LMDS引領(lǐng)“無線光纖”新潮流

LMDS引領(lǐng)“無線光纖”新潮流

近幾年來無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨罂梢哉f是以倍數(shù)成長的，許多原先只提供無線語音傳輸?shù)臉I(yè)者意識到這項(xiàng)新需求將帶給它們更多的收入，紛紛投入這片市場，不過若要在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)中提供無線數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)肯定不能滿足市場的需求，因?yàn)镚SM最高只能以9.6K的傳輸速率來傳送資料，就算使用了資料壓縮（Data Compression）的功能，也只能達(dá)到14.4K而已。但是若要一下子擺脫GSM改用CDMA或W-CDMA似乎也不太可行，因?yàn)楝F(xiàn)有的電信系統(tǒng)設(shè)備、基地臺(tái)等等都必須汰舊換新，于是許多電信業(yè)者便開始建構(gòu)LMDS，那么到底什么是LMDS呢？它有什么優(yōu)點(diǎn)？它的發(fā)展前景又將是怎樣的呢？下面，筆者將對這些內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)地介紹，希望這些內(nèi)容能對大家有所幫助。1、什么是LMDS

LMDS的英文全稱叫Local Multipoint Distribution Services，中文含義叫本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)。這是一種微波的寬帶技術(shù)，由于工作在較高的頻段（24GHz-39GHz），因此可提供很寬的帶寬（達(dá)1GHz以上），被比喻為“無線光纖”技術(shù)，可在較近的距離實(shí)現(xiàn)雙向傳輸話音、數(shù)據(jù)圖像、視頻、會(huì)議電視等寬帶業(yè)務(wù)，并支持ATM、TCP／IP和MPEG 2等標(biāo)準(zhǔn)。LMDS采用一種類似蜂窩的服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu)，將一個(gè)需要提供業(yè)務(wù)的地區(qū)劃分為若干服務(wù)區(qū)，每個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)基站，基站設(shè)備經(jīng)點(diǎn)到多點(diǎn)無線鏈路與服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶端通信。每個(gè)服務(wù)區(qū)覆蓋范圍為幾公里至十幾公里，并可相互重疊。從技術(shù)上來說，按照使用的媒介不同，接入網(wǎng)可劃分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)，無線接入又分為移動(dòng)無線接入和固定無線接入。移動(dòng)無線接入就是我們熟悉的移動(dòng)電話接入等，用戶是可移動(dòng)的，而固定無線接入與此正好相反，用戶基本是固定不動(dòng)的。按照這樣的分類標(biāo)準(zhǔn)，LMDS屬于無線固定接入手段，而它最大的特點(diǎn)在于寬帶特性和使用非常方便。

由于LMDS具有更高帶寬和雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，可提供多種寬帶交互式數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)，克服傳統(tǒng)的本地環(huán)路的瓶頸，滿足用戶對高速數(shù)據(jù)和圖像通信日益增長的需求，因此是解決通信網(wǎng)接入問題的利器。

LMDS的典型覆蓋范圍為3～5km，而且LMDS工作在毫米波波段，信號波長尺寸與雨滴大小可比，降雨對信號傳輸影響很大，雨衰嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在降雨量25mm/小時(shí)，LMDS信號衰減達(dá)8～15dB/km；而對于3.5GHz無線信號，其衰減低于0.1dB/km，因此LMDS不適用于降雨量大的地區(qū)，而3.5GHz固定無線接入則無此顧虎。LMDS由于系統(tǒng)容量很大，每個(gè)遠(yuǎn)端站可有限高(上百M(fèi)bps的數(shù)量級)的業(yè)務(wù)帶寬，因此對CPN或CPE提供的業(yè)務(wù)顆粒也較大，LMDS一般在用戶端可提供E1電路仿真、10/100Base-T、E1子速率等接口，對普通電話業(yè)務(wù)的支持一般要以E1電路仿真加PBX的方式來提供通道。2、LMDS有哪些優(yōu)勢

除了具有一般的寬帶接入技術(shù)的特性外，LMDS還具有無線系統(tǒng)所固有的優(yōu)點(diǎn)，如建設(shè)成本低，項(xiàng)目啟動(dòng)快，建設(shè)周期短，維護(hù)費(fèi)用低等，具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：頻率復(fù)用度高、系統(tǒng)容量大。LMDS基站的容量很可能超過其覆蓋區(qū)內(nèi)可能的用戶業(yè)務(wù)總量，因此，LMDS系統(tǒng)很可能是一個(gè)“范圍”受限系統(tǒng)而不是“容量”受限系統(tǒng)。所以LMDS系統(tǒng)特別適于在高密度用戶地區(qū)使用。工程啟動(dòng)迅速，完成周期短。無線系統(tǒng)與有線系統(tǒng)相比，很大的優(yōu)勢在于工程的啟動(dòng)與實(shí)施非常迅速。尤其在大城市，有線工程往往要經(jīng)過市政等部門的審批，因?yàn)閷Φ缆�、綠地等環(huán)境破壞較大，而且施工量大，要受到多種因素的制約。而無線系統(tǒng)屬空中跨越，不會(huì)因施工造成環(huán)境破壞，且設(shè)備非常輕巧，架設(shè)安裝快捷簡便。業(yè)務(wù)擴(kuò)容能力強(qiáng)，投資回收快。LMDS系統(tǒng)的投資包括中心基站設(shè)備，用戶端設(shè)備，網(wǎng)管系統(tǒng)和其它附加費(fèi)用。由于LMDS 是一種利用基站覆蓋用戶端設(shè)備的體制，所以在網(wǎng)絡(luò)初期，只需小部分投資建立一個(gè)配置較簡單的基站，覆蓋若干用戶即可開始運(yùn)營。隨著用戶數(shù)量的增加，可提高基站的配置，增加用戶端設(shè)備，逐步擴(kuò)容，逐步追加投資。所以投資回收也很快。在用戶發(fā)展方面極具靈活性。在網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)營之前，往往很難準(zhǔn)確推算用戶的業(yè)務(wù)需求發(fā)展情況，傳統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)中，用戶對帶寬和新業(yè)務(wù)的不斷的需求往往使服務(wù)商深感頭疼。而LMDS系統(tǒng)的基站、扇區(qū)覆蓋體制，用戶端設(shè)備的模塊化結(jié)構(gòu)，使容量擴(kuò)充和新業(yè)務(wù)提供都很容易，服務(wù)商可以隨時(shí)根據(jù)用戶要求，添加所需的設(shè)備，提供新的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用比較低這是無線系統(tǒng)自身固有的優(yōu)勢�？商峁┵|(zhì)優(yōu)價(jià)廉的多種業(yè)務(wù)。LMDS的寬帶特性決定了它幾乎可以承載任何業(yè)務(wù)，包括話音、數(shù)據(jù)和圖像等業(yè)務(wù)。3、LMDS有什么不足

作為一種新興的寬帶接入技術(shù)，要說其有多么完美肯定是很不現(xiàn)實(shí)的，盡管LMDS已經(jīng)具備了一個(gè)先進(jìn)技術(shù)所具備的各項(xiàng)功能，但由于其還處于發(fā)展和完善階段，不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些不足之處，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：與其他接入技術(shù)相比，使用該技術(shù)對基站設(shè)備的要求相對要高一些，而且復(fù)雜程度也要比其他接入技術(shù)高很多，因此對基站設(shè)備的投資建設(shè)費(fèi)用肯定也要比其他類型的接入方法要貴一點(diǎn)，這樣的話，一旦使用這種接入方案的用戶較少時(shí)，每個(gè)用戶的平均成本較高。由于LMDS系統(tǒng)主要解決通信覆蓋的問題，服務(wù)區(qū)覆蓋范圍較小，所以不適合遠(yuǎn)程用戶使用。由于工作頻率高，LMDS不適用于降雨量大的地區(qū)。4、LMDS能提供哪些業(yè)務(wù)

LMDS可提供多種業(yè)務(wù)，可同時(shí)向用戶提供話音、數(shù)據(jù)及視頻綜合業(yè)務(wù)，還可以提供承載業(yè)務(wù)，如蜂窩系統(tǒng)或PCS／PCN基站之間的傳輸?shù)�，具體表現(xiàn)在：圖像業(yè)務(wù)

LMDS可支持模擬和數(shù)字圖像業(yè)務(wù)，可提供的圖像信道包括150條遠(yuǎn)程節(jié)目、10條本地節(jié)目，還可提供最少10條PPV節(jié)目信道。系統(tǒng)的信號可以從衛(wèi)星來，也可以是本地制作的；可以是加密的，也可以未加密話音業(yè)務(wù)

LMDS系統(tǒng)可提供高質(zhì)量的話音服務(wù)，而且沒有時(shí)延。系統(tǒng)可提供標(biāo)準(zhǔn)接口，如RJ-11。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

LMDS的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、中速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體數(shù)據(jù)速率可支持1.2K-155Mbit/s，并支持多種協(xié)議，包括幀中繼、ATM、TCP/IP等。5、LMDS是如何組成的

LMDS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括四個(gè)部分，它們分別為骨干網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中心(NOC)、服務(wù)區(qū)中的基站系統(tǒng)和服務(wù)區(qū)中的用戶端設(shè)備。而骨干網(wǎng)絡(luò)可以由光纖傳輸網(wǎng)、ATM交換或IP交換或IP+ATM架構(gòu)而成的核心交換平臺(tái)以及與Internet、公共電話網(wǎng)(PSTN)的互連模塊等組成，由于骨干網(wǎng)絡(luò)是一種基礎(chǔ)設(shè)施，通常由電信服務(wù)商建設(shè)，不需要用戶來負(fù)責(zé)。網(wǎng)管運(yùn)行中心是負(fù)責(zé)完成告警與故障診斷、系統(tǒng)配置、計(jì)費(fèi)、系統(tǒng)性能分析和安全管理等功能。與傳統(tǒng)微波技術(shù)不同的是，LMDS系統(tǒng)還可以以組成蜂窩網(wǎng)絡(luò)的形式運(yùn)作，向特定區(qū)域提供業(yè)務(wù)。當(dāng)由多基站提供區(qū)域覆蓋時(shí)，需要進(jìn)行頻率復(fù)用與極化方式規(guī)劃、無線鏈路計(jì)算、覆蓋與干擾的仿真與優(yōu)化等工作。服務(wù)區(qū)中的基站系統(tǒng)負(fù)責(zé)進(jìn)行用戶端的覆蓋，并提供骨干網(wǎng)絡(luò)的接口，包括PSTN、Internet、Frame RelayATM、ISDN等�；�站實(shí)現(xiàn)信號在基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)與無線傳輸之間的轉(zhuǎn)換�；�站系統(tǒng)通常采用多扇區(qū)覆蓋，使用在一定角度范圍內(nèi)聚焦的喇叭天線來覆蓋用戶端設(shè)備。多扇區(qū)基站可以更有效地利用頻譜，進(jìn)一步擴(kuò)大系統(tǒng)容量。LMDS系統(tǒng)根據(jù)采用天線的不同，可劃分為15度、22.5度、30度、45度、60度、90度的扇區(qū)，即最少4個(gè)扇區(qū)，最多可達(dá)24個(gè)扇區(qū)�；�站至用戶端的下行鏈路采用TDM模式。用戶端設(shè)備的配置差異較大，不同的設(shè)備供應(yīng)商有不同的選擇。一般說來都包括室外單元(含定向天線、微波收發(fā)設(shè)備)與室內(nèi)單元(含調(diào)制與解調(diào)模塊以及與用戶室內(nèi)設(shè)備相連的網(wǎng)絡(luò)接口模塊)。通常采用口徑很小的室外走向天線用戶端網(wǎng)絡(luò)接口單元NIU為各種用戶業(yè)務(wù)提供接口，并完成復(fù)用／解復(fù)用功能。多個(gè)用戶端設(shè)備可通過時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)等多址方式與基站進(jìn)行通信。FDMA對干大量的連續(xù)非突發(fā)性數(shù)據(jù)接入較為合適，TDMA則適于支持多個(gè)突發(fā)性或低速率數(shù)據(jù)用戶的接入。LMDS運(yùn)營者應(yīng)根據(jù)用戶業(yè)務(wù)的特點(diǎn)及分布來選取適合的多址方式。6、發(fā)展現(xiàn)狀及展望

目前市場上，研制和生產(chǎn)LMDS設(shè)備的廠商多集中于北美，如P-COM公司、北方電訊，新橋網(wǎng)絡(luò)等。設(shè)備廠商們對LMDS設(shè)備的深入研究，主要是由于北美國家對LMDS的濃厚的興趣，尤其是1998年3月FCC對頻率許可證的公開拍賣更掀起了LMDS熱潮。在我們中國，LMDS以其大容量，多業(yè)務(wù)，易建設(shè)、見效快等明顯優(yōu)勢引起了我國業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。最近廣東LMDS試驗(yàn)網(wǎng)的成功充分體現(xiàn)出了P-COM的寬帶無線接入系統(tǒng)的優(yōu)勢，同時(shí)也標(biāo)志著我國第一套LMDS接入網(wǎng)絡(luò)的成功開通，為中國聯(lián)通數(shù)據(jù)網(wǎng)城域接入問題的解決提供了有效可行的途徑，為今后大范圍選用LMDS系統(tǒng)提供了可靠的依據(jù)。通過對LMDS系統(tǒng)的技術(shù)性能與業(yè)務(wù)功能的全面的認(rèn)識和了解，我國的電信運(yùn)營部門將利用LMDS技術(shù)把我國的通信產(chǎn)業(yè)推向一個(gè)新的高峰。從長遠(yuǎn)角度看，光纖接入網(wǎng)是比較完美的解決方案，但實(shí)現(xiàn)起來有一定困難。根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，在美國460萬商業(yè)大樓中，光纖到大樓的比例只有百分之一。事實(shí)上95%以上的商業(yè)企業(yè)都是中小企業(yè)，有人認(rèn)為向這類用戶提供光纖接入經(jīng)濟(jì)上并不合算，因此，LMDS這類業(yè)務(wù)在一定領(lǐng)域應(yīng)該有較大的發(fā)展空間。

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