本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)

希玉久

　　隨著經(jīng)濟(jì)全球化和信息網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的加快，對(duì)世界各國(guó)均產(chǎn)生了較為深刻的影響。信息基礎(chǔ)設(shè)施以前所未有的速度和規(guī)模向前發(fā)展。信息化也正以前所未有的速度滲透到人類社會(huì)的各個(gè)方面，深刻地改變著人類的生存環(huán)境。人們對(duì)更迅速地獲取各類信息的需求不斷增長(zhǎng)，與此同時(shí)則需要更多的通信接入手段和更大的網(wǎng)絡(luò)接入帶寬。而無(wú)線多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）則是能夠提供靈活、機(jī)動(dòng)接入網(wǎng)路和業(yè)務(wù)綜合利用的比較適宜的應(yīng)用平臺(tái)。由于這類固定無(wú)線接入以其初期投資小、建設(shè)快、維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)，很受青睞，尤其它還非常適合那種不易鋪設(shè)線纜（或光纖）、地形復(fù)雜、用戶密度大及數(shù)據(jù)速率要求高的場(chǎng)合。

1 接入網(wǎng)與用戶駐地網(wǎng)

　　從通信的全程全網(wǎng)的角度看，根據(jù)ITU-T的定義，固定網(wǎng)的全網(wǎng)可劃分為公用電信網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)（CPN），其中CPN的這部分應(yīng)屬通信用戶所有。通常將市話端局、局間中繼網(wǎng)和長(zhǎng)途網(wǎng)一起統(tǒng)稱為核心網(wǎng)（CN），將端局至CPN之間的網(wǎng)路部分稱為接入網(wǎng)（AN）。國(guó)際電聯(lián)的建議是以ISDN網(wǎng)為基礎(chǔ)來(lái)考慮的，因此CPN即是用戶終端到網(wǎng)路接口之間的全部機(jī)線部分，對(duì)ISDN網(wǎng)而言，即為NT1與NT2之間的參考點(diǎn)。

　　由于無(wú)線傳輸不需有線那樣的物理傳輸媒體，因此無(wú)線LMDS業(yè)務(wù)并不完全尊照上述的接入網(wǎng)路概念，無(wú)線LMDS可以即可提供作為接入網(wǎng)的部分，也可作為AN加CPN同時(shí)提供用戶服務(wù)，在用戶部分把硬件設(shè)備作成一體。LMDS可以采用FM、TDM等調(diào)制方式，也可以采用OFDM（正交頻分復(fù)用）等技術(shù)，但用于ISDN網(wǎng)則必須符合其網(wǎng)路性能接口要求。

2 寬帶與窄帶業(yè)務(wù)應(yīng)用

　　本來(lái)信息占用的帶寬和傳輸信息的速率是不同的概念，但是他們之間又有著密切聯(lián)系。在模擬網(wǎng)路時(shí)代，為保持所傳遞的信號(hào)失真在允許的范圍之內(nèi)，必須有足夠的頻帶寬度，例如一般的３類傳真和普通的話音帶寬均為300-3400Hz，傳送一路彩色電視則需要6MHz的模擬帶寬；而通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化后，普通話音可采用64kbit/s速率的PCM方式或32kbit/s的ADPCM方式傳送。根據(jù)ITU關(guān)于數(shù)據(jù)速率的定義：

低速 <10 kbit/s

中速 10-64 kbit/s

高速 64-2048 kbit/s

極高速 2048-20000 kbit/s

　　目前實(shí)用中，有時(shí)把高速64-2048 kbit/s稱為中寬帶，嚴(yán)格地講這仍屬窄帶的范疇，２Ｍbit/s以上的極高速才指的是“寬帶”。

　　現(xiàn)代通信的發(fā)展是網(wǎng)絡(luò)和信息源均實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，通信業(yè)務(wù)多樣化，這就要求通信網(wǎng)必須具有從低到高不同的業(yè)務(wù)接口速率。通信發(fā)展近百年來(lái)基本上提供的是窄帶的服務(wù)，包括我國(guó)以及一些發(fā)達(dá)國(guó)家在內(nèi)，至今絕大部分的業(yè)務(wù)量仍是窄帶業(yè)務(wù)，而且是話音為主。近些年來(lái)，由于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，可以說這是人們所始料不及的，這使得傳統(tǒng)的窄帶電路交換網(wǎng)絡(luò)在傳送中高速以上數(shù)據(jù)時(shí)暴露出了明顯的弱點(diǎn)，形成了用戶接入的瓶頸。而由于互聯(lián)網(wǎng)及寬帶多媒體的發(fā)展與應(yīng)用，又出現(xiàn)了遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、視頻點(diǎn)播等寬帶業(yè)務(wù)，對(duì)寬帶通信的需求越來(lái)越迫切。未來(lái)寬帶無(wú)線多媒體業(yè)務(wù)還可能包括如互聯(lián)網(wǎng)衍生的基于IP的業(yè)務(wù)、新型的移動(dòng)Web瀏覽業(yè)務(wù)、自動(dòng)投送業(yè)務(wù)(話音／視頻／圖象)、雙向Email文字／圖象／短視頻剪輯業(yè)務(wù)、雙向音頻光盤／視頻／圖象業(yè)務(wù)、實(shí)時(shí)性視頻會(huì)議和大容量文件傳遞業(yè)務(wù)等。這些業(yè)務(wù)都需要有寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)支持。因此各類用戶和各運(yùn)營(yíng)商都在積極尋求相應(yīng)的無(wú)線寬帶接入手段。當(dāng)然這也是需要有一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和演進(jìn)過程。

3 LMDS 可用頻譜資源及典型系統(tǒng)

　　3.１　低頻段（中高速率）LＭＤＳ

　　LＭＤＳ采用點(diǎn)(主站或基站)對(duì)多點(diǎn)(遠(yuǎn)端站或用戶站)的組網(wǎng)方式，基站可直接連入廣域網(wǎng)。遠(yuǎn)端站向客戶端提供多種接口類型，如以太網(wǎng)接口、ATM接口、幀中繼接口及 El等。采用多扇區(qū)覆蓋，服務(wù)區(qū)半徑可達(dá)5－１０公里以上，使用一定角度范圍內(nèi)聚焦的喇叭天線，覆蓋客戶端設(shè)備。通常采用PSK、QAM調(diào)制方式并利用多扇區(qū)技術(shù)，可充分利用頻率資源，扇區(qū)角度有 15o、30o、45o、60o、90o等。適合中高速數(shù)據(jù)傳送、LAN互連、VPN等業(yè)務(wù)，其優(yōu)點(diǎn)是提供的業(yè)務(wù)速率高且可按需動(dòng)態(tài)分配、建設(shè)快、維護(hù)費(fèi)用低。

　　根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線電管理局[2000]88文，現(xiàn)規(guī)劃將3400～3430MHz/3500～3530MHz共2×30MHz頻帶作FDD方式中無(wú)線接入使用，若經(jīng)試驗(yàn)證明FWA系統(tǒng)與衛(wèi)星C擴(kuò)展頻段有頻率共用可能，并確定其共用條件后，將來(lái)也有可能根據(jù)市場(chǎng)需求，研究和確定在3400～3600MHz頻段內(nèi)實(shí)施與衛(wèi)星系統(tǒng)的頻率共用；為平衡和滿足眾多電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)此有限資源的需求，我國(guó)在2001年采用評(píng)選（招標(biāo)）方式進(jìn)行分配了五個(gè)城市（南京、廈門、青島、武漢、重慶）。另外，我國(guó)為滿足無(wú)線接入業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，決定仍保留1.5 GHz原劃分頻段和指配的一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)微波系統(tǒng)，該頻段的一些系統(tǒng)已在我國(guó)操作使用多年，主要用于話音業(yè)務(wù)，也可傳低速數(shù)據(jù)。

３.2 .高頻段（寬帶）LMDS

　　本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)是一種新出現(xiàn)的毫米波寬帶無(wú)線接入技術(shù)，可提供雙向數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)，同時(shí)可支持速率為ISDN－BRI、E1和E3的電話業(yè)務(wù)和專用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。LMDS可提供對(duì)稱業(yè)務(wù)與不對(duì)稱業(yè)務(wù)，如交互式電視和高速數(shù)據(jù)。另外可以提供互聯(lián)網(wǎng)接入，還可以用于局域網(wǎng)的互連。LMDS所使用的頻段較高，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大，其發(fā)展在很大程度上取決于能否開發(fā)出高性能、低成本的26GHz收發(fā)信機(jī)，這一頻段的放大器需要基于鎵砷技術(shù)的單片毫米波集成電路，還有軟件無(wú)線電及智能天線技術(shù)等。

　　根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線電管理局 [2001]652號(hào)文，高頻段寬帶無(wú)線接入目前僅考慮了26GHz的LMDS。近幾年來(lái)，我國(guó)對(duì)26GHz及38GHz這兩段頻譜組織了一些運(yùn)營(yíng)商與制造廠家聯(lián)合分別在廣州、上海、北京、重慶、武漢、杭州、大連、青島、深圳、珠海、綿陽(yáng)等地進(jìn)行了系統(tǒng)試驗(yàn)，經(jīng)分析研究首先確定取雨衰性能相對(duì)較好的26GHz頻段作LMDS主用頻譜，38GHz頻段作頻率協(xié)調(diào)更短距離高密度運(yùn)用。其基本頻帶寬度亦按3.5MHz×N方式遞增。26GHz頻段的試行FDD頻譜限界規(guī)劃為中心站下行24.507～25.515GHz，遠(yuǎn)端站上行25.757～26.765GHz。。

4 LMDS發(fā)展前景和建議

　　4．1 由于信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，作為基礎(chǔ)設(shè)施的寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必須要加強(qiáng)，而不是削弱。隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，無(wú)線寬帶需求必然逐步增大。但因?yàn)槟壳按嬖谟卸喾N寬帶接入手段，無(wú)線寬帶業(yè)務(wù)在很大程度上仍是作為有線和光纖手段的補(bǔ)充。另外還有用戶對(duì)無(wú)線寬帶業(yè)務(wù)認(rèn)知的程度和價(jià)格等因素，尤其是現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)寬帶內(nèi)容極其有限，用戶也不能指望像普通信息查詢上網(wǎng)那樣便宜的資費(fèi)去調(diào)用流媒體實(shí)時(shí)觀看VOD節(jié)目等，所以目前建設(shè)寬帶業(yè)務(wù)仍處于發(fā)展初期階段，應(yīng)積極研發(fā)可靠而價(jià)廉的新技術(shù)同時(shí)要積極培育市場(chǎng)；但作為寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳遞手段當(dāng)前則應(yīng)積極發(fā)展并滿足一些急需的單位、一些大中企事業(yè)單位、電信運(yùn)營(yíng)單位的骨干中繼網(wǎng)以及大中型社區(qū)服務(wù)網(wǎng)等建設(shè)的發(fā)展和需求。關(guān)于寬帶網(wǎng)的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理和計(jì)費(fèi)等問題，不論國(guó)際、國(guó)內(nèi)目前都還缺乏成熟經(jīng)驗(yàn)，需要認(rèn)真從實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步走向規(guī)范化。

　　對(duì)于低頻段的LMDS則應(yīng)考慮充分利用頻譜資源，選擇先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)備盡量滿足中低速數(shù)據(jù)和話音用戶的需求。

4．2 LMDS技術(shù)目前尚屬研發(fā)、試用階段，

　　新技術(shù)、新設(shè)備不斷出現(xiàn)如近兩年國(guó)際上熱火朝天研發(fā)的采用OFDM技術(shù)（即正交頻分復(fù)用）的10GHz以下點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)系統(tǒng)已達(dá)到實(shí)用階段，此類系統(tǒng)在抗無(wú)線電通信中常見的多徑干擾和頻率選擇性衰落能力都非常強(qiáng)，而且頻率利用律高、價(jià)格低，較有競(jìng)爭(zhēng)力。另外，由于各國(guó)對(duì)LMDS的頻率劃分不統(tǒng)一，同時(shí)國(guó)際上有多家公司組織研發(fā)生產(chǎn)，目前尚未形成統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備價(jià)格尚高。還有就是在技術(shù)上毫米波段隨著頻率的增高（如38GHz）受雨衰的影響大。因此，建議加強(qiáng)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的LMDS高低端系統(tǒng)設(shè)備的研發(fā)投入，LMDS技術(shù)的推廣應(yīng)用有可能對(duì)該產(chǎn)業(yè)發(fā)展有較大影響。我國(guó)在微波技術(shù)領(lǐng)域有相當(dāng)水平，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也不太落后，建議運(yùn)營(yíng)業(yè)和制造業(yè)等各大企業(yè)，對(duì)發(fā)展新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)務(wù)加大投入，密切配合，使企業(yè)都有發(fā)展后勁。

　　4．3 寬帶接入技術(shù)也是我國(guó)的十五規(guī)劃的發(fā)展重點(diǎn)之一，系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作國(guó)內(nèi)外均在逐步發(fā)展完善之中，預(yù)計(jì)我國(guó)在一兩年后會(huì)大量應(yīng)用。目前急需進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)備體制的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工作和該頻段的無(wú)線電頻譜資源使用規(guī)劃工作，尤其是3.5GHz頻段具有良好的無(wú)線傳播特性，非常寶貴，現(xiàn)只有上下30MHz的帶寬，為充分有效地利用該段頻譜，應(yīng)積設(shè)立課題極研究和協(xié)調(diào)與衛(wèi)星及無(wú)線電定位等頻率共用的問題，擴(kuò)展這段頻譜，滿足對(duì)此頻段中無(wú)線接入的巨大需求壓力。

摘自《通信市場(chǎng)》