淺析LMDS多點(diǎn)分配接入技術(shù)（四）

周志敏



　　編者按：上一篇文章《淺析LMDS多點(diǎn)分配接入技術(shù)(三) 》我們介紹了LMDS系統(tǒng)的應(yīng)用以及LMDS系統(tǒng)的典型應(yīng)用領(lǐng)域本文將就LMDS系統(tǒng)發(fā)展、LMDS應(yīng)用的四個方向、LMDS在國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r做相關(guān)介紹。



8.LMDS系統(tǒng)的發(fā)展



8.1第一代LMDS系統(tǒng)



　　第一代系統(tǒng)是基于點(diǎn)對點(diǎn)的微波解決方案，它改善了打包的性能，從而降低了網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng)的成本。第一代系統(tǒng)空中傳輸?shù)母袷绞菚r分復(fù)用（TDM）遠(yuǎn)端站采用頻分多址(FDMA)接入，能夠?yàn)榭蛻籼峁┓�(wěn)定、可靠的連接。對于對稱的固定比特率業(yè)務(wù)的傳輸，例如語音和電視會議，這種傳輸方式是非常有效的。但對于突發(fā)數(shù)據(jù)通信來說，頻譜的利用率不高，同多個點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路相比，平均只能節(jié)約50%的開銷。



8.2第二代LMDS技術(shù)



　　采用時分多址（TDMA）技術(shù)開發(fā)的LMDS解決方案，能夠滿足互聯(lián)網(wǎng)通信容量可變的要求，同時也能夠滿足日益增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，而不僅僅是固定比特率業(yè)務(wù)或者電路交換業(yè)務(wù)的需求。采用該解決方案，能夠使一個扇區(qū)內(nèi)的多個CPE共享上行鏈路的頻率信道。這樣就能夠更加有效地進(jìn)行頻譜分配，并按照CPE的實(shí)際需要分配帶寬，此外，通過采用爭用方案和技術(shù)，還能夠在通信的空閑期將信道容量重新分配給其他用戶。上述這些動態(tài)分配方案和技術(shù)能夠更加有效地共享扇區(qū)內(nèi)的信道容量，從而提高了總的有效容量。



　　由于一些實(shí)際中的實(shí)現(xiàn)問題，對于給定的調(diào)制電平，TDMA的效率不如FDMA。在每一數(shù)據(jù)子幀的數(shù)據(jù)頭中都需要編排同步頭。此外，為了避免數(shù)據(jù)碰撞，在到達(dá)解調(diào)器的每個數(shù)據(jù)子幀之間還必須留有一定的保護(hù)時間。由于這些實(shí)現(xiàn)問題，降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼�體效率。



　　典型的第二代設(shè)備 只采用QPSK調(diào)制方式，并且將容量限制在16Mbit/s 扇區(qū)，通過這種方式來降低成本。對于小型企業(yè)來說，這種方式也許足以支持小型的系統(tǒng)，但對于大型企業(yè)的寬帶服務(wù)來說，就顯得無能為力了。



　　有些設(shè)備也只限于在28MHz 的信道上運(yùn)行。這就意味著即便扇區(qū)只有很少量的用戶，整個28MHz 信道也要被完全占用。



8.3第三代LMDS的特性



　　優(yōu)化頻譜利用效率，就能夠確保最有效地利用可用頻譜，并用于用戶的連接。這將最大限度地提高每個扇區(qū)中的CPE數(shù)量，從而降低每個用戶的總鏈路費(fèi)用。



　　我們已經(jīng)看出，最佳接入方式的選擇取決于各個通信類型的特點(diǎn)。理想的接入解決方案是將FDMA和TDMA結(jié)合起來，這樣就能夠滿足扇區(qū)內(nèi)的每個直接用戶的需求。TDMA適合于小帶寬的用戶，尤其適合具有突發(fā)特性的通信業(yè)務(wù)。對于具有多個互聯(lián)網(wǎng)用戶和電話線路的大型客戶，其通信特點(diǎn)是數(shù)據(jù)的比特率基本恒定，因此，理想的解決方案是FDMA。由于租用線路的比特速率具有必須滿足的固定要求，所以非常適于采用FDMA方式。



　　同時為了支持多媒體業(yè)務(wù)，系統(tǒng)基于ATM傳輸方式，而不是TDM方式。這不但使系統(tǒng)具有更高的靈活性，能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)和視頻在內(nèi)的各種業(yè)務(wù)，而且能夠在通往客戶住所的傳輸網(wǎng)絡(luò)中對不同等級業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)進(jìn)行管理。這使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商能夠更好地控制和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)性能，確保其符合客戶服務(wù)等級協(xié)議（SLA）。與基于分組的系統(tǒng)不同，ATM傳輸模式考慮到了不同種類的通信對延遲敏感度的差異，確保語音傳輸?shù)葘�時間延遲敏感的通信業(yè)務(wù)在線路分配中享有優(yōu)先權(quán)。在提供電信服務(wù)的實(shí)際經(jīng)營中，最為核心的問題是投資利潤率（ROI）的最大化，同時最大程度地減少初始資本支出。初始資本支出包括LMDS基站的安裝和部署。假定，在市中心部署四個提供全向覆蓋的扇區(qū)基站可以為全部客戶提供服務(wù)。在有些情況下可能只需要一個扇區(qū)，因?yàn)楣ど虆^(qū)可能只位于一個較小的局部區(qū)域，一個山坡上的基站可能就足以覆蓋全城，或者需要三個獨(dú)立的重疊扇區(qū)來擴(kuò)大覆蓋區(qū)域。



　　因此，當(dāng)只需要針對一個扇區(qū)的運(yùn)行進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)和優(yōu)化時，就能夠減少初始資本支出，并隨著與系統(tǒng)連接的客戶數(shù)量的增加進(jìn)行設(shè)備擴(kuò)容。



　　LMDS 系統(tǒng)不僅能用于目前的 GSM網(wǎng)絡(luò)，同時還可以支持未來的 3G網(wǎng)絡(luò)。在 3G網(wǎng)絡(luò)中，無線基站 (RBS)的容量是動態(tài)的，可擴(kuò)展每RBS 10 Mbit/s以上。



　　根據(jù)第三代產(chǎn)品的特性，我們就3.5GHz 的點(diǎn)到多點(diǎn)和LMDS頻率的運(yùn)營情況進(jìn)行了分析對比。針對配置基站和CPE的總資本支出建立了分析模型。模型中的基站成本包括安裝和空載傳輸（返回信程），并且基站成本作為每個CPE的額外成本分配。投資利潤率（ROI）等于每個CPE的總資本支出除以每月的服務(wù)收入。3.5GHz 的設(shè)備能夠支持低容量的服務(wù)，因而能夠?yàn)榫用褡�戶、SOHO和小型企業(yè)提供服務(wù)。3.5GHz 設(shè)備所采用的射頻（RF）技術(shù)的成本低于LMDS頻率的成本，但低容量服務(wù)所收取的每月的服務(wù)費(fèi)用也較低。



　　可以看出，對這兩種解決方案來說，所提供的容量越高，投資利潤率就越高。另外，還可以看出LMDS設(shè)備的投資利潤率（ROI）的范圍與3.5GHz 設(shè)備的投資利潤率范圍是非常相近的。



9.LMDS應(yīng)用的四個方向



　　LMDS可提供多種業(yè)務(wù)，可同時向用戶提供話音、數(shù)據(jù)及視頻綜合業(yè)務(wù)，還可以提供承載業(yè)務(wù)，如蜂窩系統(tǒng)或PCS/PCN基站之間的傳輸?shù)�。如何來�?yīng)用LMDS呢？



9.1企業(yè)應(yīng)用



　　最重要的LMDS應(yīng)用之一是，連接具有分支機(jī)構(gòu)的公司的LAN、 Intranet和專用交換機(jī) (PBX's)。隨著越來越多的消耗帶寬的新興LAN應(yīng)用不斷推出，快速LAN到LAN連接和 Intranet/Internet 連接的需求急需一種解決方案來滿足，這種解決方案對這些公司的競爭力而言至關(guān)重要。因此，能提供10 Mbit/s或更快連接速度的運(yùn)營商發(fā)現(xiàn)，吸引那些采用E1/T1專線在自己的LAN之間或與ISP進(jìn)行連接的客戶是非常輕松的。



9.2大型企業(yè)用戶



　　許多大型企業(yè)在高速數(shù)據(jù)通信或訪問互聯(lián)網(wǎng)時，同時需要集團(tuán)電話、專用數(shù)據(jù)線路、遠(yuǎn)程訪問或局域網(wǎng)互連等大量的混合業(yè)務(wù)。他們在期望更多、更好、更快的服務(wù)的同時，也希望盡量降低費(fèi)用，價格低廉的LMDS無線寬帶接入系統(tǒng)可以幫助他們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，替代他們以前所使用的專用網(wǎng)絡(luò)。



9.3中小企業(yè)用戶



　　隨著互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，改變了中小企業(yè)較少使用數(shù)據(jù)通信的局面，而且網(wǎng)絡(luò)的圖形特點(diǎn)和日益增加的聲音和圖像業(yè)務(wù)使得對網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求越來越高，可以說高速數(shù)據(jù)通信的潛在市場已經(jīng)擴(kuò)大到中小型企業(yè)。然而由于這些中小企業(yè)沒有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，不能擁有專用的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)他們希望能享受到高速數(shù)據(jù)和語音接入時，只有無線的、高帶寬的連接方式才能滿足他們的要求，即LMDS技術(shù)。中小企業(yè)所需要的主要服務(wù)包括多路電話、互聯(lián)網(wǎng)連接、商業(yè)數(shù)據(jù)線路和電子商務(wù)等。



9.4住宅用戶



　　在未來，住宅用戶也將能通過無線寬帶網(wǎng)絡(luò)接入信息高速公路。對于他們，相比其他寬帶接入方式，無線寬帶更適合，特別是在住宅小區(qū)內(nèi)、費(fèi)用可以分?jǐn)偟那闆r下。LMDS每個蜂窩站的覆蓋區(qū)為5～7公里，若采用具有更高的發(fā)射功率、更強(qiáng)的接收靈敏度，可增加基站的覆蓋范圍，使覆蓋范圍達(dá)到10公里以上。LMDS適中的覆蓋范圍及其所能提供的數(shù)字視頻業(yè)務(wù)，如遠(yuǎn)程醫(yī)療、高速會議電視、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程商業(yè)及用戶電視、視頻點(diǎn)播等正迎合了住宅用戶對于小區(qū)內(nèi)無線寬帶接入的要求。



10.LMDS在國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r



　　目前，國內(nèi)大型電信部門的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)的建設(shè)正在轟轟烈烈地進(jìn)行著，一些地區(qū)已經(jīng)初具規(guī)模，各電信運(yùn)營商已開始著手接入網(wǎng)的建設(shè)。LMDS以其大容量、多業(yè)務(wù)、易建設(shè)、見效快等明顯優(yōu)勢引起了我國業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。



　　LMDS在中國之所以有特別顯著的發(fā)展前景，是因?yàn)橄鄬τ跉W美來說，中國大城市數(shù)量多，人口密集，建設(shè)單位成本特別低，對運(yùn)營商來說效益比別的接入方式顯著。因?yàn)長MDS以具有的大容量、建設(shè)與運(yùn)營成本低廉、周期短等特性使其可以承載各種業(yè)務(wù)，如在語音方面它不僅話音質(zhì)量高，無延時，傳輸速率高，有OoS的保證和較高的可靠性；能夠快速進(jìn)入市場�？梢灶A(yù)見，寬帶無線技術(shù)將逐漸成為用于高速多媒體應(yīng)用的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)接入方案，運(yùn)營商可通過現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)管理方案，在基礎(chǔ)設(shè)施及場地要求均降至最低的同時，尋求嶄新的模式使具有真正競爭實(shí)力業(yè)務(wù)不斷脫穎而出。



　　LMDS技術(shù)為人口稠密的市區(qū)和郊區(qū)通信提供一種低成本、有效的解決方案。利用高容量的無線本地環(huán)，運(yùn)營商能夠迅速為大量用戶區(qū)提供話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。點(diǎn)對多點(diǎn)無線接入系統(tǒng)也為移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商位于繁華商業(yè)區(qū)的移動網(wǎng)絡(luò)基站和控制站的連接提供了一種誘人的解決方案。而且，綜合提供固定和移動業(yè)務(wù)的運(yùn)營商可利用同一固定寬帶無線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對用戶的連接與蜂窩基站的互連�！　�



　　1999年7月，我國第一套LMDS實(shí)驗(yàn)網(wǎng)在廣東省廣州市開通，這套由P-Com公司為中國聯(lián)通公司建立的LMDS網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志著我國接入網(wǎng)發(fā)展的新起點(diǎn)。目前，中國聯(lián)通公司的LMDS實(shí)驗(yàn)網(wǎng)正在測試和調(diào)試階段，如果實(shí)現(xiàn)成功，LMDS也許會在中國掀起與次通信技術(shù)革命的高潮。我國的臺灣也在國立大學(xué)最近也建立一個LMDS試驗(yàn)系統(tǒng)，臺灣電信總局正在制定LMDS頻率分配的方案。LMDS技術(shù)之所以得到世界各地的普遍關(guān)注，其實(shí)是與它自身的條件有關(guān)。



10.1電信改革



　　在電信運(yùn)營業(yè)中引入競爭、開放電信市場已成為大勢所趨，而新的電信運(yùn)營商在開展業(yè)務(wù)時，面對原先擁有大量基礎(chǔ)設(shè)施和用戶的老運(yùn)營商，必須揚(yáng)長避短，采用新技術(shù)，有“絕活”(Killer Application)，走新路。



　　在客戶流動率很高的通信行業(yè)中，LMDS系統(tǒng)具有一個對經(jīng)營者特別有價值的優(yōu)點(diǎn)--經(jīng)營者可以根據(jù)市場經(jīng)濟(jì)效益的要求，收拾起中心站的設(shè)備并將其遷往另一個地點(diǎn)，而這對于電話線、有線電視及光纖網(wǎng)來說是不可能做到的。



10.2網(wǎng)絡(luò)融合



　　隨著技術(shù)的發(fā)展，三網(wǎng)合一成為可能，建設(shè)一體化的現(xiàn)代通信網(wǎng)、向用戶提供一體化的服務(wù)是面向未來的選擇。



10.3市場需求



　　當(dāng)前，數(shù)據(jù)通信的技術(shù)與市場需求都在突飛猛進(jìn)，全美數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)流量已經(jīng)超過語音。因特網(wǎng)與IP電話的發(fā)展更是日新月異，人們漸漸不再滿足于傳統(tǒng)的通信速率，而對通信帶寬的要求日益增高，同時期望通信資費(fèi)不斷下調(diào)。面對這種迫切的用戶期待，已有的低頻段無線接入系統(tǒng)漸顯得力不從心，原有的銅線接入系統(tǒng)卻先天不足，最為理想的光纖接入網(wǎng)尚未普及，而LMDS技術(shù)則具有向單位和家庭架設(shè)一條便捷的信息高速公路的可能性。據(jù)最近的統(tǒng)計(jì)資料，在美國460萬商業(yè)大樓中，光纖到大樓只有1%；此外，美國約85%以上的商業(yè)企業(yè)是少于20個雇員的中、小型企業(yè)，向這類中小型商業(yè)用戶提供光纖接入，經(jīng)濟(jì)上并不合算。美國一家市場研究公司(Insight Research Corporation)預(yù)測：2001年北美LMDS網(wǎng)絡(luò)與用戶端設(shè)備的銷售收入將增至31億美金，LMDS運(yùn)營業(yè)同樣會有較快發(fā)展�！就辍�



摘自　賽迪網(wǎng)