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摘要 本文對3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)與LMDS系統(tǒng)的特性進(jìn)行了比較,指出在應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)使用目的來選擇相應(yīng)的系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞 3.5GHz固定無線接入 LMDS 應(yīng)用 選擇
1 引言
隨著我國改革開放的深入和中國加入WTO,我國的電信市場逐漸走向更加開放、公平和有序的競爭環(huán)境。特別是在接入網(wǎng)方面,各種技術(shù)層出不窮,市場競爭更加激烈。接入網(wǎng)分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩種。目前比較流行的3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)和LMDS系統(tǒng),就是無線接入技術(shù)中的兩種系統(tǒng),兩者有許多相似之處,也有其不同點(diǎn)。
2 系統(tǒng)概述
3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)是源自多信道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(MMDS)系統(tǒng)的雙向固定無線接入系統(tǒng)。
MMDS是一種點(diǎn)對多點(diǎn)分布、提供寬帶業(yè)務(wù)的無線接入技術(shù),它適用于中小企業(yè)用戶和集團(tuán)用戶,可透明傳輸業(yè)務(wù);在基站端與網(wǎng)絡(luò)的接口為T1/E1、100Base-T和Q3等,在用戶端的接口為E1和10Base-T等;可以為用戶提供Internet的接入、本地用戶的數(shù)據(jù)交換、語音業(yè)務(wù)和視頻點(diǎn)播(VOD)業(yè)務(wù)。
MMDS最初用于傳輸單向電視和網(wǎng)絡(luò)廣播,1970年,F(xiàn)CC在2.5GHz上劃出200MHz給無線電信運(yùn)營商,其中共有31個(gè)信道,每信道帶寬6MHz,使用于用戶分布很分散的情況(40km范圍內(nèi))。
本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS,Local Multipoint Distribute Service)系統(tǒng)是一種嶄新的寬帶無線接入技術(shù),1998年被美國電信界評選為十大新興通信技術(shù)之一。由于該技術(shù)利用高容量點(diǎn)對多點(diǎn)微波傳輸,可以提供雙向語音、數(shù)據(jù)及視頻圖像業(yè)務(wù),能夠?qū)崿F(xiàn)從Nx64kbit/s到2Mbit/s,甚至高達(dá)155Mbit/s的用戶接入速率,并具有很高的可靠性,號稱是一種“無線光纖”技術(shù)。
LMDS中各個(gè)詞都有其自身的含義。所謂“本地”其實(shí)就是指單個(gè)基站所能夠覆蓋的范圍。LMDS因?yàn)槭芄ぷ黝l率和電波傳播特性的限制,單個(gè)基站在城市環(huán)境中所覆蓋的半徑通常小于5km;“多點(diǎn)”是指信號由基站到用戶端是以點(diǎn)對多點(diǎn)的方式傳送的,而信號由用戶端到基站則是以點(diǎn)對點(diǎn)的方式傳送;“分配”是指基站將發(fā)出的信號(可能同時(shí)包括話音、數(shù)據(jù)及Internet、視頻業(yè)務(wù))分別分配至各個(gè)用戶;“業(yè)務(wù)”是指系統(tǒng)運(yùn)營者與用戶之間的業(yè)務(wù)提供與使用關(guān)系,即用戶從LMDS網(wǎng)絡(luò)所能得到的業(yè)務(wù)完全取決于運(yùn)營者對業(yè)務(wù)的選擇。
LMDS工作在10GHz以上,一般在毫米波段附近,可用的帶寬達(dá)到1GHz以上,幾乎可以提供任何種類的業(yè)務(wù),支持語音、數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務(wù),并支持ATM、TCP/IP和MPEG2等標(biāo)準(zhǔn)。
3 兩種系統(tǒng)的共同點(diǎn)
3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)和LMDS系統(tǒng)都具有無線系統(tǒng)的共同優(yōu)缺點(diǎn),它們與有線接入技術(shù)相比,具有許多優(yōu)越性,具體如下。
(1) 工程啟動(dòng)快,建設(shè)周期短。建設(shè)有線接入工程需要大量的時(shí)間用于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),而3.5GHz固定無線接入或LMDS技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,運(yùn)營商只需較短時(shí)間投資建立一個(gè)配置較簡單的基站,覆蓋若干個(gè)用戶即可開始運(yùn)營;
。2) 在用戶發(fā)展方面極具靈活性,后期擴(kuò)容能力強(qiáng)。兩種系統(tǒng)均具有良好的可擴(kuò)展性,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)用戶需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)或動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)資源,添加所需的設(shè)備,提供新的服務(wù),也不會(huì)因用戶變化而造成資金或設(shè)備的浪費(fèi);
。3) 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用比較低。
另一方面,無線接入系統(tǒng)也有其局限性,具體如下。
。1) 無線系統(tǒng)由于受環(huán)境因素影響大,特別是建筑物阻擋影響,在傳輸性能方面還比不上有線方式;
。2)可用帶寬有限,不能完全滿足各個(gè)層面用戶需求。
具有相似的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)一般由基站、遠(yuǎn)端站和網(wǎng)管系統(tǒng)三大部分構(gòu)成,其中基站和遠(yuǎn)端站又分別分為室內(nèi)單元(IDU)和室外單元(ODU)兩部分,室內(nèi)單元是與提供業(yè)務(wù)相關(guān)的部分,如業(yè)務(wù)的適配和匯集;室外單元提供基站和遠(yuǎn)端站之間的射頻傳輸功能,一般安置在建筑物的屋頂上,基站位于服務(wù)區(qū)中心,它覆蓋的服務(wù)區(qū)一般分為多個(gè)扇區(qū)。每個(gè)扇區(qū)可以對一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)端站提供服務(wù)。遠(yuǎn)端站設(shè)置在用戶駐地,遠(yuǎn)端站室內(nèi)單元連接用戶終端或用戶小交換機(jī)、路由器等用戶駐地網(wǎng)設(shè)備。
4 兩種系統(tǒng)的區(qū)別
3.5GHz固定無線接入與LMDS的本質(zhì)區(qū)別在于空中接口部分,前者工作于3~5GHz附近,后者工作于10GHz以上頻段。由于工作頻段不同,決定了這兩種技術(shù)在覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)能力和適用范圍方面的不同。
4.1 覆蓋范圍
從無線的工作原理來看,頻率越高,信號隨距離的衰耗就越快,衍射能力也降低,也就是說繞過障礙物(如建筑、植物、雨滴等)的能力降低,這兩方面的因素決定了兩種技術(shù)不同的覆蓋能力。3.5GHz固定無線接入技術(shù)覆蓋范圍一般可達(dá)10km,而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/h,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慮。另外,障礙物的影響對3.5GHz固定無線接入的影響要小一些,屬于準(zhǔn)視距傳輸;而LMDS的高工作頻段決定了它的基站和遠(yuǎn)端站之間只能視距傳輸,不能有障礙物的阻隔。對于發(fā)展中的城市,新建筑物的頻繁出現(xiàn)有可能影響LMDS的無線傳輸,給運(yùn)營、維護(hù)帶來困難,這也是網(wǎng)絡(luò)組織過程中必須考慮的因素。
4.2 系統(tǒng)容量
頻率越高,可用帶寬也就越高。目前,我國為3.5GHz固定無線接入劃分了30GHzX2的帶寬,對LMDS雖然未劃分頻譜,但從國外頻譜劃分情況來看,可用帶寬在1GHz以上。在采用相同調(diào)制技術(shù)的條件下,可用帶寬的多少直接決定了系統(tǒng)容量的大小。另一個(gè)影響因素是頻率重用系數(shù),扇區(qū)波束角越小,服務(wù)區(qū)內(nèi)劃分扇區(qū)越多,頻率重用的可能性越高,相同頻帶寬度上可調(diào)制比特率就越高。LMDS一方面可用頻帶較寬,另一方面可采用極化復(fù)用方式來增加頻率的重用性,因此系統(tǒng)容量較高;而3.5固定無線接入可用頻帶較窄,多數(shù)設(shè)備不支持極化復(fù)用,因此系統(tǒng)容量比LMDS低。
4.3 業(yè)務(wù)能力
總的來說,3.5GHz固定無線接入和LMDS都可支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音等多種業(yè)務(wù),但在可提供接入速率的能力上是不一樣的。3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)容量較低,因此用戶端接口的速率也相對低一些,可提供接口類型包括10Base-T、E1、n*64kb/s、FR、POS或ISDN接口。對于中國的電信運(yùn)營商來說,目前發(fā)展3.5GHz無線接入可主要用于中小企業(yè)接入、無線到大樓、基站傳輸、中繼服務(wù)、DDN、IP電話等。而LMDS由于系統(tǒng)容量很大,每個(gè)遠(yuǎn)端站可有較高的業(yè)務(wù)帶寬,因此對CPN或CPE提供的業(yè)務(wù)帶寬也較大,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。
4.4 適用范圍
從業(yè)務(wù)帶寬和速率上看,3.5GHz無線接入系統(tǒng)主要用于向中小企業(yè)用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),側(cè)重于中低速的數(shù)據(jù)服務(wù)。LMDS由于可提供的帶寬資源巨大,系統(tǒng)容量大,可支持的業(yè)務(wù)主要面向商業(yè)用戶和集團(tuán)用戶,適合于業(yè)務(wù)量集中、用戶群集中的地區(qū)。
5 結(jié)束語
系統(tǒng)的選擇應(yīng)根據(jù)具體的使用目的(環(huán)境)而定,同時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)性,不求最好,但求適用。
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