LMDS（本地多點分配業務）無線網絡規劃

2019-11-05 02:26:55

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　　一、LMDS及其技術特點
　　LMDS（本地多點分配業務），是近期極為熱門的無線接入技術，基于點對多點微波傳輸方式為電信運營商提供雙向高速率的寬帶無線接入解決方案。
　　
　　典型的LMDS系統采用蜂窩式的組網結構，由多個基站在一定范圍的服務區覆蓋用戶群。每個基站可以劃分為多個扇區，以點對多點方式為扇區內的固定用戶終端提供通信服務。系統擴容可以通過扇區細分或增加扇區載頻的方法來實行。
　　
　　LMDS工作頻段很高（一般在20-40GHz），介乎毫米波，其信號適宜近距離（3-5公里）視距傳輸。由于LMDS可用帶寬為1GHz以上，長期困擾運營商的網絡瓶頸問題迎刃而解，使得該技術享有“無線光纖”的美譽。
　　
　　依據其技術特點，LMDS適用于人口密集、通信業務量大的城市骨干網至用戶終端的無線接入。LMDS的優點在于工程建設周期短、組網方式靈活、運行維護成本低。隨著技術、市場不斷成熟，LMDS將成為解決城市“最后一公里”的重要角色。
　　
　　二、LMDS在國內的應用尚待解決的問題
　　在中國，移動、聯通、網通等各大電信運營商先后開展了LMDS網絡試驗。但該技術的推廣使用，還有進一步的工作要做：
　　
　　1、制定頻率規劃
　　
　　LMDS技術在中國正處于試驗階段，無線電治理機構（信息產業部無線電治理局）尚未正式分配LMDS工作頻段。除了參考試驗結果外，頻率規劃的制定必須兼顧國內外相關的技術規范和今后新興的業務需求。因此，我們需要一種符合國際規范和中國國情的頻率規劃工具。
　　
　　2、運用先進技術手段，確保無線網絡規劃可行性
　　
　　LMDS的信號傳播特性，使得網絡規劃時必須保證基站與終端天線之間的視通（Line-Of-Sight）并能經得起天氣變化的考驗。因此實際工程實施中的站址選取、電平儲備（非凡是雨衰）、覆蓋效果及系統可靠性就需嚴格的網絡規劃及鏈路預算來確保可行。
　　
　　目前，眾多LMDS設備供給商正積極開拓中國市場，各自都有一套解決方案。如何全面、客觀、嚴格地評估網絡規劃方案，是一個切實的問題。縱觀國內LMDS市場，還沒有權威的網絡規劃機構，也缺少專業的分析手段，迫切需要一種成熟而可靠的網絡規劃工具。
　　
　　針對上述問題，LS公司提供了相關的解決方法，在此作一些探討。
　　
　　三、LMDS無線網絡規劃的探討
　　德國LS telcom AG以其在無線通信網絡規劃和頻譜治理領域的卓越成就而享譽世界。在眾多無線通信標準極為嚴格的國家中，LS成功地為當地的電信治理機構建立了先進的頻譜治理系統。
　　
　　1、SPECTRAplan頻譜規劃工具
　　
　　SPECTRAplan是LS公司為無線電治理機構度身定做的頻譜規劃工具。它基于Oracle中心數據庫，既能參照ITU建議規劃頻譜，也可按用戶自身的要求建立相應的頻率規劃。同時，SPECTRAplan還可與LS公司提供的其它無線業務網絡規劃工具實現數據共享。
　　
　　對目前還未正式給出頻段分配的LMDS業務，SPECTRAplan有助于我們的頻譜治理機構利用先進的頻譜治理工具，參照國際規范并結合國情合理地進行頻率規劃和分配，為LMDS在中國的發展打下堅實的基礎。
　　
　　2、MULTIlink微波PMP/LMDS網絡規劃工具
　　
　　MULTIlink是LS公司經過多年的研究和發展，根據世界各地系統供給商和網絡運營商的綜合要求，而設計出的微波網絡規劃軟件，在許多國家已實現商用。它既可作為一個獨立的網絡規劃工具，也可構成LS公司CHIRplus_Combi移動通信網絡規劃系統或SPECTRAplus頻譜治理系統的功能模塊。
　　
　　MULTIlink技術特點：
　　
　　（1）圖形化用戶界面
　　
　　MULTIlink基于數字地圖，支持矢量及柵格數據，兼容多種地圖類型，可在背景地圖上顯示站點、鏈路和干擾，并圖形化顯示地形剖面及菲涅爾區。
　　
　　（2）基于國際標準的傳播模型
　　
　　MULTIlink運用ITU建議的傳播模型，進行網絡覆蓋、鏈路預算、干擾分析等效多種計算，對LMDS網絡進行合理的規劃。
　　
　　（3）視通計算
　　
　　LMDS工作頻率較高，信號須在視通條件下方可有效傳播。城市中大量的高層建筑對LMDS的站址選擇提出了較高的要求。MULTIlink所提供的計算工具，能把視通計算結果直接顯示在背景數字地圖上，方便而實用。
　　
　　（4）網絡分析猜測
　　
　　MULTIlink針對LMDS的設計理念已超越了簡單的鏈路預算。因LMDS工作頻率較高，需要視距傳輸，且受天氣、降雨、建筑物等各種環境因素的影響較大，MULTIlink綜合考慮以上因素，對上行和下行鏈路，運用不同的方法進行分析。
　　
　　上行方向，MULTIlink采用微波點對點鏈路分析的方法，考慮降雨、空間多徑效應、路徑反射、菲涅爾區、建筑物影響等多種參數，以最壞月份和全年的鏈路可用度做為衡量一個鏈路的指標。分析結果以交互分析窗口體現，圖形化顯示路徑剖面及地貌特征，可以直觀地進行交互式修改，以達到最佳設計結果。
　　
　　MULTIlink還提供了鏈路可用度反轉計算。根據不同的運營商的不同要求、不同的服務等級，輸入不同的鏈路可用度指標，就可以方便地計算出鏈路所需要的電平衰落儲備。
　　
　　下行方向，除了微波點對點鏈路分析的方法，MULTILink運用蜂窩覆蓋的理念進行網絡分析計算，包括場強計算、MaxServer、BestServer、C/I at BestServer分析等。下面僅以BestServer為例說明MULTIlink的下行工作方式。
　　
　　在LMDS網絡規劃過程中，對于區域內的某一點來說，哪個扇區才是其最佳的服務扇區呢？MULTIlink綜合考慮以下因素：
　　
　　*各基站及各扇區的頻率、發射機功率、天線類型
　　
　　*哪個扇區在該點產生的場強最大且高于某一門限
　　
　　根據以上原則，MULTIlink自動計算區域內所有的點的最佳覆蓋情況并以圖形方式顯示出來，以不同的顏色代表不同的服務扇區。
　　
　　MULTIlink提供的其它幾種分析方法，可以對規劃的結果進行進一步分析，優化。其結果都可以直接顯示在背景數字地圖上。
　　
　　（5）干擾分析
　　
　　LMDS采用蜂窩覆蓋的組網方法，有可能在基站、扇區、終端之間引起相互干擾。MULTIlink提供干擾分析的功能，包括上行和下行兩個方向。上行方向提供終端與終端間的鏈路干擾分析，分析結果以圖形方式顯示，也可以給出具體的干擾計算數值列表。下行方向提供扇區優化功能。它可以計算出某一基站的扇區對其它基站的扇區產生的干擾，并直接顯示在背景數字地圖上。根據干擾分析的結果，MULTIlink可以對信道進行合理地分配。
　　
　　（6）數據庫治理功能
　　
　　MULTIlink有本地數據庫，使得系統供給商和網絡運營商可以獨立地進行網絡規劃。同時，MULTIlink也具備數據接口，能與頻譜治理機構的中心數據庫進行數據交換。因此，各種無線業務的網絡規劃都將處于有序的監控中，以便對LMDS網絡進行合理、規范地分配頻率。
　　
　　目前SPECTRAplan和MULTIlink已在信息產業部無線電治理局新建的頻譜治理系統中得到了應用。運用這兩個工具，并結合頻譜治理機構完備的臺站數據庫，綜合考慮LMDS系統的頻率規劃和分配，對于LMDS在中國的發展無疑有強大的推動作用。

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