3.5G、LMDS無(wú)線接入技術(shù)的業(yè)務(wù)特性

聶飛翔　中國(guó)網(wǎng)通華南技術(shù)部



　　摘 要 本文對(duì)目前常用的3.5G、LMDS設(shè)備的業(yè)務(wù)平臺(tái)、業(yè)務(wù)特性及對(duì)某些特殊業(yè)務(wù)支持能力進(jìn)行了探討。


　　關(guān)鍵詞 3.5G LMDS 無(wú)線接入 業(yè)務(wù)特性


　　目前固定無(wú)線接入技術(shù)風(fēng)起云涌，特別是寬帶無(wú)線接入技術(shù)如3.5GHz無(wú)線接入（簡(jiǎn)稱3.5G）及本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)LMDS（簡(jiǎn)稱LMDS）以開通快、維護(hù)簡(jiǎn)單、無(wú)需大規(guī)模破路用戶密度較高時(shí)成本低等特點(diǎn)成為運(yùn)營(yíng)與制造商關(guān)注的熱點(diǎn)。在各運(yùn)營(yíng)商看來(lái)，它既可以作為有線接入的重要補(bǔ)充，又可以成為開展寬帶數(shù)據(jù)及電路業(yè)務(wù)的有效接入利器。由于各設(shè)備基于的平臺(tái)不同、實(shí)現(xiàn)方式不同導(dǎo)致各設(shè)備無(wú)線接入的業(yè)務(wù)特性差別很大，同時(shí)在具體應(yīng)用中存在與現(xiàn)有接入業(yè)務(wù)、有線網(wǎng)絡(luò)間配合和支持問(wèn)題，本文就這一方面進(jìn)行些探討。



1 3.5G、LMDS技術(shù)的業(yè)務(wù)平臺(tái)



　　3.5G、LMDS點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)寬帶接入系統(tǒng)采用FDMA、TDMA多址方式FDD雙工方式實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的業(yè)務(wù)接入和分配。業(yè)務(wù)平臺(tái)主要分為基于IP數(shù)據(jù)平臺(tái)和基于ATM綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)，也有基于直接支持電話POTS接口的話音V5.2平臺(tái)的。


　　通常，基于IP數(shù)據(jù)平臺(tái)的產(chǎn)品對(duì)突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持特性較好，支持遠(yuǎn)端站內(nèi)統(tǒng)計(jì)復(fù)用和遠(yuǎn)端站間的空中帶寬動(dòng)態(tài)分配（DBA），數(shù)據(jù)直接調(diào)制所以帶寬利用率高，基站與遠(yuǎn)端站支持10/100Base-T接口，有些產(chǎn)品還為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定制了上下行不平衡接入帶寬。由于業(yè)務(wù)類型單一，通信機(jī)制簡(jiǎn)單，該類設(shè)備一般價(jià)格較便宜�；�于ATM綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)的設(shè)備多支持電路E1和數(shù)據(jù)10/100Base-T、X.21、V35、FR等多業(yè)務(wù)接入，可用于DDN、FR、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入等組網(wǎng)，物理層支持遠(yuǎn)端站間ATM信元級(jí)的動(dòng)態(tài)帶寬分配，鏈路層支持ATM的VC鏈路的虛連接實(shí)現(xiàn)空中帶寬動(dòng)態(tài)分配和統(tǒng)計(jì)復(fù)用。由于業(yè)務(wù)需通過(guò)ATM信元映射所以帶寬利用率不高。同時(shí)，由于電路業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS質(zhì)量和通信機(jī)制的不同，ATM平臺(tái)的產(chǎn)品支持上述兩種業(yè)務(wù)需要的通信協(xié)議復(fù)雜，成本價(jià)格一般較高。目前，一些3.5GHz產(chǎn)品基于IP數(shù)據(jù)平臺(tái)仿真電路業(yè)務(wù)，此類產(chǎn)品仿真要求的帶寬一般浪費(fèi)較大，還存在時(shí)延較大及時(shí)鐘透明傳送問(wèn)題。


　　上述設(shè)備都不同程度支持QPSK、4QAM、16QAM、64QAM不同調(diào)制方式，多址方式多為TDMA，對(duì)應(yīng)不同的覆蓋范圍和接入數(shù)據(jù)速率。由于3.5GHz頻率劃出的頻段較窄，帶寬按3.5MHz或1.75MHz劃分，所以3.5GHz設(shè)備的無(wú)線接入能力有限，不能稱得上是完全意義上的寬帶接入，通過(guò)蜂窩復(fù)用后，能滿足中等業(yè)務(wù)密度區(qū)域的接入需求。3.5GHz頻率低，雨衰基本可以不考慮，覆蓋范圍大，在6～10km間。


　　LMDS頻率高（26GHz、38GHz頻段），帶寬大，調(diào)制及帶寬效率不是該類產(chǎn)品主要考慮因素，所以LMDS多基于ATM平臺(tái)，從原理上講是它是無(wú)線ATM（WATM）的第一個(gè)商用應(yīng)用，多址方式多為TDMA，多類型業(yè)務(wù)如E1、10/100Base-T、X.24、V35、FR、ISDN等通過(guò)AAL2、AAL5映射和承載到ATM信元，通過(guò)無(wú)線調(diào)制傳送到對(duì)端解復(fù)用后還原為原業(yè)務(wù)類型。其中，控制中心是一個(gè)ATM/IP交換機(jī)，主要完成ATM到各業(yè)務(wù)的復(fù)用、分離及協(xié)議轉(zhuǎn)換，提供SNI接口速率到多種接口轉(zhuǎn)換適配�；�站設(shè)備完成光纖基礎(chǔ)設(shè)施的ATM信元向WATM無(wú)線信元及載波的轉(zhuǎn)換，可采用ATM直連、ATM over SDH方式與控制中心連接。遠(yuǎn)端用戶站設(shè)備完成WATM信元到通用ATM信元及多種業(yè)務(wù)接口的轉(zhuǎn)換。


　　LMDS帶寬按14MHz、28MHz、56MHz等劃分，頻帶寬調(diào)制帶寬大，但26GHz高頻率的雨衰大，特別是南方多雨區(qū)域，覆蓋范圍在1～3km。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)頻率規(guī)則復(fù)用，通過(guò)蜂窩復(fù)用后，能滿足高業(yè)務(wù)密度區(qū)域的接入需求。



2 3.5G、LMDS設(shè)備接口及業(yè)務(wù)特性



　　IP平臺(tái)的3.5G設(shè)備一般只提供10/100Base-T接口，ATM平臺(tái)及LMDS多提供E1、10/100Base-T、X.24、V35、FR、ISDN等多種接口。上述設(shè)備不同程度地支持如下種類的業(yè)務(wù)：


　　IP業(yè)務(wù)：IP業(yè)務(wù)可采用兩種技術(shù)承載，一種是IP over Ethernet,另一種方式是PPP over E1/V3.5/X.21。一般而言，設(shè)備都支持上述接口和承載方式，但具體到支持802.1q、802.1p等協(xié)議又有差別。在以太網(wǎng)小區(qū)用戶接入方式中,小區(qū)用戶采用VLAN隔離,支持802.1q VLAN封裝的二層以太網(wǎng)交換機(jī)連接到遠(yuǎn)端站，要求接入網(wǎng)至少支持VLAN透?jìng)�，�?lái)完成以太網(wǎng)用戶的接入。802.1p通過(guò)為不同類型數(shù)據(jù)包標(biāo)記不同優(yōu)先級(jí)并進(jìn)行不同隊(duì)列和擁塞處理來(lái)實(shí)現(xiàn)二層QoS。該類業(yè)務(wù)承載在3.5GHz、LMDS點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)寬帶接入系統(tǒng)上具體實(shí)現(xiàn)為: 每個(gè)用戶數(shù)據(jù)流通過(guò)VLAN標(biāo)簽區(qū)分并被映射到運(yùn)端站與基站連接中的不同PVC中，從而為不同用戶提供不同QoS服務(wù)，這些VLAN終接于支持RFC 1483橋接模式的路由器或ATM交換機(jī)上。另外，要實(shí)現(xiàn)不同遠(yuǎn)端站和不同用戶劃分到同一VLAN，需在路由器配置10/100Base-T橋接功能。不同設(shè)備支持VLAN橋接的能力不同，導(dǎo)致遠(yuǎn)端站支持的VLAN數(shù)量和VLAN靈活性不同。小區(qū)用戶數(shù)據(jù)在穿透無(wú)線接入網(wǎng)前一般由二層接入交換機(jī)進(jìn)行802.1p處理，并在穿透無(wú)線接入網(wǎng)時(shí)被映射到運(yùn)端站與基站連接中的不同PVC中，實(shí)現(xiàn)不同優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)和處理。


　　局域網(wǎng)互連：不同地點(diǎn)局域網(wǎng)互連，可通過(guò)兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)：10/100Base-T以太網(wǎng)或幀中繼。3.5GHz和LMDS設(shè)備要實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)互連要求基站側(cè)連接路由器的接口的IP地址作為橋接模式的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。但具體會(huì)存在一些差別：如有些局域網(wǎng)互連應(yīng)用中，需要對(duì)10/100 BaseT業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用和壓縮，對(duì)本地LAN業(yè)務(wù)進(jìn)行智能過(guò)濾，有些設(shè)備只支持LLC壓縮，有些則不支持本地業(yè)務(wù)的智能過(guò)濾。


　　專線業(yè)務(wù)：專線業(yè)務(wù)分為TDM專線及IP業(yè)務(wù)專線。TDM專線分為時(shí)隙E1和信道化E1、NX 64kbit/s，IP業(yè)務(wù)專線分為V.35、X.21、以太網(wǎng)專線等接口的專線業(yè)務(wù)。上述專線接入終結(jié)到基站側(cè)，有些3.5G、LMDS點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)寬帶接入系統(tǒng)的基站側(cè)設(shè)備帶有DXC交叉復(fù)用功能，有些接入系統(tǒng)的基站側(cè)設(shè)備則不具備DXC功能。


　　話音業(yè)務(wù)：話音業(yè)務(wù)分為支持E1、NX 64kbit/s及具有DBA的ISDN PRI Q.31信令檢測(cè)的話音業(yè)務(wù)。不同設(shè)備對(duì)上述三種業(yè)務(wù)支持程度不一，在無(wú)線帶寬十分寶貴的情況下，對(duì)電路型業(yè)務(wù)不能完全DBA，至少也需支持NX 64kbit/s方式，支持針對(duì)不同遠(yuǎn)端站的不同業(yè)務(wù)量劃分不同數(shù)量的64kbit/s時(shí)隙來(lái)達(dá)到充分利用帶寬資源的目的。


　　VPN：分為二層和三層VPN。二層VPN在以太網(wǎng)接入中主要是VLAN，三層VPN目前主要有GRE、IPSEC、MPLS等類型。



3 3.5G、LMDS組網(wǎng)及業(yè)務(wù)發(fā)展



　　3.5G和LMDS作為無(wú)線接入平臺(tái)，為遠(yuǎn)端站與基站的業(yè)務(wù)點(diǎn)間架設(shè)了無(wú)線橋梁。從設(shè)備業(yè)務(wù)平臺(tái)來(lái)看，設(shè)備分為IP與TDM共平臺(tái)、IP統(tǒng)一平臺(tái)兩種。為實(shí)現(xiàn)話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的綜合接入，IP與TDM綜合平臺(tái)提供10/100Base-T、X.24、V35、FR、ISDN接口接入數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，E1、NX 64kbit/s接入話音業(yè)務(wù)。IP統(tǒng)一平臺(tái)提供10/100Base-T接口接入數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用VoIP方式接入話音業(yè)務(wù)。


　　各產(chǎn)品對(duì)業(yè)務(wù)支持特性直接影響到組網(wǎng)和設(shè)置，現(xiàn)以一些典型業(yè)務(wù)進(jìn)行分析。


　　以太網(wǎng)小區(qū)接入要求對(duì)接入用戶進(jìn)行VLAN隔離、業(yè)務(wù)限速、業(yè)務(wù)接入認(rèn)證。這種業(yè)務(wù)開展需要3.5G或LMDS設(shè)備支持更多VLAN數(shù)，但大多數(shù)設(shè)備VLAN在穿透IP與ATM時(shí)Tag已被取消，不能實(shí)現(xiàn)真正意義的VLAN透?jìng)�，此時(shí)該類設(shè)備無(wú)法完全工作在二層透明模式，BAS設(shè)備可能需要下移到遠(yuǎn)端站側(cè)，VLAN支持?jǐn)?shù)量的有限又要求遠(yuǎn)端站與用戶間設(shè)置接入交換機(jī)，VLAN的封裝及業(yè)務(wù)限速只能在接入二層交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)。業(yè)務(wù)認(rèn)證如采用PPoE、Web/Vlan方式，需要用戶與BAS間同在二層網(wǎng)絡(luò)，所以此認(rèn)證方式下BAS可能要采用EAS方式，將認(rèn)證下放到遠(yuǎn)端站側(cè)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)3.5GHz或LMDS設(shè)備已將VLAN終結(jié)在基站側(cè)的路由器上，除非此路由器具有BAS功能。業(yè)務(wù)認(rèn)證采用Web/IP方式則可采用集中型BAS進(jìn)行認(rèn)證。


　　運(yùn)端站側(cè)話音業(yè)務(wù)可能會(huì)存在用戶數(shù)據(jù)量小，話音業(yè)務(wù)接入接口采用E1時(shí)，會(huì)存在無(wú)線資源的浪費(fèi)。此時(shí)完全意義的DBA，可能需要交換機(jī)帶有ISDN PRI接口。作為折衷，NX 64kbit/s方式指定64kbit/s的時(shí)隙數(shù)可能會(huì)節(jié)省無(wú)線資源，又對(duì)接入的交換機(jī)接口要求不高。



4 結(jié)論



　　3.5GHz、LMDS目前受到各方面關(guān)注，但在具體應(yīng)用時(shí)存在與現(xiàn)有業(yè)務(wù)融合、與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)的問(wèn)題，并且各類產(chǎn)品此方面表現(xiàn)出了一些差異。如何選擇合適的產(chǎn)品及如何與本地業(yè)務(wù)結(jié)合都是應(yīng)用過(guò)程中需要解決的問(wèn)題。本文在此方面針對(duì)網(wǎng)通公司目前的業(yè)務(wù)作了些分析。




----《電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化》