在寬帶網(wǎng)建設(shè)中,除了增加骨干網(wǎng)傳輸通路的帶寬、網(wǎng)上服務(wù)器的處理能力及路由器速度以外,主
要是緩解用戶(hù)接入網(wǎng)瓶頸。目前,寬帶用戶(hù)接入技術(shù)主要有高速數(shù)字環(huán)路(xDSL)、光纖接入
方式、雙向混合光纖/同軸電纜(HFC)和寬帶無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)(如MMDS和LMDS)等手段。
其中,寬帶無(wú)線(xiàn)接入是近年來(lái)新興的一種接入手段。本文將重點(diǎn)探討寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)及其應(yīng)用前
景。
1.主要的寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)
寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)主要有多通道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(MMDS)和本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)兩
種。它們是在成熟的微波傳輸技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的,所采用的調(diào)制方式與微波傳輸相似,主要為相移
鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調(diào)制QAM(包括4-QA
M、16-QAM、64-QAM等)。不同之處是 MMDS和LMDS均采用一點(diǎn)多址方式,
微波傳輸則采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式。
隨著蜂窩技術(shù)的成熟, MMDS和LMDS的頻率利用率得到較大的提高。數(shù)字調(diào)制技術(shù)和壓縮
技術(shù)的發(fā)展,又使頻率利用率進(jìn)一步提高。另外,高頻無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的改進(jìn),使10G以上的無(wú)線(xiàn)
頻率變得可用,大大豐富了頻率資源。富裕的頻率資源,加之IP和ATM技術(shù)與無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的
有機(jī)結(jié)合,終于使寬帶無(wú)線(xiàn)接入成為可能。
1.1本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù) (LMDS)
LMDS是近年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的一種工作于24GHz~38GHz頻段的寬帶無(wú)線(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)接
入技術(shù)。在某些國(guó)家(如加拿大和韓國(guó))也稱(chēng)為本地多點(diǎn)通信系統(tǒng)。
不同國(guó)家分配給LMDS的頻段有所不同,但有80%左右的國(guó)家將27.5GHz~29.5G
Hz定為LMDS的頻段。該技術(shù)利用毫米波傳輸,可提供雙向話(huà)音、數(shù)據(jù)及視頻圖像業(yè)務(wù),可以
實(shí)現(xiàn)N×64kb/s到2Mb/s、甚至155Mb/s的用戶(hù)接入速率,具有很高的可靠性,
號(hào)稱(chēng)是一種“無(wú)線(xiàn)光纖”接入技術(shù)。該技術(shù)可使寬帶業(yè)務(wù)克服銅線(xiàn)電纜本地環(huán)路這一瓶頸,滿(mǎn)足用
戶(hù)對(duì)高速因特網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信日益增長(zhǎng)的需求,因而有望成為解決通信網(wǎng)最后里程問(wèn)題和新電信運(yùn)營(yíng)
商開(kāi)展業(yè)務(wù)、發(fā)展用戶(hù)的一種有效手段。
LMDS系統(tǒng)通常由基礎(chǔ)骨干網(wǎng)、基站、用戶(hù)終端設(shè)備和網(wǎng)管系統(tǒng)組成。骨干網(wǎng)可由ATM或IP
的核心交換平臺(tái)及因特網(wǎng)、PSTN網(wǎng)互連模塊等組成;緦(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)與無(wú)線(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換,可支
持多個(gè)扇區(qū),以擴(kuò)充系統(tǒng)容量。一般來(lái)說(shuō),用戶(hù)終端都有室外單元(含定向天線(xiàn)和微波收發(fā)設(shè)施)
和室內(nèi)單元(含調(diào)制解調(diào)模塊及網(wǎng)絡(luò)接口NUI)。
LMDS系統(tǒng)可采用的調(diào)制方式主要為相移鍵控(PSK)和正交幅度調(diào)制(QAM)。無(wú)線(xiàn)雙工
方式一般為額分雙工(FDD),多址方式為頻分多址(FDMA)或時(shí)分多址(TDMA)。F
DMA適合大量連續(xù)非突發(fā)性數(shù)據(jù)的接入,TDMA適合支持多個(gè)突發(fā)性或低速率數(shù)據(jù)用戶(hù)的接
入。某些生產(chǎn)廠(chǎng)商同時(shí)提供兩種多址方式,方便運(yùn)營(yíng)商根據(jù)用戶(hù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)及分布來(lái)選擇。此外,
由于采用了蜂窩技術(shù)和扇區(qū)分割技術(shù),致使LMDS頻率復(fù)用率高,系統(tǒng)容量大。LMDS用戶(hù)設(shè)
備(CPE)的接口形式也比較多樣化(有DSO、POTS、10BaseT直至ATM、O
G-3等),能滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。
目前,許多廠(chǎng)商(如北電網(wǎng)絡(luò)、阿爾卡特、博世、朗訊、惠普、休斯等)已相繼推出了LMDS產(chǎn)
品。世界各地也陸續(xù)建立了一些LMDS的試驗(yàn)系統(tǒng)。加拿大Maxlink公司采用新橋網(wǎng)絡(luò)的
設(shè)備建立了全球第一個(gè)LMDS商用網(wǎng)。世界上大部分國(guó)家對(duì)本國(guó)LMDS頻段進(jìn)行了相關(guān)分配,
同時(shí)出臺(tái)了運(yùn)營(yíng)LMDS的管理辦法和技術(shù)要求。不少?lài)?guó)家采取了拍賣(mài)頻譜、制訂有利于運(yùn)營(yíng)商的
政策法規(guī),使其通過(guò)經(jīng)營(yíng)LMDS進(jìn)入電信市場(chǎng),進(jìn)而促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)。
1.2多通道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(MMDS)
MMDS是由單向的無(wú)線(xiàn)電纜電視微波傳輸技術(shù)發(fā)展而來(lái)的,是國(guó)外電話(huà)公司與有線(xiàn)電視公司競(jìng)爭(zhēng)
視頻業(yè)務(wù)的重要手段。隨著技術(shù)的進(jìn)步,一些生產(chǎn)廠(chǎng)商對(duì)原有的MMDS系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),使之能夠
實(shí)現(xiàn)雙向點(diǎn)到多點(diǎn)的寬帶傳輸。
MMDS一般采用正交幅度調(diào)制,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚未制訂。MMDS原先的工作頻率應(yīng)為2.5GHz
~2.7GHz,但近來(lái)也有一些廠(chǎng)商的產(chǎn)品工作于2GHz~4GHz(甚至lGHz~10G
Hz)頻段。MMDS的配置及所采用的技術(shù)與LMDS相似,一般也由骨干網(wǎng)、基站、用戶(hù)終端
設(shè)備和網(wǎng)管系統(tǒng)組成。MMDS工作在3GHz左右頻段,因而可用的頻譜資源比LMDS少,但
其傳輸距離則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)LMDS。
目前,作為無(wú)線(xiàn)電纜電視微波傳輸使用的單向MMDS在全球的應(yīng)用較廣泛,估計(jì)到2001年,
全球用戶(hù)數(shù)可達(dá)1000萬(wàn)至1300萬(wàn)。新發(fā)展的寬帶雙向MMDS也已在一些地區(qū)建立了試驗(yàn)
網(wǎng),適合為用戶(hù)較分散地區(qū)提供寬帶接入。
2.寬帶無(wú)線(xiàn)接入的優(yōu)勢(shì)及適用范圍
與傳統(tǒng)的有線(xiàn)接入方式相比,寬帶無(wú)線(xiàn)接入(MMDS和LMDS)具有如下優(yōu)勢(shì):
(l)工作頻帶寬,可提供寬帶接入。尤其是LMDS的工作頻段至少有 lGHz,可支持高達(dá)
155Mb/s的用戶(hù)數(shù)據(jù)接入。
(2)啟動(dòng)資金較小,不需要進(jìn)行大量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),初期投入少,僅在增加用戶(hù)(即有業(yè)務(wù)收
入)時(shí)才需增加資金投入。因此,即使在用戶(hù)數(shù)較少的運(yùn)營(yíng)初期,運(yùn)營(yíng)商也能維系發(fā)展,在最大程
度上降低了風(fēng)險(xiǎn)。
(3)提供服務(wù)速度快,無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)安裝調(diào)試容易。系統(tǒng)建設(shè)周期大大縮短,可迅速為用戶(hù)提供服
務(wù)。
(4)頻率復(fù)用度高,系統(tǒng)容量大。尤其是LMDS基站的容量很可能超過(guò)其覆蓋區(qū)內(nèi)可能的用戶(hù)
總量,特別適合在高密度用戶(hù)地區(qū)(如繁華的城市商貿(mào)區(qū)、技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、寫(xiě)字樓群等)使用,而不
用重新布線(xiàn)。
(5)在發(fā)展方面極具靈活性。無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)充性,可根據(jù)用戶(hù)需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)或動(dòng)
態(tài)分配系統(tǒng)資源,因而不會(huì)造成資金或設(shè)備的浪費(fèi)。
(6)提供優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的多種業(yè)務(wù)?赏瑫r(shí)向用戶(hù)提供話(huà)音、數(shù)據(jù)、視頻等綜合業(yè)務(wù),符合三網(wǎng)合一
的發(fā)展趨勢(shì),還提供各類(lèi)承載業(yè)務(wù)(如無(wú)線(xiàn)基站與控制器的連接),不必使用光纖和光端機(jī)。
(7)運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低。由于系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)的特點(diǎn),可省去大量的線(xiàn)路維護(hù)人員,降低運(yùn)維成本。
(鄭榮良) (人民郵電報(bào))