本地多點(diǎn)分配接入系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展

本地多點(diǎn)分配接入系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展（徐國慶）
1本地多點(diǎn)分配接入系統(tǒng)（LMDS）
    簡介
    寬帶網(wǎng)絡(luò)和無線接人是未來通信網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)重要發(fā)展方向。傳統(tǒng)的電信公司和CATV公
司為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的寬帶化，采用xDSL、HFC、SDH及APON等有線線路設(shè)備和技術(shù)，組建本地
寬帶網(wǎng)絡(luò)。但這些方案和技術(shù)都因其昂貴的成本、漫長的工期而難以大規(guī)模地展開�；�于
本地?zé)o線多點(diǎn)分布技術(shù)的無線寬帶網(wǎng)絡(luò)是一種嶄新的寬帶接入方案，它將是交換網(wǎng)的接入
網(wǎng)擴(kuò)容的有效手段。
    隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用需求的迅速發(fā)展，連接亞洲和太平洋地區(qū)的信息高速公路已
初具規(guī)模，基于光纖和其它高速傳輸系統(tǒng)連接了亞太地區(qū)的主要城市和經(jīng)濟(jì)中心，但真正
能夠融人信息高速公路并從中獲益的僅是那些電信運(yùn)營公司和其它類型的大公司，廣大的
中小型商業(yè)用戶和居民尚未真正接入這信息高速公路。究其原因，主要有二：①原有接入
網(wǎng)絡(luò)成為通信的瓶頸；②現(xiàn)有的有線傳輸方案成本昂貴。因此，要實(shí)現(xiàn)商業(yè)用戶和居民通
信的寬帶化，必須改造通信網(wǎng)的瓶頸——接入網(wǎng)，建設(shè)本地骨干傳輸系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)通信
網(wǎng)的寬帶化。
    LMDS是眾多本地寬帶傳輸方案中成本低廉、功能豐富的一種方案。它采用蜂窩無線傳
輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠?yàn)橛脩敉瑫r(shí)提供電話、電視、高速數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)等多種綜合業(yè)
務(wù)。LMDS是第一種采用交換技術(shù)的本地接入系統(tǒng)，是真正能夠?yàn)橛脩敉瑫r(shí)提供電話和CATV
服務(wù)的雙向?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)，是實(shí)現(xiàn)信息經(jīng)濟(jì)的重要手段。
2 LMDS發(fā)展背景
    LMDS的首例商業(yè)應(yīng)用開始于1991年。當(dāng)時(shí)美國FCC責(zé)成CellularVision公司在紐約組
建一個(gè)無線CATV網(wǎng)絡(luò)，工作頻段是28GHz。CellularVision公司根據(jù)應(yīng)用要求，采用了FM
調(diào)制技術(shù)建立了全球第一個(gè)商用LMDS系統(tǒng)，其容量為49個(gè)電視頻道。當(dāng)時(shí)的這個(gè)網(wǎng)絡(luò)與MM
DS系統(tǒng)極為相似。有了組織第一代LMDS系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)，CellularVision公司緊接著開發(fā)
了第二代LMDS系統(tǒng)。與第一代模擬系統(tǒng)不同的是，第二代LMDS系統(tǒng)采用了全新的數(shù)字技術(shù)，
真正實(shí)現(xiàn)了交互式通信，是一個(gè)雙向的交換寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)。理論上，LMDS擁有相同容量的
上、下行傳輸鏈路，這種對稱傳輸容量的能力將許多潛在的應(yīng)用和服務(wù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，如會(huì)議
電視、VOD、Internet高速接入和具有高度靈活性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
3 LMDS技術(shù)簡介
    一個(gè)典型的商用LMDS系統(tǒng)的上、下行容量可達(dá)155.52Mb／s。這樣的傳輸能力完全能
夠支持話音、視頻和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。實(shí)際的業(yè)務(wù)承載能力分別取決于視頻、話音和數(shù)據(jù)業(yè)
務(wù)分配的相應(yīng)帶寬。假設(shè)在1GHz的頻寬上，如果把全部的帶寬都用來傳輸視頻信號，可同
時(shí)傳輸288路電視節(jié)目；如果將全部的帶寬都用來傳輸話音業(yè)務(wù)，可同時(shí)提供18400個(gè)DSO
傳輸信道。在實(shí)際應(yīng)用中，傳輸?shù)膶⑹腔旌弦曨l、話音及數(shù)據(jù)的綜合業(yè)務(wù)。
    值得注意的是，LMDS的巨大容量，完全能夠提供E1電路租賃業(yè)務(wù)進(jìn)行無線的E1接入。
并且LMDS支持現(xiàn)有的通信傳輸協(xié)議，如ATM、TCP/IP和MPEG-2等。
    目前比較成熟的數(shù)字化LMDS產(chǎn)品首推Texas Instrument公司生產(chǎn)的MultiPoint系統(tǒng)。
它于1994年已完成了測試。另外，HP和Standford Telecommunications也在合作開發(fā)商用
LMDS系統(tǒng)。
    LMDS主要工作于頻譜利用率較低的27.5－29.5GHz頻帶。在過去，這一頻段主要應(yīng)用
于宇宙太空測試和軍事應(yīng)用。由于低頻段信道業(yè)務(wù)擁擠，嚴(yán)重制約了通信業(yè)務(wù)的開展。因
而許多國家都將27-31GHz頻段劃分用于LMDS系統(tǒng)，希望能夠解決低頻段業(yè)務(wù)擁擠的現(xiàn)狀，
并在眾多的電信公司和CATV公司之間引入競爭。例如，加拿大政府于1996年將25.35～28.35
GHz的頻段劃分給LMDS；美國則通過頻段拍賣，將27.5～28.35GHz和29.1～29.25GHz應(yīng)用
于LMDS系統(tǒng)。在亞洲，泰國為LMDS分配了2GHz的帶寬，足見泰國政府對LMDS的重視。其它
如韓國等國家，也相繼效仿美國對LMDS的工作頻段進(jìn)行了劃分。
    典型的LMDS類似于現(xiàn)在的蜂窩網(wǎng)，它由多個(gè)蜂窩小區(qū)組成，單個(gè)小區(qū)的覆蓋區(qū)直徑為
2～10km。每個(gè)小區(qū)包括基站和用戶接口設(shè)備。通常，基站可以是全向或分扇區(qū)，根據(jù)用
戶的需要為該小區(qū)或扇區(qū)提供特定的服務(wù)；用戶接口設(shè)備包括無錢收發(fā)設(shè)備及接口設(shè)備。
用戶端的無錢收發(fā)設(shè)備小巧，接口設(shè)備可以連接多種用戶設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、電話和電視等。
LMDS安裝簡單、擴(kuò)容方便，維護(hù)費(fèi)用較低。
    在28GHz頻段上，無線信號的傳輸特性與光傳輸特性極為相似，這種傳輸特性給系統(tǒng)
的實(shí)現(xiàn)帶來了很多困難。這些影響包括有：信號衰耗大，干擾強(qiáng)，需要無阻擋的視距傳輸，
而且LMDS雨衰大，特別容易受惡劣天氣的影響。不過，通過調(diào)節(jié)信號發(fā)射功率，LMDS可以
獲得地面有線線路的傳輸質(zhì)量，其誤碼率可以達(dá)到10－9；通過改變天線的極化方向，結(jié)
合QAM等先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)，可以將干擾降低到最低，同時(shí)獲得100％的頻譜利用率。
    LMDS適合于直徑在10km以內(nèi)的區(qū)域傳輸應(yīng)用。根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求，LMDS小區(qū)可以分
為多個(gè)扇區(qū)，為各扇區(qū)提供特定的服務(wù)。LMDS營運(yùn)商可以根據(jù)資金投入的大小、業(yè)務(wù)需求
的緊迫性，逐步建設(shè)LMDS系統(tǒng)，避免網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一步到位，從而降低網(wǎng)絡(luò)的初期投資。這
種模塊化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，大大降低了系統(tǒng)的初期投資，為網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和后期擴(kuò)容提供了方便。
網(wǎng)絡(luò)營運(yùn)商可以有計(jì)劃的逐步覆蓋區(qū)域用戶，最終達(dá)到覆蓋所有用戶的目的。
5 LMDS在中國電信網(wǎng)中的應(yīng)用前景
    根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部2000年規(guī)劃和2010年遠(yuǎn)景發(fā)展目標(biāo)，到2000年，全國電話用戶將突破
1億戶。接入網(wǎng)的建設(shè)首先必須滿足這部分電話用戶的需求；同時(shí)，數(shù)據(jù)通信用戶數(shù)也在
大幅度增長，公眾多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展也呈現(xiàn)興旺的局面。這些業(yè)務(wù)的發(fā)展需要N－ISDN提
供的64、128kb／s的速率接人，同時(shí)，對更高速率的接入也提出了迫切的要求�？v觀當(dāng)前
中國電信網(wǎng)的發(fā)展，已實(shí)現(xiàn)了骨干傳輸和交換的數(shù)字化，但用戶接入網(wǎng)仍以模擬銅線為主
要傳輸媒體，已經(jīng)成為現(xiàn)代電信網(wǎng)的瓶頸。這同國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、人民生活需求不斷提
高極不適應(yīng)，因此接入網(wǎng)的數(shù)字化、寬帶化和智能化已成為當(dāng)前電信網(wǎng)發(fā)展建設(shè)的重要任
務(wù)。
    LMDS采用基于蜂窩形式的無線方式組建寬帶本地網(wǎng)，與其它有線組網(wǎng)和改造方案相比，
它具有建設(shè)周期短、投資小、維護(hù)簡單、容易升級等優(yōu)點(diǎn)，各電信部門在進(jìn)行本地網(wǎng)的改
造和建設(shè)時(shí)，可以進(jìn)行有計(jì)劃的試點(diǎn)或試驗(yàn)，并不斷地總結(jié)和推廣，不斷地完善這一系統(tǒng)，
最終充分地利用27～29GHz這一空閑頻段，不斷完善我國的信息基礎(chǔ)設(shè)施。