無線接入技術 LMDS寬帶無線接入技術地運用

隨著通信和計算機技術的發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用日益突出，開展寬帶電信業(yè)務勢在必行。加 快接入網(wǎng)的數(shù)字化、寬帶化和智能化建設，已經(jīng)成為我國電信網(wǎng)建設發(fā)展的一項緊迫任務。近幾年出現(xiàn)的寬帶 接入技術有高速數(shù)字環(huán)路（xDSL）、光纖接入（FTTH）、光纖同軸混合接入（HFC）和寬帶無線接入（LMDS和 MMDS）等。

1　LMDS寬帶無線接入技術

LMDS即本地多點分配業(yè)務，是一種能接入話音、數(shù)據(jù)和視頻等多種業(yè)務的寬帶點對多點接入系統(tǒng)。LMDS系 統(tǒng)利用毫米波傳輸，工作在20-40GHz頻段上，可提供高達155.52Mbps的用戶接入速率，號稱是一種“無線光纖 ”的接入系統(tǒng)。此外，LMDS系統(tǒng)支持所有主要的話音和數(shù)據(jù)傳輸標準，如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。

LMDS系統(tǒng)采用類似蜂窩式的結構配置，由一個或多個有理分布可覆蓋所需地域的基站組成，基站的收發(fā)信 機經(jīng)點到多點無線鏈路與服務區(qū)的固定用戶通信。每個基站都可支持4到24個獨立的扇區(qū)，并通過高速骨干鏈路 連接至公共交換平臺上。

LMDS系統(tǒng)分為用戶遠端站、基站、骨干網(wǎng)和網(wǎng)管中心四個部分，同時也可將這幾部分看成接入層、邊緣層 和中心層的組合。接入層是用戶站接入業(yè)務處，在硬件上指用戶端設備，包括室外單元、網(wǎng)絡接口單元和調(diào)制 解調(diào)模塊。邊緣層實現(xiàn)信號在骨干網(wǎng)和無線傳輸間轉(zhuǎn)換，并提供相應的QOS和COS，主要包括節(jié)點發(fā)送/接收無線 單元和連接到ATM或L2/L3邊緣交換機的基本信道組。中心層經(jīng)有效的傳送、交換和分配帶寬來優(yōu)化成本，是采 用SDH傳輸技術，ATM或IP或ATM+IP交換技術的交換平臺，提供與PSTN、INTERNET和其它專用網(wǎng)的互連接口。

2　LMDS系統(tǒng)的典型應用

在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的應用：LMDS系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的接入部分，起連接業(yè)務節(jié)點接口和用戶網(wǎng)絡接口的橋梁作用。此應用是傳統(tǒng)電信運營商在已有網(wǎng)絡的基礎上，作為光纖接入的補充手段，短期內(nèi)滿足用戶對寬帶業(yè)務需求的有效方式。上海電信就相關技術進行了試驗。試驗網(wǎng)以正運行的上海ATM寬帶平臺為基礎，采用基于ATM信元復用的連續(xù)載波在基站和用戶站間的傳輸數(shù)據(jù)。試驗對視頻點播、會議電視和INTERNET接入等業(yè)務進行了測試，結果表明LMDS系統(tǒng)可作為寬帶ATM網(wǎng)一種靈活的接入方式，為寬帶用戶提供良好的服務。

在移動通信網(wǎng)中的應用：在GSM移動網(wǎng)中，基站控制器（BSC）經(jīng)光纖與基站收發(fā)信號（BTS）相連，光纖雖具有帶寬的特點，但鋪設施工困難，不利于網(wǎng)絡拓撲結構的變化。采用LMDS系統(tǒng)實現(xiàn)BSC和BTS間的互連，既保留了光纖連接帶寬的的優(yōu)點，又縮短了系統(tǒng)建設的周期，實現(xiàn)了BSC和BTS間的“軟連接”，并為網(wǎng)絡拓撲結構的進一步優(yōu)化提供了便利。

構建本地信息環(huán)路：以LMDS系統(tǒng)的骨干網(wǎng)為基礎，采用合理的組網(wǎng)技術構建高速交換平臺，通過自己建設、網(wǎng)站鏡像或從外面引進信息等豐富本地信息業(yè)務，并租用電信部門出口線路實現(xiàn)本地環(huán)路與INTERNET的互連�？紤]到本地信息交換平臺需為用戶提供多樣化的服務，且未來網(wǎng)絡中的主要業(yè)務將來自IP，所以采用IP核心網(wǎng)，同時外加ATM交換層，即實現(xiàn)了與LMDS系統(tǒng)空中ATM接口的一致性，又有效支持各種類型的業(yè)務（如DDN、FRN等）。

該應用常被人們稱為新興電信運營商的“絕活”。面對擁有大量基礎設施和用戶的老運營商，新興運營商采用LMDS技術，可以實現(xiàn)一次性投入少、開通快、組網(wǎng)靈活和擴容方便等優(yōu)勢，LMDS系統(tǒng)的寬帶性和廉價性也符合目前用戶對寬帶業(yè)務的需求。西安移動通信分公司已就此進行了一系列的規(guī)劃和試驗，其目標是建設西安市公共網(wǎng)絡交換平臺和多樣化的本地信息平臺，一期工程采用四個LMDS基站覆蓋整個西安市，骨干網(wǎng)采用LMDS高速交換技術，解決了IP over ATM問題。采用LMDS核心即符合未來網(wǎng)絡業(yè)務IP主流化的趨勢，又能提供目前廣泛使用的DDN業(yè)務、幀中繼業(yè)務和各種ATM特定業(yè)務。根據(jù)預算，一期工程計劃投入200萬美元，而用戶需求調(diào)查表明在短期內(nèi)即可接入企業(yè)用戶500點，個人用戶5萬戶，本地ISP網(wǎng)站20個，具有很好的經(jīng)濟效益。

在廣播電視網(wǎng)中的應用：Celluar Vision公司在紐約建成了一個28GHz的LMDS廣播視像系統(tǒng)。該系統(tǒng)是目前世界上最成熟的LMDS系統(tǒng)，主要為用戶提供多頻道的電視節(jié)目，價格低于其競爭對手30％，到1997年底已擁有用戶12000個。此系統(tǒng)能提供48Mbps的下行數(shù)據(jù)速率，由于開通較早，系統(tǒng)本身是單向的，用戶需通過PSTN實現(xiàn)上行鏈路連接�，F(xiàn)在利用LMDS系統(tǒng)構建本地交互式電視分配網(wǎng)在技術上已沒有任何問題。

構建綜合業(yè)務接入網(wǎng)：建設集話音、數(shù)據(jù)和視像于一體的綜合業(yè)務接入網(wǎng)，既符合“三網(wǎng)合一”的趨勢，又可滿足用戶對多媒體業(yè)務的需求。通常認為實現(xiàn)接入網(wǎng)的全光化（FTTH）是構建綜合業(yè)務接入網(wǎng)的最佳解決方案。但采用全光接入網(wǎng)在目前仍有很多困難，如光纖的建設和運營成本昂貴，光纖的鋪設涉及市政、交通和環(huán)境等方面等。在美國，目前460萬幢商業(yè)大樓中實現(xiàn)光纖到大樓的僅占1％。可見要實現(xiàn)FTTH仍有很長的一段路。LMDS系統(tǒng)可支持的最高接入速率達155Mbps，能夠滿足用戶對通信帶寬日益增長的需求，而它啟動資金少，開通速度快和擴容靈活等優(yōu)點對不具備光纖接入能力的運營商來講，無疑是和短期內(nèi)拓展寬帶業(yè)務，滿足市場需求的有力手段。

3　我國建設LMDS系統(tǒng)應注意的問題

用戶需求分析：我國目前電話和互聯(lián)網(wǎng)的普及率較低，用戶需求更多的是電話和視像業(yè)務，所以運營商應將其服務對象定位在為住宅用戶提供基本的話音和數(shù)據(jù)接入以及INTERNET接入。在西安市的調(diào)查結果表明，LMDS系統(tǒng)的用戶群體為個人用戶、企業(yè)用戶和寬帶多媒體用戶。其中個人用戶是主體，入網(wǎng)目的是接入INTERNET，速率要求為100kbps以上，對資費較敏感，能否為他們提供廉價而快速的INTERNET接入是運營商在這塊市場上能否成功的關鍵。企業(yè)用戶的需求集中在企業(yè)虛擬專網(wǎng)（VPN）和INTERNET接入上。他們對帶寬的要求非常高，通常在5Mbps以上，并需要使用ATM技術保證所需的QOS。多媒體用戶目前是一個較小的群體，在帶寬和延遲方面都苛刻的要求，接入方式為純ATM，這部分用戶數(shù)量雖少，但對整個網(wǎng)絡上的其他用戶具有很好的示范作用。

設備選型分析：這里對美國p-com公司和加拿大NewBridge公司的產(chǎn)品做一番比較。P-COM公司的LMDS設備特點體現(xiàn)在無線傳輸上，如更高的發(fā)射功率和調(diào)制階數(shù)；直接支持ATM協(xié)議：同時提供FDMA和TDMA接入方式；提供自動發(fā)射功率控制等。但P-COM公司產(chǎn)品在網(wǎng)絡接口方面做理不夠，多種業(yè)務模塊有待開發(fā)。相對而言NewBridge公司的產(chǎn)品特點體現(xiàn)在網(wǎng)絡上，如基站本身具有交換功能，提供端到端的多種業(yè)務傳輸和多種接入方式以及跨平臺網(wǎng)管系統(tǒng)；基于ATM傳輸協(xié)議，支持動態(tài)占用帶寬等。業(yè)務接入模塊直接面向用戶，如果運營商不能提供用戶所需的接口，就會在競爭中失去用戶，所以我們傾向于NewBridge公司的LMDS設備。

投資風險分析：LMDS系統(tǒng)的投資風險主要表現(xiàn)在技術和運營上。技術風險是目前我國無線頻率委員會尚未規(guī)定LMDS系統(tǒng)的使用頻點上。運營上的風險表現(xiàn)為兩個方面：（1）LMDS系統(tǒng)的商業(yè)運營時間很短，無確切的運營數(shù)據(jù)和經(jīng)驗可尋；（2）LMDS系統(tǒng)采用較高頻段的微波，傳輸質(zhì)量易受雨雪天氣的影響，全基站和用戶站之間只能進行視距傳輸。根據(jù)加利福尼亞洲LMDS系統(tǒng)傳播條件的研究表明，在一個小區(qū)范圍內(nèi)有近35％的用戶處于陰影區(qū)，接收信號有困難。而目前我國正處于城市建設的高速發(fā)展中，很難保證基站和用戶站間的視距傳輸，給網(wǎng)絡的運營帶來了極大的壓力。

4　結論

LMDS系統(tǒng)以其投資少、開通快、組網(wǎng)靈活和擴容方便等優(yōu)點，成為近幾年來通信界研究和宣傳的新熱點。由于技術上的優(yōu)越性和商業(yè)上的潛在價值，LMDS系統(tǒng)在未來的幾年中很有可能迅速崛起。作為一項新技術，要在全世界范圍推廣和普及，仍有很長的路要走，需在以下幾個方面做進一步的工作：

（1）組織有實力的通信設備提供商進行LMDS系統(tǒng)關鍵技術的研究，特別是毫米波收發(fā)技術和基于GaAs技術的毫米波集成電路，為開發(fā)低成本的LMDS收發(fā)信臺奠定基礎。

（2）電信運營商和研究機構應在已有試驗網(wǎng)和商用網(wǎng)的基礎上，加大對LMDS系統(tǒng)的傳播環(huán)境和傳播條件的硬件，積累LMDS網(wǎng)絡的運營數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。

（3）國家標準制定部門應盡快推出LMDS系統(tǒng)和MPLS技術的國家標準。

（4）國家無線頻率委員會應盡早確定我國LMDS系統(tǒng)的允許工作頻點。