一、LMDS概述
LMDS(本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù))技術(shù)是近年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的一種工作于20~40GHz頻段、寬帶無(wú)線點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)接入技術(shù)。該技術(shù)利用毫米波傳輸,可用頻帶寬度至少為1GHz,基站每扇區(qū)速率可達(dá)200Mbit/s,每個(gè)基站最大容量可達(dá)4.8Gbit/s(采用64QAM調(diào)制方式),具有很高的可靠性,號(hào)稱是一種“無(wú)線光纖”接入技術(shù)。
LMDS采用一種類似蜂窩的服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu),將一個(gè)需要提供業(yè)務(wù)的地區(qū)劃分為若干服務(wù)區(qū),每個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)基站,基站設(shè)備經(jīng)點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)線鏈路與服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶端通信。每個(gè)服務(wù)區(qū)覆蓋范圍為2-10公里,并可相互重疊。
LMDS具有更高的帶寬,支持所有的話音及數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),如支持ATM、TCP/IP、MPEG2等標(biāo)準(zhǔn),可以提供雙向話音、數(shù)據(jù)及視頻圖象等多媒體業(yè)務(wù),其網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通快、運(yùn)營(yíng)成本低、組網(wǎng)靈活方便,是一種非常有前途的寬帶固定無(wú)線接入解決方案,是解決通信網(wǎng)絡(luò)最后一公里瓶頸問(wèn)題的最佳方案之一。
二、LMDS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與局限
1.LMDS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)的有線接入或低頻段無(wú)線接入方式相比,LMDS具有以下優(yōu)勢(shì)。
(1)工作頻帶寬、可提供寬帶接入。LMDS的工作頻帶帶寬至少有1GHz,可支持的用戶接入數(shù)據(jù)速率高達(dá)155Mbit/s,能夠滿足廣大用戶對(duì)通信帶寬日益增長(zhǎng)的需求。
(2)啟動(dòng)資金較小。 LMDS系統(tǒng)的很大部分資金轉(zhuǎn)移到用戶端設(shè)備(CPE),這樣,運(yùn)營(yíng)者所需的初期投資較少,僅在增加用戶即有業(yè)務(wù)收入時(shí)才需再增加資金投入,這樣便最大程度地降低了風(fēng)險(xiǎn)。
(3)建設(shè)周期短,可快速提供業(yè)務(wù)。
(4)可提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的多種業(yè)務(wù)?赏瑫r(shí)向用戶提供話音、數(shù)據(jù)及視頻綜合業(yè)務(wù),符合電話網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)三網(wǎng)一體化的發(fā)展趨勢(shì);還可提供承載業(yè)務(wù),如蜂窩系統(tǒng)基站之間的傳輸?shù)取?br>
(5)頻率復(fù)用度高、系統(tǒng)容量大:通過(guò)采用多扇區(qū)、先進(jìn)的調(diào)制方式、不同極化等途徑,可以進(jìn)一步提高頻譜利用率。所以LMDS系統(tǒng)特別適于在高密度用戶地區(qū)使用,如繁華的城市商貿(mào)區(qū)、技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、寫字樓群、城市居民小區(qū)等。
(6)組網(wǎng)機(jī)動(dòng)靈活:LMDS系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性,既可以根據(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。
(7)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)、維護(hù)費(fèi)用低。
(8)沒(méi)有投資沉淀,不會(huì)因用戶變化(如用戶遷移或流失)而造成資金或設(shè)備的浪費(fèi)。
2.LMDS系統(tǒng)的局限性
(1)由于工作頻率高,通信質(zhì)量易受雨、雪等天氣影響。
(2)服務(wù)區(qū)覆蓋范圍較小,不適合遠(yuǎn)程用戶使用。
(3)基站設(shè)備相對(duì)比較復(fù)雜,價(jià)格較貴,平均每用戶成本較高。
(4)LMDS產(chǎn)品還存在不成熟之處,有待廠家進(jìn)一步完善,如早日增加多業(yè)務(wù)接入模塊,提供更加廣泛的業(yè)務(wù)類型,擴(kuò)大ATM VCC尋址范圍等。
三、LMDS網(wǎng)絡(luò)組成
一個(gè)完善的LMDS網(wǎng)絡(luò)是由基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中心(NOC)、服務(wù)區(qū)中的基站系統(tǒng)和服務(wù)區(qū)中的用戶端設(shè)備四部分組成。
基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò),或稱之為核心網(wǎng)絡(luò)可以由光纖傳輸網(wǎng)、ATM交換或IP交換或IP+ATM架構(gòu)而成的核心交換平臺(tái)以及與因特網(wǎng)(Internet)、公共電話網(wǎng)(PSTN)的互連模塊等組成。
網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中心負(fù)責(zé)管理用戶網(wǎng)絡(luò),完成告警與故障診斷、系統(tǒng)配置、計(jì)費(fèi)、系統(tǒng)性能分析和安全管理等功能。
基站提供骨干網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn),并提供骨干網(wǎng)絡(luò)終端接口,包括PSTN、Internet、Frame Relay、ATM、ISDN等。完成復(fù)接分接功能,且含有本地控制功能,完成本地流量控制、注冊(cè)、信道管理等。
由基站至用戶端的下行鏈路采用時(shí)分復(fù)用(TDM)的方式進(jìn)行復(fù)用。射頻調(diào)制可選QPSK、16QAM和64QAM等多種調(diào)制方式。
用戶端設(shè)備包括室外安裝的微波發(fā)射與接收裝置和室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)接口單元(NIU),NIU為各種用戶業(yè)務(wù)提供接口,并完成復(fù)用/解復(fù)用功能。典型的LMDS系統(tǒng)可提供多種類型的用戶接口,包括:ISDN、E1、FR、10BaseT、ATM等等,速率也非常全:64kbit/s、N×64kbit/s、2Mbit/s、N×2Mbit/s等,基本上目前常見(jiàn)的業(yè)務(wù)都可直接接入。
由用戶端到基站的上行鏈路,可通過(guò)時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)等多址方式與基站進(jìn)行通信。FDMA對(duì)于大量的連續(xù)非突發(fā)性數(shù)據(jù)接入較為合適,它適用于租用線路服務(wù)的接入方式。TDMA則適于支持多個(gè)突發(fā)性或低速率數(shù)據(jù)用戶的接入,因此TDMA適合提供按需分配帶寬的接入方式。LMDS運(yùn)營(yíng)者應(yīng)根據(jù)用戶業(yè)務(wù)的特點(diǎn)及分布來(lái)選取合適的多址方式。根據(jù)用戶的具體位置與業(yè)務(wù)需求情況,配置合適的用戶端設(shè)備。
四、LMDS在組網(wǎng)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
1.系統(tǒng)容量。LMDS系統(tǒng)的典型配置是每個(gè)基站采用4個(gè)扇區(qū)覆蓋,最多可擴(kuò)展到24個(gè)扇區(qū)。每個(gè)扇區(qū)根據(jù)使用的載波數(shù)、接入方式、調(diào)制方式不同而容量不同,最大容量每扇區(qū)為200Mbit/s。一個(gè)基站的最大容量為4.8Gbit/s。另外,在一個(gè)大中規(guī)模的城市中,使用LMDS系統(tǒng)通常需要建立多個(gè)類似蜂窩分布的基站,這時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的容量需要考慮頻率重用問(wèn)題。
2.網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備(用戶端)。用戶端的接口設(shè)備往往是多樣化的,LMDS系統(tǒng)的終端設(shè)備可提供多種接口滿足用戶要求。應(yīng)根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)和要求來(lái)配置用戶端接口。
3.網(wǎng)絡(luò)管理。 LMDS系統(tǒng)的網(wǎng)管系統(tǒng)功能強(qiáng)大,并且基于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn),可以與其他基于網(wǎng)管標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)管互融互通。
4.雨對(duì)微波傳輸?shù)挠绊。?duì)高于10GHz以上的頻率,氧氣、水蒸氣和降雨均會(huì)使微波波束損耗,總的路徑損耗,應(yīng)預(yù)先考慮的降雨損耗相加。我國(guó)南方幾個(gè)省市,如臺(tái)灣、海南、廣東、廣西、云南、貴州、福建、江西、湖南等均處于N、M雨量較大的地區(qū)(M=63mm∕h,N=95mm∕h)在雨量大的地方只能以犧牲傳輸速率來(lái)?yè)Q取傳輸距離。
五、深大通信LMDS試驗(yàn)網(wǎng)情況簡(jiǎn)介
深大通信股份有限公司2000年5月對(duì)LMDS的產(chǎn)品、技術(shù)及應(yīng)用作了全面深入的了解,同年9月,正式啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)網(wǎng),該實(shí)驗(yàn)網(wǎng)選用的P-COM的LMDS系統(tǒng)。建立實(shí)驗(yàn)網(wǎng)的目的是為了全面客觀了解LMDS系統(tǒng)在接入應(yīng)用方面的性能、應(yīng)用的特點(diǎn)及尋求在深圳地區(qū)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中的最佳應(yīng)用方案,并為該技術(shù)在深圳的推廣和實(shí)際的應(yīng)用積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),為將來(lái)LMDS的應(yīng)用作了充分的準(zhǔn)備。
1.實(shí)施方案
2.測(cè)試內(nèi)容
(1) 天線極化方向的測(cè)試;
(2) 各種功率下的通信情況的測(cè)試;
(3) LMDS與各種ATM交換機(jī)互通測(cè)試;
(4) LMDS與CISCO路由器的互通測(cè)試;
(5) IP的視頻點(diǎn)播:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的測(cè)試;
(6) 文件傳輸?shù)臏y(cè)試;
(7) 系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)測(cè)試。
3.測(cè)試結(jié)論
深大通信股份有限公司通過(guò)對(duì)LMDS的實(shí)驗(yàn)和研究,比較全面的掌握了LMDS的技術(shù)原理和應(yīng)用規(guī)律及P-COM產(chǎn)品的性能特點(diǎn),得到了實(shí)際的應(yīng)用操作經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試及一年多的運(yùn)行維護(hù)的應(yīng)用,得出以下經(jīng)驗(yàn)。
。1) 信號(hào)的衰耗與氣候有較大的影響。設(shè)備經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行,歷經(jīng)多次經(jīng)過(guò)暴雨及大霧的惡劣天氣,系統(tǒng)基本能保證正常的運(yùn)行,在非常惡劣的條件下,系統(tǒng)有中斷,但在氣候環(huán)境改變的情況下,系統(tǒng)能自行恢復(fù)運(yùn)行。
(2) 系統(tǒng)性能穩(wěn)定。設(shè)備測(cè)試運(yùn)行過(guò)程中,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足國(guó)際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),在一個(gè)扇區(qū)多個(gè)遠(yuǎn)端站運(yùn)行的情況下,相互間不產(chǎn)生任何影響,抗干擾能力強(qiáng),系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
。3) 傳輸性能穩(wěn)定。系統(tǒng)在保證無(wú)線傳輸要求的情況下,能保證話音和數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定,不會(huì)因無(wú)線傳輸環(huán)境的變化,而影響系統(tǒng)的業(yè)務(wù)服務(wù)能力,只有在低于系統(tǒng)接收門限的情況下,系統(tǒng)才會(huì)中斷。
。4) 組網(wǎng)能力強(qiáng)。系統(tǒng)有很強(qiáng)的組網(wǎng)能力,可以根據(jù)業(yè)務(wù)的要求,實(shí)現(xiàn)一個(gè)扇區(qū)15度到360度的覆蓋,通過(guò)調(diào)制方式、極化方向、頻道的調(diào)整實(shí)現(xiàn)整個(gè)城區(qū)的覆蓋。
。5)系統(tǒng)管理。系統(tǒng)提供開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,能對(duì)多系統(tǒng)間進(jìn)行全面的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)管理和監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),具有完備的系統(tǒng)管理能力。
。6)兼容性強(qiáng)。系統(tǒng)提供話音、數(shù)據(jù)綜合性的接入,能同時(shí)與多種網(wǎng)絡(luò)、通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議連接,兼容性強(qiáng)。
。7)安裝維護(hù)方便。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)捷,遠(yuǎn)端站可以任意放置在扇區(qū)覆蓋范圍內(nèi),并能保證正常工作。采用了集中的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)操作維護(hù)更加方便。
(8)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。經(jīng)一年多的運(yùn)行,整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,維護(hù)強(qiáng)度小。
。9)系統(tǒng)傳輸效率高。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,系統(tǒng)傳輸能力強(qiáng),能提供穩(wěn)定的寬帶傳輸要求,對(duì)話音和數(shù)據(jù)透明的傳輸,傳輸效率高。
。10)頻帶寬。系統(tǒng)能提供高達(dá)155Mbit/s的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),為解決“最后一公里”的傳輸瓶頸,提供了一個(gè)有效綜合接入業(yè)務(wù)解決方案。
(11)管理系統(tǒng)穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行,管理系統(tǒng)能保證對(duì)系統(tǒng)有效的維護(hù)管理,能對(duì)當(dāng)前的數(shù)據(jù)保存、恢復(fù),并且能記錄系統(tǒng)工作日志。
----《通信世界》