隨著通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,信息產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用日益突出,開(kāi)展寬帶電信業(yè)務(wù)勢(shì)在必行。加 快接入網(wǎng)的數(shù)字化、寬帶化和智能化建設(shè),已經(jīng)成為我國(guó)電信網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。近幾年出現(xiàn)的寬帶 接入技術(shù)有高速數(shù)字環(huán)路(xDSL)、光纖接入(FTTH)、光纖同軸混合接入(HFC)和寬帶無(wú)線接入(LMDS和 MMDS)等。
1 LMDS寬帶無(wú)線接入技術(shù)
LMDS即本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù),是一種能接入話音、數(shù)據(jù)和視頻等多種業(yè)務(wù)的寬帶點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)接入系統(tǒng)。LMDS系 統(tǒng)利用毫米波傳輸,工作在20-40GHz頻段上,可提供高達(dá)155.52Mbps的用戶接入速率,號(hào)稱是一種“無(wú)線光纖 ”的接入系統(tǒng)。此外,LMDS系統(tǒng)支持所有主要的話音和數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。
LMDS系統(tǒng)采用類似蜂窩式的結(jié)構(gòu)配置,由一個(gè)或多個(gè)有理分布可覆蓋所需地域的基站組成,基站的收發(fā)信 機(jī)經(jīng)點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)線鏈路與服務(wù)區(qū)的固定用戶通信。每個(gè)基站都可支持4到24個(gè)獨(dú)立的扇區(qū),并通過(guò)高速骨干鏈路 連接至公共交換平臺(tái)上。
LMDS系統(tǒng)分為用戶遠(yuǎn)端站、基站、骨干網(wǎng)和網(wǎng)管中心四個(gè)部分,同時(shí)也可將這幾部分看成接入層、邊緣層 和中心層的組合。接入層是用戶站接入業(yè)務(wù)處,在硬件上指用戶端設(shè)備,包括室外單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元和調(diào)制 解調(diào)模塊。邊緣層實(shí)現(xiàn)信號(hào)在骨干網(wǎng)和無(wú)線傳輸間轉(zhuǎn)換,并提供相應(yīng)的QOS和COS,主要包括節(jié)點(diǎn)發(fā)送/接收無(wú)線 單元和連接到ATM或L2/L3邊緣交換機(jī)的基本信道組。中心層經(jīng)有效的傳送、交換和分配帶寬來(lái)優(yōu)化成本,是采 用SDH傳輸技術(shù),ATM或IP或ATM+IP交換技術(shù)的交換平臺(tái),提供與PSTN、INTERNET和其它專用網(wǎng)的互連接口。
2 LMDS系統(tǒng)的典型應(yīng)用
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(diǎn)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(yùn)營(yíng)商在已有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,作為光纖接入的補(bǔ)充手段,短期內(nèi)滿足用戶對(duì)寬帶業(yè)務(wù)需求的有效方式。上海電信就相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)網(wǎng)以正運(yùn)行的上海ATM寬帶平臺(tái)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(yàn)對(duì)視頻點(diǎn)播、會(huì)議電視和INTERNET接入等業(yè)務(wù)進(jìn)行了測(cè)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)。
在移動(dòng)通信網(wǎng)中的應(yīng)用:在GSM移動(dòng)網(wǎng)中,基站控制器(BSC)經(jīng)光纖與基站收發(fā)信號(hào)(BTS)相連,光纖雖具有帶寬的特點(diǎn),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(shí)現(xiàn)BSC和BTS間的互連,既保留了光纖連接帶寬的的優(yōu)點(diǎn),又縮短了系統(tǒng)建設(shè)的周期,實(shí)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(jìn)一步優(yōu)化提供了便利。
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(tái),通過(guò)自己建設(shè)、網(wǎng)站鏡像或從外面引進(jìn)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(shí)現(xiàn)本地環(huán)路與INTERNET的互連。考慮到本地信息交換平臺(tái)需為用戶提供多樣化的服務(wù),且未來(lái)網(wǎng)絡(luò)中的主要業(yè)務(wù)將來(lái)自IP,所以采用IP核心網(wǎng),同時(shí)外加ATM交換層,即實(shí)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)用常被人們稱為新興電信運(yùn)營(yíng)商的“絕活”。面對(duì)擁有大量基礎(chǔ)設(shè)施和用戶的老運(yùn)營(yíng)商,新興運(yùn)營(yíng)商采用LMDS技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)一次性投入少、開(kāi)通快、組網(wǎng)靈活和擴(kuò)容方便等優(yōu)勢(shì),LMDS系統(tǒng)的寬帶性和廉價(jià)性也符合目前用戶對(duì)寬帶業(yè)務(wù)的需求。西安移動(dòng)通信分公司已就此進(jìn)行了一系列的規(guī)劃和試驗(yàn),其目標(biāo)是建設(shè)西安市公共網(wǎng)絡(luò)交換平臺(tái)和多樣化的本地信息平臺(tái),一期工程采用四個(gè)LMDS基站覆蓋整個(gè)西安市,骨干網(wǎng)采用LMDS高速交換技術(shù),解決了IP over ATM問(wèn)題。采用LMDS核心即符合未來(lái)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)IP主流化的趨勢(shì),又能提供目前廣泛使用的DDN業(yè)務(wù)、幀中繼業(yè)務(wù)和各種ATM特定業(yè)務(wù)。根據(jù)預(yù)算,一期工程計(jì)劃投入200萬(wàn)美元,而用戶需求調(diào)查表明在短期內(nèi)即可接入企業(yè)用戶500點(diǎn),個(gè)人用戶5萬(wàn)戶,本地ISP網(wǎng)站20個(gè),具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
在廣播電視網(wǎng)中的應(yīng)用:Celluar Vision公司在紐約建成了一個(gè)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(jià)格低于其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手30%,到1997年底已擁有用戶12000個(gè)。此系統(tǒng)能提供48Mbps的下行數(shù)據(jù)速率,由于開(kāi)通較早,系統(tǒng)本身是單向的,用戶需通過(guò)PSTN實(shí)現(xiàn)上行鏈路連接,F(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(méi)有任何問(wèn)題。
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(shì),又可滿足用戶對(duì)多媒體業(yè)務(wù)的需求。通常認(rèn)為實(shí)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(yùn)營(yíng)成本昂貴,光纖的鋪設(shè)涉及市政、交通和環(huán)境等方面等。在美國(guó),目前460萬(wàn)幢商業(yè)大樓中實(shí)現(xiàn)光纖到大樓的僅占1%。可見(jiàn)要實(shí)現(xiàn)FTTH仍有很長(zhǎng)的一段路。LMDS系統(tǒng)可支持的最高接入速率達(dá)155Mbps,能夠滿足用戶對(duì)通信帶寬日益增長(zhǎng)的需求,而它啟動(dòng)資金少,開(kāi)通速度快和擴(kuò)容靈活等優(yōu)點(diǎn)對(duì)不具備光纖接入能力的運(yùn)營(yíng)商來(lái)講,無(wú)疑是和短期內(nèi)拓展寬帶業(yè)務(wù),滿足市場(chǎng)需求的有力手段。
3 我國(guó)建設(shè)LMDS系統(tǒng)應(yīng)注意的問(wèn)題
用戶需求分析:我國(guó)目前電話和互聯(lián)網(wǎng)的普及率較低,用戶需求更多的是電話和視像業(yè)務(wù),所以運(yùn)營(yíng)商應(yīng)將其服務(wù)對(duì)象定位在為住宅用戶提供基本的話音和數(shù)據(jù)接入以及INTERNET接入。在西安市的調(diào)查結(jié)果表明,LMDS系統(tǒng)的用戶群體為個(gè)人用戶、企業(yè)用戶和寬帶多媒體用戶。其中個(gè)人用戶是主體,入網(wǎng)目的是接入INTERNET,速率要求為100kbps以上,對(duì)資費(fèi)較敏感,能否為他們提供廉價(jià)而快速的INTERNET接入是運(yùn)營(yíng)商在這塊市場(chǎng)上能否成功的關(guān)鍵。企業(yè)用戶的需求集中在企業(yè)虛擬專網(wǎng)(VPN)和INTERNET接入上。他們對(duì)帶寬的要求非常高,通常在5Mbps以上,并需要使用ATM技術(shù)保證所需的QOS。多媒體用戶目前是一個(gè)較小的群體,在帶寬和延遲方面都苛刻的要求,接入方式為純ATM,這部分用戶數(shù)量雖少,但對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的其他用戶具有很好的示范作用。
設(shè)備選型分析:這里對(duì)美國(guó)p-com公司和加拿大NewBridge公司的產(chǎn)品做一番比較。P-COM公司的LMDS設(shè)備特點(diǎn)體現(xiàn)在無(wú)線傳輸上,如更高的發(fā)射功率和調(diào)制階數(shù);直接支持ATM協(xié)議:同時(shí)提供FDMA和TDMA接入方式;提供自動(dòng)發(fā)射功率控制等。但P-COM公司產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)接口方面做理不夠,多種業(yè)務(wù)模塊有待開(kāi)發(fā)。相對(duì)而言NewBridge公司的產(chǎn)品特點(diǎn)體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上,如基站本身具有交換功能,提供端到端的多種業(yè)務(wù)傳輸和多種接入方式以及跨平臺(tái)網(wǎng)管系統(tǒng);基于ATM傳輸協(xié)議,支持動(dòng)態(tài)占用帶寬等。業(yè)務(wù)接入模塊直接面向用戶,如果運(yùn)營(yíng)商不能提供用戶所需的接口,就會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)中失去用戶,所以我們傾向于NewBridge公司的LMDS設(shè)備。
投資風(fēng)險(xiǎn)分析:LMDS系統(tǒng)的投資風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)在技術(shù)和運(yùn)營(yíng)上。技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)是目前我國(guó)無(wú)線頻率委員會(huì)尚未規(guī)定LMDS系統(tǒng)的使用頻點(diǎn)上。運(yùn)營(yíng)上的風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)為兩個(gè)方面:(1)LMDS系統(tǒng)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)時(shí)間很短,無(wú)確切的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)可尋;(2)LMDS系統(tǒng)采用較高頻段的微波,傳輸質(zhì)量易受雨雪天氣的影響,全基站和用戶站之間只能進(jìn)行視距傳輸。根據(jù)加利福尼亞洲LMDS系統(tǒng)傳播條件的研究表明,在一個(gè)小區(qū)范圍內(nèi)有近35%的用戶處于陰影區(qū),接收信號(hào)有困難。而目前我國(guó)正處于城市建設(shè)的高速發(fā)展中,很難保證基站和用戶站間的視距傳輸,給網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了極大的壓力。
4 結(jié)論
LMDS系統(tǒng)以其投資少、開(kāi)通快、組網(wǎng)靈活和擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn),成為近幾年來(lái)通信界研究和宣傳的新熱點(diǎn)。由于技術(shù)上的優(yōu)越性和商業(yè)上的潛在價(jià)值,LMDS系統(tǒng)在未來(lái)的幾年中很有可能迅速崛起。作為一項(xiàng)新技術(shù),要在全世界范圍推廣和普及,仍有很長(zhǎng)的路要走,需在以下幾個(gè)方面做進(jìn)一步的工作:
(1)組織有實(shí)力的通信設(shè)備提供商進(jìn)行LMDS系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究,特別是毫米波收發(fā)技術(shù)和基于GaAs技術(shù)的毫米波集成電路,為開(kāi)發(fā)低成本的LMDS收發(fā)信臺(tái)奠定基礎(chǔ)。
(2)電信運(yùn)營(yíng)商和研究機(jī)構(gòu)應(yīng)在已有試驗(yàn)網(wǎng)和商用網(wǎng)的基礎(chǔ)上,加大對(duì)LMDS系統(tǒng)的傳播環(huán)境和傳播條件的硬件,積累LMDS網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。
(3)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定部門應(yīng)盡快推出LMDS系統(tǒng)和MPLS技術(shù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
(4)國(guó)家無(wú)線頻率委員會(huì)應(yīng)盡早確定我國(guó)LMDS系統(tǒng)的允許工作頻點(diǎn)。