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相關(guān)專題：
第一講
LMDS：高速無(wú)線“光纖”
LMDS是無(wú)線寬帶固定接入網(wǎng)絡(luò)中的一種，中文名稱為本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)。這是一種固定終端的無(wú)線寬帶接入系統(tǒng)，用于綜合視頻、話音和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括：互聯(lián)網(wǎng)高速數(shù)據(jù)接入、交互式視頻、視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播、實(shí)時(shí)多媒體文件傳輸、局域網(wǎng)的遠(yuǎn)程接入、電話。
其特點(diǎn)是通信容量大，最多可為8萬(wàn)用戶提供數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)，總的速碼率達(dá)5Gb\s左右，有人稱之為“無(wú)線光纖”，意即容量像光纖那么大，但它工作于無(wú)線方式。這個(gè)容量大是與其工作于很高的毫米波段有關(guān)(25-32GHz)的。在一定Q值下，帶寬與其工作頻率成正比。LMDS系統(tǒng)的帶寬可達(dá)1.3GHz，如采用16QAM調(diào)制(頻譜利用系數(shù)為4bit/s|Hz0，則碼率可達(dá)1.3×4=5.2Gb/s。它具有以下優(yōu)勢(shì)：
·由于工作于無(wú)線方式，因而架設(shè)周期短，起始成本低，投資回報(bào)快，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用省。
·由于工作于毫米波段，以視距傳送，方向性好，外界干擾少，通信質(zhì)量好。此外，因?yàn)楣ぷ饔诤撩撞ǘ危九c用戶終端設(shè)備都很小而輕，安裝方便。
·由于基站和用戶終端都采用模塊化設(shè)計(jì)，因而設(shè)備配置靈活，具有良好的擴(kuò)展性，容易擴(kuò)充和增加新業(yè)務(wù)。
但LMDS也有其不足之處：
·毫米波只能工作于視距范圍，傳輸距離一般5公里之內(nèi)。
·毫米波通信質(zhì)量受降雨和樹(shù)葉衰減影響較大，這主要通過(guò)增大發(fā)射功率、提高天線高度來(lái)補(bǔ)償。
LMDS的系統(tǒng)由基站、用戶終端、網(wǎng)管系統(tǒng)和骨干網(wǎng)四部分組成。基站與各用戶終端之間利用毫米波實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)之間的無(wú)線通信。由于各用戶終端是固定的，因此這是一種無(wú)線固定接入網(wǎng)。實(shí)際運(yùn)用中，往往采取和移動(dòng)通信類似的多個(gè)蜂窩小區(qū)似的配置方式，即將通信服務(wù)范圍劃分成多個(gè)蜂窩式小區(qū)，每個(gè)小區(qū)由一個(gè)基站和若干個(gè)用戶終端組成。由于毫米波的方向性很強(qiáng)，一個(gè)小區(qū)又可分成多個(gè)扇區(qū)(如24個(gè)扇區(qū))，每個(gè)扇區(qū)可根據(jù)用戶要求提供不同的業(yè)務(wù)，其容量達(dá)200Mb/s，每個(gè)小區(qū)的半徑為3-10公里。
基站設(shè)備由多個(gè)扇區(qū)構(gòu)成，每個(gè)扇區(qū)設(shè)備由室外單元(ODU)和室內(nèi)單無(wú)(IDU)兩部分組成。ODU包括天線、毫米波收發(fā)模塊；IDU包括調(diào)制解調(diào)模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊，后者提供與骨干網(wǎng)之間的接口，包括IP\ATM\FR\PSTN等。
用戶終端可以是住宅小區(qū)用戶或家庭用戶，它也由ODU和IDU組成。ODU包括天線毫米波收發(fā)模塊；IDU包括調(diào)制解調(diào)模塊、用戶接收模塊，后者向用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)接口，從而進(jìn)一步通過(guò)機(jī)頂盒連接用戶的計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、話機(jī)、攝像機(jī)等。網(wǎng)管系統(tǒng)是LMDS的監(jiān)控中心，用來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理和計(jì)費(fèi)。
第二講
3～5GHz接入：利用優(yōu)選頻段
無(wú)線寬帶接入有兩個(gè)頻段：一個(gè)是25-32GHz頻段，即所謂的LMDS；另一個(gè)是3-5GHz頻段，即所謂的低頻段無(wú)線固定接入。一般來(lái)說(shuō)，頻段越低，可傳輸?shù)男畔⑺俾试降�。�?.5GHz頻段為例，按國(guó)家通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“接入網(wǎng)技術(shù)要求--3.5GHz固定無(wú)線接入”的規(guī)定，上傳頻段碼3400-3430MHz；下傳頻段碼3500-3530MHz。以頻道帶寬3.5MHz來(lái)比較，若采用QPSK調(diào)制方式，每個(gè)頻道最低可傳送4Mb|s;若采用16QAM調(diào)制，最低可傳8Mb|s;若采用64QAM調(diào)制，則每個(gè)頻道最低可傳12Mb|s。但另一方面，調(diào)制方式越復(fù)雜，成本越昂貴，接收靈敏度越低，誤碼率越高，抗干擾能力越低，要保持一定的傳輸距離則需更大的發(fā)射功率。從性能價(jià)格比折衷地分析，在3.5GHz頻段，一般選用3.5MHz頻道帶寬，傳輸碼率則為4mb|s，可見(jiàn)其容量是較小的，但仍屬于寬帶。
如果一方面考慮傳輸帶寬、傳輸容量，另一方面考慮傳輸距離、傳輸質(zhì)量、投資成本。從兩方面折衷考慮，在目前技術(shù)條件下，5GHz頻段應(yīng)屬于固定無(wú)線接入中性能價(jià)格比最高的優(yōu)選頻段。
5GHz寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)由一個(gè)基站(BS)和若干個(gè)用戶遠(yuǎn)端結(jié)(RS)組成，BS和RS各包括一個(gè)室外單元(ODU)和一個(gè)室內(nèi)單元(IDU)，這兩個(gè)單元的接口處于中頻(IF)。BS根據(jù)MAC，為每個(gè)RS分配一個(gè)不同的射頻頻道。上行信道中時(shí)間通常被劃分成若干時(shí)隙，提供時(shí)分多址接入(TDMA)；下行信道則采用連續(xù)的時(shí)分復(fù)用(TDM)。每個(gè)RS利用公共接口可傳送話音和數(shù)據(jù)，諸如電話、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)、視頻和T1|E1。按客戶需求，遠(yuǎn)端結(jié)可到10|100BaseT的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)接X(jué)和IP話音接入，到小型企業(yè)的LAN高達(dá)8個(gè)POTS業(yè)務(wù)；接到中小企業(yè)用的小交換機(jī)以提供LAN和E1|T1信道。
BS提供與骨干網(wǎng)(IP或ATM)的連接，或與STM-1|OC-3(155Mb|s)高容量光纖傳輸設(shè)備相連接，ATM網(wǎng)絡(luò)接口連接到SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
小型和中型企業(yè)需要數(shù)據(jù)、話音分組業(yè)務(wù)快速和動(dòng)態(tài)的容量分配，這種TDMA接入方案可用于頻分雙工(FDD)或時(shí)分雙工(TDD)，視其不同應(yīng)用而定。在對(duì)稱的雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上，F(xiàn)DD允許連續(xù)的下行和上行業(yè)務(wù)，而且對(duì)容量分配可動(dòng)態(tài)地靈活設(shè)置。
第三講
WLAN與藍(lán)牙技術(shù)
當(dāng)無(wú)線終端可移動(dòng)時(shí)，即無(wú)線寬帶移動(dòng)接入系統(tǒng)，就會(huì)用到無(wú)線局域網(wǎng)。WLAN可支持相當(dāng)高的數(shù)據(jù)速率，但網(wǎng)絡(luò)漫游協(xié)議不完善，只能支持局部范圍的移動(dòng)，而且移動(dòng)速度也不高。到目前為止，WLAN技術(shù)有兩大體系：一種是IEEE802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)體系，工作于2.4GHz；另一種是CEPT制定低HiperLAN的標(biāo)準(zhǔn)體系，可提供數(shù)10Mb/s的高質(zhì)量的無(wú)線接入。
iperLAN的特點(diǎn)是：高速傳輸、面向連接、支持QoS、自動(dòng)頻率配置、支持小區(qū)切換、安全保密、網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用無(wú)關(guān)。系統(tǒng)構(gòu)成主要是移動(dòng)終端MT通過(guò)接入點(diǎn)AP接入固定通信網(wǎng)絡(luò)。
1999年8月，美國(guó)電氣和電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)發(fā)布了IEEE802.11b和IEEE802.11a無(wú)線互連協(xié)議以來(lái)，無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)產(chǎn)品和業(yè)務(wù)獲得了蓬勃發(fā)展。右表為WLAN技術(shù)指標(biāo)及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
而藍(lán)牙是一種短距離無(wú)線連接技術(shù)，用于提供一個(gè)低成本的短距離無(wú)線連接解決方案。家庭信息網(wǎng)絡(luò)由于距離短，可以利用藍(lán)牙技術(shù)。
藍(lán)牙采用2.4GHz的ISM(工業(yè)、科研和醫(yī)療)頻段，可免受各國(guó)頻率分配不統(tǒng)一的影響；采用FM調(diào)制方式，降低了設(shè)備成本；采用快速跳頻、正向糾錯(cuò)(FEC)和短分組技術(shù)，可減少同頻干擾和隨機(jī)噪聲，使無(wú)線通信質(zhì)量有所提高。藍(lán)牙的傳輸速率為1Mb/s，傳輸距離約10米，加大功率后可達(dá)100米。
第四講
無(wú)線ATM：保證多媒體業(yè)務(wù)QoS
如何在無(wú)線環(huán)境下尤其是移動(dòng)環(huán)境下向用戶提供多媒體通信業(yè)務(wù)，已成為人們對(duì)通信的新需求，ATM技術(shù)和無(wú)線技術(shù)的結(jié)合，即無(wú)線ATM(WATM)可支持多媒體業(yè)務(wù)在無(wú)線環(huán)境下對(duì)QoS的要求。無(wú)線LAN是建立在隨機(jī)存取機(jī)制上的，對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)難以保證。相對(duì)而言，發(fā)展WATM系統(tǒng)就很必要，它已被廣泛應(yīng)用于WLAN中。
ATM應(yīng)用有二種。第一種應(yīng)用：終端是非移動(dòng)的。這時(shí)終端可以是一臺(tái)工作站、PC機(jī)或其它寬帶終端。當(dāng)用無(wú)線接入到ATM網(wǎng)絡(luò)時(shí)，高質(zhì)量圖像傳輸、多媒體會(huì)議等成為無(wú)線ATM的一種業(yè)務(wù)。第二種應(yīng)用：終端是移動(dòng)的。這時(shí)終端一般是便攜或手持式的移動(dòng)小型設(shè)備。這時(shí)，無(wú)線ATM技術(shù)作為有線主干網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線接入手段，無(wú)線ATM網(wǎng)絡(luò)可看成是有線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線擴(kuò)展部分。
無(wú)線ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由無(wú)線ATM交換機(jī)、基站(BS)和移動(dòng)終端(MT)組成。無(wú)線ATM網(wǎng)絡(luò)可分成兩大部分：一是空中接口，負(fù)責(zé)移動(dòng)用戶的無(wú)線接入；另一是移動(dòng)性管理部分，主要功能是完成越區(qū)切換、位置更新和呼叫控制等。
無(wú)線ATM網(wǎng)絡(luò)與有線ATM不同：一是其信道誤碼率高，可達(dá)0.1%，對(duì)糾錯(cuò)要求高；另一是無(wú)線信道為多個(gè)移動(dòng)終端所共享，即要考慮多址接入問(wèn)題。
在ATM網(wǎng)絡(luò)層和無(wú)線物理層之間，插入邏輯鏈路控制子層(LLC)和媒體接入控制子層(MAC)，其中LLC子層完成相應(yīng)邏輯鏈路的差錯(cuò)控制，而MAC子層用于協(xié)調(diào)多個(gè)移動(dòng)終端對(duì)無(wú)線媒體的共享。
摘自《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》2003.2.19
