寬帶無線接入技術(shù)前景誘人
2019-11-05 02:18:11
供稿：網(wǎng)友
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，主要是緩解用戶接入網(wǎng)瓶頸。目前，寬帶用戶接入技術(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）和寬帶無線接入網(wǎng)（如ＭＭＤＳ和ＬＭＤＳ）等手段。其中，寬帶無線接入是近年來新興的一種接入手段。本文將重點(diǎn)探討寬帶無線接入技術(shù)及其應(yīng)用前景。
１．主要的寬帶無線接入技術(shù)
寬帶無線接入技術(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－ＱＡＭ、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，高頻無線傳輸技術(shù)的改進(jìn)，使１０Ｇ以上的無線頻率變得可用，大大豐富了頻率資源。富裕的頻率資源，加之ＩＰ和ＡＴＭ技術(shù)與無線傳輸技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，終于使寬帶無線接入成為可能。
１．１本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù) （ＬＭＤＳ）
ＬＭＤＳ是近年來逐漸發(fā)展起來的一種工作于２４ＧＨｚ～３８ＧＨｚ頻段的寬帶無線點(diǎn)對多點(diǎn)接入技術(shù)。在某些國家（如加拿大和韓國）也稱為本地多點(diǎn)通信系統(tǒng)。
不同國家分配給ＬＭＤＳ的頻段有所不同，但有８０％左右的國家將２７．５ＧＨｚ～２９．５ＧＨｚ定為ＬＭＤＳ的頻段。該技術(shù)利用毫米波傳輸，可提供雙向話音、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的用戶接入速率，具有很高的可靠性，號稱是一種“無線光纖”接入技術(shù)。該技術(shù)可使寬帶業(yè)務(wù)克服銅線電纜本地環(huán)路這一瓶頸，滿足用戶對高速因特網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信日益增長的需求，因而有望成為解決通信網(wǎng)最后里程問題和新電信運(yùn)營商開展業(yè)務(wù)、發(fā)展用戶的一種有效手段。
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的核心交換平臺及因特網(wǎng)、ＰＳＴＮ網(wǎng)互連模塊等組成。基站實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)與無線信號的轉(zhuǎn)換，可支持多個(gè)扇區(qū)，以擴(kuò)充系統(tǒng)容量。一般來說，用戶終端都有室外單元（含定向天線和微波收發(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）。無線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）。ＦＤＭＡ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)用戶的接入。某些生產(chǎn)廠商同時(shí)提供兩種多址方式，方便運(yùn)營商根據(jù)用戶業(yè)務(wù)的特點(diǎn)及分布來選擇。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用戶設(shè)備（ＣＰＥ）的接口形式也比較多樣化（有ＤＳＯ、ＰＯＴＳ、１０ＢａｓｅＴ直至ＡＴＭ、ＯＧ－３等），能滿足不同用戶的需求。
目前，許多廠商（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)。世界上大部分國家對本國ＬＭＤＳ頻段進(jìn)行了相關(guān)分配，同時(shí)出臺了運(yùn)營ＬＭＤＳ的治理辦法和技術(shù)要求。不少國家采取了拍賣頻譜、制訂有利于運(yùn)營商的政策法規(guī)，使其通過經(jīng)營ＬＭＤＳ進(jìn)入電信市場，進(jìn)而促進(jìn)競爭。
１．２多通道多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（ＭＭＤＳ）
ＭＭＤＳ是由單向的無線電纜電視微波傳輸技術(shù)發(fā)展而來的，是國外電話公司與有線電視公司競爭視頻業(yè)務(wù)的重要手段。隨著技術(shù)的進(jìn)步，一些生產(chǎn)廠商對原有的ＭＭＤＳ系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，使之能夠?qū)崿F(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，但近來也有一些廠商的產(chǎn)品工作于２ＧＨｚ～４ＧＨｚ（甚至ｌＧＨｚ～１０ＧＨｚ）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ＬＭＤＳ。
目前，作為無線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，全球用戶數(shù)可達(dá)１０００萬至１３００萬。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)，適合為用戶較分散地區(qū)提供寬帶接入。
２．寬帶無線接入的優(yōu)勢及適用范圍
與傳統(tǒng)的有線接入方式相比，寬帶無線接入（ＭＭＤＳ和ＬＭＤＳ）具有如下優(yōu)勢：
（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的用戶數(shù)據(jù)接入。
（２）啟動資金較小，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（即有業(yè)務(wù)收入）時(shí)才需增加資金投入。因此，即使在用戶數(shù)較少的運(yùn)營初期，運(yùn)營商也能維系發(fā)展，在最大程度上降低了風(fēng)險(xiǎn)。
（３）提供服務(wù)速度快，無線系統(tǒng)安裝調(diào)試輕易。系統(tǒng)建設(shè)周期大大縮短，可迅速為用戶提供服務(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其覆蓋區(qū)內(nèi)可能的用戶總量，非凡適合在高密度用戶地區(qū)（如繁華的城市商貿(mào)區(qū)、技術(shù)開發(fā)區(qū)、寫字樓群等）使用，而不用重新布線。
（５）在發(fā)展方面極具靈活性。無線系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)充性，可根據(jù)用戶需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)或動態(tài)分配系統(tǒng)資源，因而不會造成資金或設(shè)備的浪費(fèi)。
（６）提供優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的多種業(yè)務(wù)。可同時(shí)向用戶提供話音、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，還提供各類承載業(yè)務(wù)（如無線基站與控制器的連接），不必使用光纖和光端機(jī)。
（７）運(yùn)營維護(hù)成本低。由于系統(tǒng)無線的特點(diǎn)，可省去大量的線路維護(hù)人員，降低運(yùn)維成本。
