多雨地區(qū)使用這些接入系統(tǒng)尚需測試和驗證。這些測試和驗證結果將直接影響基站選址、覆蓋和基站數(shù)量以及系統(tǒng)可靠性。
�。�3）這些系統(tǒng)的設備性能尚不理想，供應量不足。以LMDS為例，該系統(tǒng)設備最大難點在于高頻無線器件的開發(fā)和生產。
�。�4）國際上還沒有一個統(tǒng)一的技術標準，例如各國使用的LMDS頻段就不一致，雙工方式也不相同，從而導致產品不能相互通用。
�。�5）設備價格也較高。這些都直接影響了它們的推廣。
值得欣慰的是，歐洲和IEEE均表示要開展這方面的研究，以形成一個統(tǒng)一標準。一些大的設備生產商，如Nortel、西門子等公司正積極研制有關設備，也許不久的將來，能提供質優(yōu)、低廉的新產品。
摘自《郵電商情》2001.11
