淺析LMDS多點(diǎn)分配接入技術(shù)（三）

周志敏



　　編者按：上一篇文章《淺析LMDS多點(diǎn)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(jì)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(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，歷經(jīng)兩年多的技術(shù)試驗(yàn)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(jìn)入了商用試驗(yàn)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(duì)低頻段無(wú)線接入系統(tǒng)而言自然其接入帶寬大是其重要的特點(diǎn)，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(jì)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(yùn)營(yíng)商的技術(shù)選擇帶來(lái)些困惑。為此針對(duì)LMDS系統(tǒng)的幾個(gè)熱點(diǎn)問題進(jìn)行探討。



6.1 ATPC（自動(dòng)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(gè)互相矛盾的問題而設(shè)計(jì)的，LMDS系統(tǒng)是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信系統(tǒng)，在一個(gè)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(jì)是所有扇區(qū)及一個(gè)扇區(qū)內(nèi)的所有遠(yuǎn)端站達(dá)到基站接收機(jī)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(shí)，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(shì)必使每段電路的衰落儲(chǔ)備降低，在出現(xiàn)一般降雨時(shí)，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(jì)時(shí)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(dòng)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(shuō)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(huì)對(duì)系統(tǒng)可用性指標(biāo)帶來(lái)改善。



6.2 LMDS/MMDS混合型無(wú)線寬帶接入



　　隨著國(guó)內(nèi)電信市場(chǎng)的變化，無(wú)線寬帶接入技術(shù)現(xiàn)階段主要支持固定無(wú)線業(yè)務(wù)，根據(jù)運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(tái)。



　　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(shì)與劣勢(shì)。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(tuán)等用戶。因此，我們必須對(duì)目前開展的業(yè)務(wù)及短期內(nèi)的發(fā)展做一個(gè)綜合的評(píng)估，根據(jù)用戶的需求和分布來(lái)選擇適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)和解決方案。



　　目前，結(jié)合中國(guó)市場(chǎng)的具體情況和各寬帶無(wú)線接入設(shè)備的特點(diǎn)，提出LMDS/MMDS混合型無(wú)線寬帶接入的整體解決方案。LMDS/MMDS混合型無(wú)線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層次，第一層以容量較大型的LMDS設(shè)備，建設(shè)“無(wú)線光纖”骨干網(wǎng)，同時(shí)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(qiáng)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(diǎn)對(duì)多點(diǎn)微波作為補(bǔ)充接入手段。



　　這種方案的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)是充分考慮了LMDS容量大，但系統(tǒng)中心站及遠(yuǎn)端站的價(jià)格較為昂貴，單個(gè)基站的覆蓋面積較�。欢鳰MDS容量小，但終端價(jià)格便宜，基站覆蓋半徑大的特點(diǎn)。以LMDS容量?jī)?yōu)勢(shì)，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(jià)位的無(wú)線設(shè)備滿足現(xiàn)階段中小企業(yè)用戶及個(gè)體用戶的業(yè)務(wù)需求。同時(shí)，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(shí)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(diǎn)，最大程度上降低初期的投資。 LMDS/MMDS混合型無(wú)線寬帶接入網(wǎng)具有以下主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)：



　　6.2.4網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面。在大中城市重點(diǎn)發(fā)展LMDS/MMDS混合型無(wú)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(duì)匱乏的運(yùn)營(yíng)商快速開展業(yè)務(wù)、參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，提高骨干網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)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(diǎn)，集中解決大集團(tuán)、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(jià)格低的優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)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(chǎng)運(yùn)營(yíng)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(diǎn)覆蓋，而由MMDS解決城市、城郊的普遍覆蓋問題。LMDS/MMDS混合型無(wú)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(shí)際情況。根據(jù)用戶情況，可以靈活進(jìn)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(jī)制，作為無(wú)線寬帶接入的骨干網(wǎng)絡(luò)，提高QoS的保證。同時(shí)解決無(wú)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(yùn)營(yíng)商特別是大運(yùn)營(yíng)商在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一建設(shè)。同時(shí)利用MMDS良好的傳播特性，在網(wǎng)絡(luò)的覆蓋上，對(duì)無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力進(jìn)行有力的補(bǔ)充。



　　對(duì)于LMDS/MMDS無(wú)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(yùn)營(yíng)商還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注LMDS系統(tǒng)容量和終端接口的多樣性方面；對(duì)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(jià)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(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。上海試驗(yàn)網(wǎng)以上海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)。



7.2 LMDS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。



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(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�？紤]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)用對(duì)新興運(yùn)營(yíng)商可以實(shí)現(xiàn)一次性投入少、開通快、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。



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(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(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。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。



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(yùn)營(yíng)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(shì)，徹底打破缺乏線纜資源的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在城域網(wǎng)最后一公里接入上的瓶頸。



對(duì)于采用ATM技術(shù)城域骨干網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)商，7390基站可以通過(guò)ATM接口直接與城域網(wǎng)中的ATM交換機(jī)相連；對(duì)于采用MSTP與SDH結(jié)合作為城域骨干網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)商，7390基站可以通過(guò)E1接入城域骨干網(wǎng)絡(luò)；對(duì)于采用純IP技術(shù)的運(yùn)營(yíng)商，則可以通過(guò)前置以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)IP與ATM的轉(zhuǎn)換進(jìn)行接入。每個(gè)中心基站最多可以支持225個(gè)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(guó)內(nèi)各大運(yùn)營(yíng)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(jiǎn)單話音業(yè)務(wù)、企業(yè)交換機(jī)PABX的接入以及通過(guò)增加一個(gè)VoIP網(wǎng)關(guān)實(shí)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(gè)DSLAM設(shè)備還可以實(shí)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(jiǎn)單網(wǎng)管和5620綜合網(wǎng)管。前者可以對(duì)單個(gè)LMDS系統(tǒng)通過(guò)友好的圖形界面進(jìn)行管理；后者功能更加強(qiáng)大，除了可以管理LMDS系統(tǒng)之外，還可以對(duì)上海貝爾阿爾卡特所有的數(shù)據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行管理。如果運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)配置了5620綜合網(wǎng)管，則只要升級(jí)網(wǎng)管軟件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)LMDS系統(tǒng)的管理。



　　LMDS系統(tǒng)還具有以下一些特點(diǎn)，如動(dòng)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(jìn)行帶寬的動(dòng)態(tài)按需分配；同時(shí)也可以設(shè)定不同的優(yōu)先級(jí)別，自動(dòng)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(yùn)營(yíng)商利潤(rùn)最大化。



　　基于先進(jìn)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(guó)內(nèi)各大運(yùn)營(yíng)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)