淺析LMDS多點分配接入技術(shù)（三）

周志敏



　　編者按：上一篇文章《淺析LMDS多點分配接入技術(shù)(二) 》我們介紹了LMDS技術(shù)應(yīng)用尚待解決的問題以及LMDS工程設(shè)計應(yīng)考慮的因素本文將就LMDS系統(tǒng)的應(yīng)用、LMDS系統(tǒng)典型應(yīng)用領(lǐng)域做相關(guān)介紹。



6.LMDS系統(tǒng)的應(yīng)用



　　LMDS（26GHz）系統(tǒng)自1998年開始進入中國市場，歷經(jīng)兩年多的技術(shù)試驗階段后，終于完成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和頻率規(guī)劃的制定，并于2002年開始進入了商用試驗階段。26頻段頻譜資源豐富，按FDD雙工方式規(guī)劃的LMDS工作頻率范圍為24450～27000MHz，其中，可用帶寬為：1008MHz×2，可采用的波道配置有4種方案，其基本信道間隔為3.5MHz、7MHz、14MHz和28MHz。工作在26GHz的LMDS系統(tǒng)相對低頻段無線接入系統(tǒng)而言自然其接入帶寬大是其重要的特點，系統(tǒng)的主流技術(shù)均是以支持綜合業(yè)務(wù)接入為設(shè)計目標(biāo)，當(dāng)前，LMDS系統(tǒng)空中接口協(xié)議沒有也難以形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上給運營商的技術(shù)選擇帶來些困惑。為此針對LMDS系統(tǒng)的幾個熱點問題進行探討。



6.1 ATPC（自動發(fā)信功率控制）



　　ATPC技術(shù)本身主要是為了解決系統(tǒng)間干擾及雨衰兩個互相矛盾的問題而設(shè)計的，LMDS系統(tǒng)是點對多點通信系統(tǒng)，在一個扇區(qū)內(nèi)，不同的用戶終端與基站距離不同，在同一基站范圍內(nèi)最好的設(shè)計是所有扇區(qū)及一個扇區(qū)內(nèi)的所有遠(yuǎn)端站達到基站接收機的收信電平相近，這樣可減少扇區(qū)之間或同一扇區(qū)由不同遠(yuǎn)端站引入的相互干擾，因此需要系統(tǒng)具備ATPC功能，而在考慮同城域不同基站之間的干擾時，希望各基站在保證必要的誤碼特性條件下，盡量降低發(fā)信功率，那么，這勢必使每段電路的衰落儲備降低，在出現(xiàn)一般降雨時，不可用性指標(biāo)就已開始劣化。因此，兼顧雨衰而引起的不可用性，在系統(tǒng)設(shè)計時采用了ATPC技術(shù)，使隨著雨衰的增加和誤碼性能的惡化，系統(tǒng)自動調(diào)整發(fā)信功率，直到最大發(fā)信功率為止，從而解決了前述所說明的矛盾問題。由于雨衰而導(dǎo)致的不可用性是由最大發(fā)信功率決定的，因此ATPC并不會對系統(tǒng)可用性指標(biāo)帶來改善。



6.2 LMDS/MMDS混合型無線寬帶接入



　　隨著國內(nèi)電信市場的變化，無線寬帶接入技術(shù)現(xiàn)階段主要支持固定無線業(yè)務(wù)，根據(jù)運行的頻率，主要分為MMDS系統(tǒng)和LMDS系統(tǒng)：



　　6.2.1 MMDS系統(tǒng)主要運行在3.5G頻段，可用帶寬為2×30.5M，傳播為準(zhǔn)視距傳播，支持多扇區(qū)組網(wǎng)，支持QPSK、16QAM、64QAM調(diào)制方式，基站側(cè)可提供100Base-T接口、155MSTM-1/OC-3接口或V5接口與骨干網(wǎng)相連，終端側(cè)可提供E1、FE1、N×64Kb/s、POTS、10Base-T接口、FR、ISDN接口，下行復(fù)用方式為TMD、FDM方式，上行多址方式為TDMA、CDMA等，可提供電話、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)等。通常視支持業(yè)務(wù)情況，可選擇基于電路方式、IP方式或ATM方式的設(shè)備。



　　6.2.1 LMDS系統(tǒng)主要運行在26G頻段，可用帶寬為2×1.008G，傳播為視距傳播，支持多扇區(qū)組網(wǎng)，支持QPSK、16QAM、64QAM調(diào)制方式，基站側(cè)可提供100Base-T接口、155M STM-1/OC-3接口或V5接口與骨干網(wǎng)相連，終端側(cè)可提供E1、FE1、10/100Base-T接口、FR、ISDN、25M或155M ATM UTP接口等，下行復(fù)用方式為TMD、FDM方式，上行多址方式為TDMA、CDMA、FDMA等，可提供電話、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)綜合業(yè)務(wù)平臺。



　　6.2.3MMDS系統(tǒng)與LMDS系統(tǒng)比較。MMDS與LMDS系統(tǒng)在容量上、傳播距離上各有優(yōu)勢與劣勢。在業(yè)務(wù)上，MMDS系統(tǒng)適合于用戶分布較分散，而業(yè)務(wù)需求卻不大的用戶業(yè)務(wù)模型；LMDS系統(tǒng)則適合于用戶分布集中，業(yè)務(wù)需求量大的用戶業(yè)務(wù)模型，如大中城市密集城區(qū)的商業(yè)大廈、高檔寫字樓、大集團等用戶。因此，我們必須對目前開展的業(yè)務(wù)及短期內(nèi)的發(fā)展做一個綜合的評估，根據(jù)用戶的需求和分布來選擇適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)和解決方案。



　　目前，結(jié)合中國市場的具體情況和各寬帶無線接入設(shè)備的特點，提出LMDS/MMDS混合型無線寬帶接入的整體解決方案。LMDS/MMDS混合型無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為三個層次，第一層以容量較大型的LMDS設(shè)備，建設(shè)“無線光纖”骨干網(wǎng)，同時解決大容量業(yè)務(wù)接入業(yè)務(wù)。第二層，依托LMDS骨干網(wǎng)，以LMDS提供傳輸資源，建設(shè)MMDS網(wǎng)，加強網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，解決中小容量的接入業(yè)務(wù)。第三層，以PDH微波、2.4GHz/5.8GHz點對多點微波作為補充接入手段。



　　這種方案的一個主要優(yōu)勢是充分考慮了LMDS容量大，但系統(tǒng)中心站及遠(yuǎn)端站的價格較為昂貴，單個基站的覆蓋面積較��；而MMDS容量小，但終端價格便宜，基站覆蓋半徑大的特點。以LMDS容量優(yōu)勢，解決集中在密集城區(qū)具有大容量業(yè)務(wù)需求的商業(yè)用戶，利用MMDS低價位的無線設(shè)備滿足現(xiàn)階段中小企業(yè)用戶及個體用戶的業(yè)務(wù)需求。同時，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋上，LMDS/MMDS混合組網(wǎng)以部分區(qū)域重疊覆蓋的形式，實現(xiàn)大面積多業(yè)務(wù)的提供。這樣就可以克服LMDS系統(tǒng)覆蓋受限及MMDS容量受限的缺點，最大程度上降低初期的投資。 LMDS/MMDS混合型無線寬帶接入網(wǎng)具有以下主要技術(shù)優(yōu)勢和特點：



　　6.2.4網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面。在大中城市重點發(fā)展LMDS/MMDS混合型無線寬帶接入網(wǎng)，適合于擁有骨干網(wǎng)傳輸資源而本地接入資源相對匱乏的運營商快速開展業(yè)務(wù)、參與市場競爭，提高骨干網(wǎng)的經(jīng)濟效益。



　　6.2.5業(yè)務(wù)能力方面。充分利用LMDS傳輸容量大的特點，集中解決大集團、大客戶的多業(yè)務(wù)接入；利用MMDS設(shè)備成本低，特別是終端價格低的優(yōu)勢，重點發(fā)展中小企業(yè)、小商業(yè)用戶的接入業(yè)務(wù)。



　　6.2.6市場運營方面。由于大的商業(yè)用戶多集中在各商業(yè)中心，在市中心、各商業(yè)中心、產(chǎn)業(yè)區(qū)以LMDS網(wǎng)絡(luò)熱點覆蓋，而由MMDS解決城市、城郊的普遍覆蓋問題。LMDS/MMDS混合型無線寬帶接入網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋和系統(tǒng)容量分配上，符合城市商業(yè)用戶在地域上分布的實際情況。根據(jù)用戶情況，可以靈活進行資源配置，最大程度節(jié)約投資。



　　6.2.7網(wǎng)絡(luò)傳輸方面。利用LMDSATM傳輸機制，作為無線寬帶接入的骨干網(wǎng)絡(luò)，提高QoS的保證。同時解決無線寬帶接入網(wǎng)中第二層MMDS網(wǎng)絡(luò)的接入和傳輸。



　　6.2.8在頻率資源和覆蓋方面。LMDS具有較豐富的頻率資源，便于運營商特別是大運營商在全國范圍內(nèi)進行網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一建設(shè)。同時利用MMDS良好的傳播特性，在網(wǎng)絡(luò)的覆蓋上，對無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力進行有力的補充。



　　對于LMDS/MMDS無線寬帶接入網(wǎng)，產(chǎn)品設(shè)備類型的選擇十分重要。除了產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性外，運營商還應(yīng)重點關(guān)注LMDS系統(tǒng)容量和終端接口的多樣性方面；對于MMDS設(shè)備，由于其面向中小型商業(yè)用戶，設(shè)備選擇應(yīng)注重產(chǎn)品價格成本，特別是終端。



7. LMDS系統(tǒng)的典型應(yīng)用領(lǐng)域



7.1 LMDS在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的應(yīng)用



　　LMDS系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的接入部分，起連接業(yè)務(wù)節(jié)點接口和用戶網(wǎng)絡(luò)接口的橋梁作用。此應(yīng)用是傳統(tǒng)電信運營商在已有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，作為光纖接入的補充手段，短期內(nèi)滿足用戶對寬帶業(yè)務(wù)需求的有效方式。上海試驗網(wǎng)以上海ATM寬帶平臺為基礎(chǔ)，采用基于ATM信元復(fù)用的連續(xù)載波在基站和用戶站間的傳輸數(shù)據(jù)。試驗對視頻點播、會議電視和INTERNET接入等業(yè)務(wù)進行了測試，結(jié)果表明LMDS系統(tǒng)可作為寬帶ATM網(wǎng)一種靈活的接入方式，為寬帶用戶提供良好的服務(wù)。



7.2 LMDS在移動通信網(wǎng)中的應(yīng)用



　　在GSM移動網(wǎng)中，基站控制器（BSC）經(jīng)光纖與基站收發(fā)信號（BTS）相連，光纖雖具有帶寬的特點，但鋪設(shè)施工困難，不利于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化。采用LMDS系統(tǒng)實現(xiàn)BSC和BTS間的互連，既保留了光纖連接帶寬的的優(yōu)點，又縮短了系統(tǒng)建設(shè)的周期，實現(xiàn)了BSC和BTS間的“軟連接”，并為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化提供了便利。



7.3 LMDS構(gòu)建本地信息環(huán)路



　　以LMDS系統(tǒng)的骨干網(wǎng)為基礎(chǔ)，采用合理的組網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建高速交換平臺，通過自己建設(shè)、網(wǎng)站鏡像或從外面引進信息等豐富本地信息業(yè)務(wù)，并租用電信部門出口線路實現(xiàn)本地環(huán)路與INTERNET的互連�？紤]到本地信息交換平臺需為用戶提供多樣化的服務(wù)，且未來網(wǎng)絡(luò)中的主要業(yè)務(wù)將來自IP，所以采用IP核心網(wǎng)，同時外加ATM交換層，即實現(xiàn)了與LMDS系統(tǒng)空中ATM接口的一致性，又有效支持各種類型的業(yè)務(wù)（如DDN、FRN等）。該應(yīng)用對新興運營商可以實現(xiàn)一次性投入少、開通快、組網(wǎng)靈活和擴容方便等優(yōu)勢，LMDS系統(tǒng)的寬帶性和廉價性也符合目前用戶對寬帶業(yè)務(wù)的需求。



7.4 LMDS在廣播電視網(wǎng)中的應(yīng)用



　　Celluar Vision公司在紐約建成了一個28GHz的LMDS廣播視像系統(tǒng)。該系統(tǒng)是目前世界上最成熟的LMDS系統(tǒng)，主要為用戶提供多頻道的電視節(jié)目，價格低于其競爭對手30％，到1997年底已擁有用戶12000個。此系統(tǒng)能提供48Mbps的下行數(shù)據(jù)速率，由于開通較早，系統(tǒng)本身是單向的，用戶需通過PSTN實現(xiàn)上行鏈路連接。現(xiàn)在利用LMDS系統(tǒng)構(gòu)建本地交互式電視分配網(wǎng)在技術(shù)上已沒有任何問題。



7.5 LMDS構(gòu)建綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)



　　建設(shè)集話音、數(shù)據(jù)和視像于一體的綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，既符合“三網(wǎng)合一”的趨勢，又可滿足用戶對多媒體業(yè)務(wù)的需求。通常認(rèn)為實現(xiàn)接入網(wǎng)的全光化（FTTH）是構(gòu)建綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的最佳解決方案。但采用全光接入網(wǎng)在目前仍有很多困難，如光纖的建設(shè)和運營成本昂貴，光纖的鋪設(shè)涉及市政、交通和環(huán)境等方面等。LMDS系統(tǒng)可支持的最高接入速率達155Mbps，能夠滿足用戶對通信帶寬日益增長的需求，而它啟動資金少，開通速度快和擴容靈活等優(yōu)點對不具備光纖接入能力的運營商來講，無疑是和短期內(nèi)拓展寬帶業(yè)務(wù)，滿足市場需求的有力手段。



7.6 LMDS在城域網(wǎng)中的應(yīng)用



　　LMDS技術(shù)的出現(xiàn)與成熟，為運營商解決城域網(wǎng)的用戶接入提供了理想的解決方案。LMDS技術(shù)以其特有的高帶寬、多業(yè)務(wù)、易部署、投資低的優(yōu)勢，徹底打破缺乏線纜資源的網(wǎng)絡(luò)運營商在城域網(wǎng)最后一公里接入上的瓶頸。



對于采用ATM技術(shù)城域骨干網(wǎng)的運營商，7390基站可以通過ATM接口直接與城域網(wǎng)中的ATM交換機相連；對于采用MSTP與SDH結(jié)合作為城域骨干網(wǎng)的運營商，7390基站可以通過E1接入城域骨干網(wǎng)絡(luò)；對于采用純IP技術(shù)的運營商，則可以通過前置以太網(wǎng)交換機實現(xiàn)IP與ATM的轉(zhuǎn)換進行接入。每個中心基站最多可以支持225個用戶端站的接入，適用于各種密度的用戶區(qū)域。由此可見，7390LMDS適用于國內(nèi)各大運營商在城域網(wǎng)中的接入應(yīng)用。



　　在用戶端，為電信終端用戶提供最豐富的業(yè)務(wù)接口，包括模擬話音POTS接口、ISDNBRI接口、E1以及n×64k數(shù)據(jù)專線接口、10/100BaseT以太網(wǎng)接口、ATM over STM－1接口。提供的業(yè)務(wù)涵蓋了：話音業(yè)務(wù)，如簡單話音業(yè)務(wù)、企業(yè)交換機PABX的接入以及通過增加一個VoIP網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)IP電話等等；寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)Intranet、虛擬企業(yè)專網(wǎng)VPN、ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入、增加一個DSLAM設(shè)備還可以實現(xiàn)DSL的接入；專線業(yè)務(wù)，如2M E1專線、n×64k數(shù)據(jù)專線等。



　　在網(wǎng)絡(luò)管理方面，根據(jù)用戶網(wǎng)絡(luò)規(guī)模有兩種網(wǎng)管系統(tǒng)可以使用：分別為基于普通筆記本電腦的簡單網(wǎng)管和5620綜合網(wǎng)管。前者可以對單個LMDS系統(tǒng)通過友好的圖形界面進行管理；后者功能更加強大，除了可以管理LMDS系統(tǒng)之外，還可以對上海貝爾阿爾卡特所有的數(shù)據(jù)產(chǎn)品進行管理。如果運營商已經(jīng)配置了5620綜合網(wǎng)管，則只要升級網(wǎng)管軟件即可實現(xiàn)對LMDS系統(tǒng)的管理。



　　LMDS系統(tǒng)還具有以下一些特點，如動態(tài)帶寬分配技術(shù)，可使得網(wǎng)絡(luò)資源得到最充分的利用。LMDS系統(tǒng)可以在同一服務(wù)小區(qū)內(nèi)的不同用戶端站之間，也可以在同一用戶端站內(nèi)的不同業(yè)務(wù)接口之間，進行帶寬的動態(tài)按需分配；同時也可以設(shè)定不同的優(yōu)先級別，自動增益控制；適應(yīng)不同的傳播環(huán)境，帶寬超額預(yù)定，確保運營商利潤最大化。



　　基于先進可靠的技術(shù)性能、豐富的業(yè)務(wù)支持以及全球最廣泛的成功商用，我們有理由相信， LMDS系統(tǒng)將是國內(nèi)各大運營商在解決城域網(wǎng)最后一公里的用戶接入的最佳手段。【未完待續(xù)】




摘自　賽迪網(wǎng)