寬帶接入和LMDS

----隨著改革開放和國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)通信業(yè)的發(fā)展速度十分迅猛。作為信息傳送基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)通信，是通信行業(yè)中發(fā)展最快的業(yè)務(wù)之一。在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，IP業(yè)務(wù)的發(fā)展速度尤為突出。有關(guān)專家預(yù)測(cè)，未來我國(guó)的因特網(wǎng)業(yè)務(wù)將主要在以下幾方面取得突破：高速信息檢索業(yè)務(wù)�；�于IP的寬帶綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)、多媒體會(huì)議、視頻檢索、多媒體實(shí)時(shí)傳播等。

----然而，上述業(yè)務(wù)對(duì)傳輸帶寬的要求將遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的撥號(hào)水平。從總體上看，影響因特網(wǎng)用戶數(shù)持續(xù)發(fā)展的因素要受到兩個(gè)方面的限制，一是網(wǎng)絡(luò)覆蓋面；二是運(yùn)營(yíng)商所能提供給用戶的通信傳輸速率。盡管目前國(guó)內(nèi)已有多家運(yùn)營(yíng)商的高速IP骨干網(wǎng)建成投入運(yùn)營(yíng)，但隨著信息通信業(yè)務(wù)的與日俱增，網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增長(zhǎng)速度將超過預(yù)期的發(fā)展目標(biāo)；與此同時(shí)，作為從用戶到運(yùn)營(yíng)商的最后一公里的接入網(wǎng)技術(shù)極大部分仍停留在撥號(hào)的水平上，這從整體上導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)對(duì)多媒體業(yè)務(wù)的承載能力不足。因此，從挖掘用戶和業(yè)務(wù)市場(chǎng)潛力的角度看，建立高速因特網(wǎng)接入平臺(tái)是運(yùn)營(yíng)商尤其是新興運(yùn)營(yíng)商必須首要解決的問題。

----1 寬帶接入是市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的結(jié)果

----傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商一直在追求一種理想的接入手段，那就是基于光纖的接入網(wǎng)，如FTTC、FTTB、FTTH等。然而，要實(shí)現(xiàn)光纖到戶需要解決技術(shù)上和建設(shè)上的雙重難題，如果不能經(jīng)濟(jì)地解決這些現(xiàn)實(shí)問題，光纖到戶永遠(yuǎn)只是一個(gè)理想的目標(biāo)。目前，就連IT業(yè)最發(fā)達(dá)的美國(guó)也沒有實(shí)現(xiàn)光纖到戶。因此，在未來相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商只能通過其他混合的途徑來實(shí)現(xiàn)寬帶接入。

----為用戶提供寬帶因特網(wǎng)接入的技術(shù)方案有多種，則xDSL、HFC、LMDS、PON、無線ATM等。不同的運(yùn)營(yíng)商會(huì)選擇不同的技術(shù)來建設(shè)接入網(wǎng)。例如，像中國(guó)電信這樣具有龐大的用戶線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商可能會(huì)選擇光纖+xDSL的技術(shù)手段來過渡；像廣電這樣的潛在運(yùn)營(yíng)商有可能會(huì)選擇HFC作為它進(jìn)入因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)根基；而像聯(lián)通、移動(dòng)等在無線領(lǐng)域具有廣泛的用戶群體和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)營(yíng)商，則有可能選擇LMDS或是無線ATM來作為它們切入到接入網(wǎng)市場(chǎng)的突破點(diǎn)。各種技術(shù)方案都有其獨(dú)特的一面，運(yùn)營(yíng)商會(huì)以最小的代價(jià)來奪取最大的市場(chǎng)份額。

----LMDS（本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)）是一種數(shù)字化的寬帶無線接入技術(shù)，它的出現(xiàn)得益于目前業(yè)已成熟的數(shù)字微波傳輸技術(shù)。其獨(dú)特的點(diǎn)到多點(diǎn)傳輸手段可以提供與光纖相媲美的寬帶運(yùn)營(yíng)服務(wù)。同時(shí)，LMDS支持多種寬帶交互式數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)，當(dāng)它與ATM相結(jié)合時(shí)，可實(shí)現(xiàn)與正在向?qū)拵Щ�演進(jìn)的電信核心網(wǎng)絡(luò)的平滑融合。

----2 LMDS

----2.1 概述

----LMDS是一種新型的固定帶寬無線接入技術(shù)。它起源于微波視像分布系統(tǒng)（MVDS），工作在毫米波，具有嚴(yán)格的視距傳輸要求。盡管LMDS不能適用于長(zhǎng)途傳輸，但相比于新安裝的光纖或銅纜，它能提供更便宜的接入帶寬。在這點(diǎn)上，可以說微波技術(shù)降低了無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的成本。

----一些新興的運(yùn)營(yíng)商把LMDS作為新建的多住戶樓宇中綜合話音和數(shù)據(jù)接入的理想選擇。由于LMDS在用戶區(qū)域不需要進(jìn)行重大設(shè)備安裝，多數(shù)市場(chǎng)分析家預(yù)測(cè)，LMDS的月租費(fèi)用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同等帶寬的DDN線路價(jià)格，即使與數(shù)字用戶線（DSL）業(yè)務(wù)或有線電視網(wǎng)絡(luò)相比，它也有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。一些市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的報(bào)告指出，LMDS支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的硬件成本與它的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手銅纜和DSL幾乎持平，相比于HFC和ADSL，同樣的價(jià)錢用于購(gòu)買LMDS帶寬要經(jīng)濟(jì)得多。這對(duì)于那些計(jì)劃使用N×64
kbit／s或E1速率DDN專線的用戶來說非常有吸引力。

----此外，LMDS具有極佳的可擴(kuò)充性，可以根據(jù)用戶的數(shù)量和分布密度漸進(jìn)擴(kuò)容。建設(shè)LMDS運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的初期投資很小，并可由小到大，投資隨用戶容量等比擴(kuò)展。因此，對(duì)于新興運(yùn)營(yíng)商而言，建設(shè)LMDS運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)是替代光纖、快速滲透市場(chǎng)的有效手段。

----總的情況表明，LMDS可能是對(duì)傳統(tǒng)本地網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商租用線業(yè)務(wù)（如ISDN、DDN\幀中繼等）的一個(gè)嚴(yán)重威脅。對(duì)新興運(yùn)營(yíng)商而言，LMDS是一項(xiàng)在價(jià)格上極具競(jìng)爭(zhēng)力和支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的無線接入方式，它將以其不遜色于FTTB的速率在短期內(nèi)搶占大量的帶寬市場(chǎng)。

----2.2 LMDS接入系統(tǒng)

----一個(gè)LMDS公共網(wǎng)絡(luò)類似于一個(gè)園區(qū)無線局域網(wǎng)。與傳統(tǒng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的相似之處在于，它們都采用擴(kuò)頻通信技術(shù)，由一系列蜂窩狀區(qū)域和一個(gè)中央控制點(diǎn)組成，各蜂窩的中心點(diǎn)取決于基站的位置，所有的基站都與中央控制點(diǎn)通信。與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)不同的是，大部分LMDS使用直序擴(kuò)頻技術(shù)，相應(yīng)的無線話音網(wǎng)絡(luò)（如GSM）則使用跳頻技術(shù)。另外，LMDS系統(tǒng)的中央控制點(diǎn)使用方向性很強(qiáng)的全向天線，基站則安裝扇區(qū)天線，用戶駐地安裝單波束拋物面微波反射器。

----LMDS業(yè)務(wù)的許可頻率為24GHz、28 GHz、31
GHz、38GHz。在28GHz頻段附近具有高達(dá)1．3GHz的頻譜分配。28GHz
LMDS的容量實(shí)際上由3個(gè)頻帶組成，27.50～28.35、29.10～29.25、31.00～31.30。目前，28
GHz頻段最有潛力提供綜合業(yè)務(wù)，它可以支持高速因特網(wǎng)接入、面向大用戶的虛擬專網(wǎng)（VPN）、分組話音、視頻流信息等業(yè)務(wù)。

----LMDS的一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)是，它能夠與ATM很好地結(jié)合起來。通過使用嵌入式ATM協(xié)議，它能夠把多協(xié)議業(yè)務(wù)流集合到一個(gè)類似于光纖的“無線纖”中，這樣就能夠?yàn)槊總�(gè)用戶分配獨(dú)立的虛電路，并且，在這些虛電路連接中，LMDS可根據(jù)任一特定時(shí)間的電路使用需求分配帶寬，從而既保證了帶寬按需分配，也保證了連接的QoS。相比起來，xDSL與ATM的結(jié)合就不如LMDS，盡管人們很早就考慮在DSL上傳送ATM信元業(yè)務(wù)（ATM
over DSL），但由于DSL本身的吞吐速率有限，在它上面實(shí)現(xiàn)理想的ATM業(yè)務(wù)仍存在問題。

----單個(gè)的LMDS接入平臺(tái)可提供點(diǎn)到多點(diǎn)的高速全業(yè)務(wù)接入（即高于E1速率接入）。典型的LMDS系統(tǒng)容量為4096個(gè)E1鏈路（如P-Com公司的產(chǎn)品），當(dāng)這些E1電路用于單端數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)時(shí)，其瞬間用戶數(shù)可超過4000個(gè)2Mbit／s接入。假設(shè)用滿4000個(gè)E1作為因特網(wǎng)接入，按照一般的經(jīng)驗(yàn)，單個(gè)的LMDS系統(tǒng)到骨干網(wǎng)絡(luò)的連接用一個(gè)OC-3鏈路即可滿足傳輸上的統(tǒng)計(jì)復(fù)用要求。如果考慮提供部分虛擬專網(wǎng)互聯(lián)業(yè)務(wù)（如幀中繼），則LMDS系統(tǒng)到骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求將會(huì)更小。因此，在LMDS運(yùn)營(yíng)平臺(tái)上開發(fā)因特網(wǎng)接入業(yè)務(wù)具有很好的成本效率。

----3 組網(wǎng)模型

----一個(gè)典型的LMDS運(yùn)營(yíng)平臺(tái)如圖1所示。

----組成一個(gè)LMDS接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)元素有兩個(gè)：LMDS擴(kuò)頻通信系統(tǒng)和基于ATM+IP的路由交換系統(tǒng)。其中，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻通信的技術(shù)被稱為數(shù)字微波，它用于承載與遠(yuǎn)端用戶的連接鏈路；而ATM則提供連接的帶寬按需分配和保證連接的QoS，同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的信息流經(jīng)由ATM+IP的方式實(shí)現(xiàn)與主干網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。

----從目前的技術(shù)水平看，單個(gè)LMDS小區(qū)的覆蓋范圍為3～10km，遠(yuǎn)端用戶站通過連接戶外數(shù)據(jù)單元（ODU）和室內(nèi)數(shù)據(jù)單元（IDU）的射頻天線與中心站通信，每個(gè)遠(yuǎn)端站同時(shí)采用TDMA和TDMA多址模式實(shí)現(xiàn)帶寬按需分配以及恒定帶寬需求。通過擴(kuò)頻通信系統(tǒng)建立的連接經(jīng)過ATM交換機(jī)和高速路由器實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流量的匯聚和路由聚合并發(fā)送到核心網(wǎng)絡(luò)中去；同時(shí)，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)等級(jí)協(xié)議（SLA），ATM能夠?qū)崿F(xiàn)帶寬的合理分配。

----4 結(jié)束語

----當(dāng)前，電信運(yùn)營(yíng)商提供的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)主要有分組交換、DDN、幀中繼、ATM、IP業(yè)務(wù)等。用戶使用這些業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程局域網(wǎng)互聯(lián)、高速數(shù)據(jù)傳送、多媒體信息檢索、多媒體電視會(huì)議、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。然而，業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的好壞，很大程度上要取決于運(yùn)營(yíng)商所提供的接入帶寬。對(duì)于像高速數(shù)據(jù)傳送、遠(yuǎn)程教學(xué)這樣的業(yè)務(wù)，接入帶寬將成為業(yè)務(wù)拓展的主要瓶頸。從新興的運(yùn)營(yíng)商角度來看，短期內(nèi)的收益將主要來自高速因特網(wǎng)接入業(yè)務(wù)。事實(shí)上，作為寬帶因特網(wǎng)接入的手段，采用LMDS無線接入來仿真?zhèn)鹘y(tǒng)DDN或幀中繼專線業(yè)務(wù)的價(jià)格可以做得很低，這樣一方面可以吸引目前占整個(gè)因特網(wǎng)業(yè)務(wù)用戶數(shù)量90％的撥號(hào)用戶，另一方面，可挖掘那些準(zhǔn)備利用因特網(wǎng)拓展市場(chǎng)的集團(tuán)用戶。因此，新興運(yùn)營(yíng)商建設(shè)LMDS運(yùn)營(yíng)平臺(tái)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮發(fā)展基群速率或高于基群速率的因特網(wǎng)接入服務(wù)，以此來面向廣大的個(gè)人用戶和中小企業(yè)用戶。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合骨干網(wǎng)絡(luò)的容量和覆蓋面的不斷擴(kuò)張，這些新興運(yùn)營(yíng)商可以進(jìn)一步在多個(gè)彼此分離的城市提供基于LMDS系統(tǒng)和長(zhǎng)途傳輸系統(tǒng)的IP帶寬批發(fā)及高速IP-VPN業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)正是跨地域的大公司所迫切需要的。