4.標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程
標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前導(dǎo)。為促進(jìn)3.5GHz固定無(wú)線接入系統(tǒng)的使用,信息產(chǎn)業(yè)部組織相關(guān)單位進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)制定工作。目前標(biāo)準(zhǔn)起草工作進(jìn)展順利,在各方的共同努力下,基本完成了標(biāo)準(zhǔn)草案的起草工作。
標(biāo)準(zhǔn)起草的一個(gè)原則是既要規(guī)范設(shè)備制造,保證網(wǎng)絡(luò)接口互通和業(yè)務(wù)互通,同時(shí)也要有利于技術(shù)的靈活采用,促進(jìn)無(wú)線接入技術(shù)的快速發(fā)展。本著這個(gè)原則,標(biāo)準(zhǔn)主要對(duì)3.5GHz固定無(wú)線接入系統(tǒng)的系統(tǒng)參考模型、工作頻段和波道配置、接口要求、系統(tǒng)性能、無(wú)線收發(fā)設(shè)備要求、性能要求、網(wǎng)管等進(jìn)行規(guī)范。系統(tǒng)的工作頻段按無(wú)線電頻率管理部門的規(guī)定要求。波導(dǎo)配置可采用多種配置方案:1.75MHz,3.5MHz,7MHz,14MHz。系統(tǒng)的局端接口、用戶端接口應(yīng)根據(jù)目前網(wǎng)絡(luò)的情況靈活提供各種接口,如ATM、V5、以太網(wǎng)接口、ISDN、E1等。在空中接口方面,在目前情況下,暫時(shí)不對(duì)空中接口的協(xié)議棧作規(guī)定。對(duì)系統(tǒng)的無(wú)線收發(fā)設(shè)備要求包括鄰道/同道干擾,發(fā)射功率和發(fā)射頻譜,接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍和接收機(jī)門限電平,天線要求等。標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)同步要求、性能要求和網(wǎng)絡(luò)管理要求作出相應(yīng)的規(guī)定。
寬帶無(wú)線接入技術(shù)
LMDS系統(tǒng)是目前備受關(guān)注的寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)。作為新興的寬帶接入技術(shù),LMDS為"最后一公里"的寬帶接入和交互式多媒體應(yīng)用提供經(jīng)濟(jì)和便捷的解決方案,因此號(hào)稱為一種"無(wú)線光纖"接入技術(shù)。
1.LMDS固定無(wú)線接入系統(tǒng)的頻譜規(guī)劃范圍
LMDS系統(tǒng)工作在毫米波波段,一般在10GHz~40GHz頻段上,主要有10GHz、24GHz、26GHz、31GHz和38GHz。目前我國(guó)尚沒(méi)有正式分配LMDS系統(tǒng)的正式工作頻段。經(jīng)主管部門批準(zhǔn),使用24/26GHz及38GHz兩個(gè)頻譜塊,在11城市進(jìn)行了技術(shù)試驗(yàn)。對(duì)LMDS系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)如降雨對(duì)LMDS系統(tǒng)性能的影響等進(jìn)行了測(cè)試,積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。最終主管部門將根據(jù)技術(shù)試驗(yàn)的結(jié)果并綜合考慮多種因素確定LMDS寬帶無(wú)線接入的頻率分配。
2.業(yè)務(wù)應(yīng)用
LMDS可支持的業(yè)務(wù)主要面向商業(yè)用戶、集團(tuán)用戶,適用于業(yè)務(wù)量集中、用戶群集中的地區(qū)。目前可提供的主要業(yè)務(wù)類型包括:高質(zhì)量的話音服務(wù),即POTS(Plain Old Telephone Service),可實(shí)現(xiàn)PSTN主干無(wú)線接入。LMDS系統(tǒng)還提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括低、中、高速三檔:低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),1.2~9.6Kbit/s,能處理開放協(xié)議的數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)允許從本地接入點(diǎn)接到增值業(yè)務(wù)網(wǎng);中速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù), 9.6Kbit/s~2Mbit/s,這樣的數(shù)據(jù)接口通常是增值網(wǎng)絡(luò)本地節(jié)點(diǎn);高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù), 2~155Mbit/s,比特差錯(cuò)率(BER)低于1×10-9。提供這樣的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)必須有以太網(wǎng)和光纖分布數(shù)據(jù)接口。另外LMDS還能提供模擬和數(shù)字視頻業(yè)務(wù),如遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、高速會(huì)議電視、電子商務(wù)、VOD等。
3.系統(tǒng)組成
LMDS系統(tǒng)一般包括基站、遠(yuǎn)端站和網(wǎng)管系統(tǒng),其中基站和遠(yuǎn)端站均可分為室內(nèi)單元(IDU)和室外單元(ODU)兩部分。室內(nèi)單元是與提供業(yè)務(wù)相關(guān)的部分,如業(yè)務(wù)的適配和匯聚;室外單元提供基站和遠(yuǎn)端站之間的射頻傳輸功能,一般安置在建筑物的屋頂上。
基站位于服務(wù)區(qū)中心,它覆蓋的服務(wù)區(qū)一般分為多個(gè)扇區(qū),可以對(duì)一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)端站提供服務(wù)?;緦?shí)現(xiàn)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)和無(wú)線傳輸之間的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)提供豐富的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SNI)類型,網(wǎng)絡(luò)則可連接PSTN/ISDN交換機(jī)、ATM交換機(jī)、路由器等,為遠(yuǎn)端用戶接入業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)?;静捎枚嗌葏^(qū)覆蓋,使用在一定角度范圍內(nèi)的聚焦喇叭天線來(lái)覆蓋用戶端設(shè)備。多扇區(qū)基站可以更有效地利用頻譜,進(jìn)一步擴(kuò)大系統(tǒng)容量。LMDS系統(tǒng)根據(jù)采用的天線的不同,可劃分為15度、22.5度、30度、45度、60度、90度的扇區(qū),即最少4個(gè)扇區(qū),最多可達(dá)24個(gè)扇區(qū)。
遠(yuǎn)端站設(shè)置在用戶駐地。遠(yuǎn)端站室內(nèi)單元可連接用戶小交換機(jī)、路由器等用戶駐地網(wǎng)設(shè)備,為用戶終端提供PSTN、電路仿真、高速IP等業(yè)務(wù)。遠(yuǎn)端站一般提供豐富的接口形式:EI接口、10BaseT(10兆以太網(wǎng))接口視需要也可提供幀中繼、ATM、ISDN等接口,也可以直接提供Z接口和ISDN接口。遠(yuǎn)端站射頻天線為定向天線,定向接收來(lái)自本扇區(qū)天線的信號(hào)。
LMDS系統(tǒng)一般可以進(jìn)行自動(dòng)增益控制,在滿足一定的誤碼率和系統(tǒng)可用性的前提下,自動(dòng)調(diào)整射頻發(fā)射功率,使扇區(qū)之間的干擾降到最小。LMDS不同扇區(qū)之間可以采用正交極化的方式進(jìn)行頻率的重用,并減少相鄰扇區(qū)之間的干擾。LMDS扇區(qū)半徑一般為3~5km。
基站到遠(yuǎn)端站下行鏈路可通過(guò)TDM和FDM復(fù)用方式;上行鏈路多址方式為TDMA或FDMA。在業(yè)務(wù)量大、穩(wěn)定、突發(fā)少的情況下,F(xiàn)DMA方式比TDMA方式更為有效,因?yàn)門DMA方式中MAC層(介質(zhì)訪問(wèn)控制層)開銷占用了一定比例的帶寬,而在業(yè)務(wù)量呈現(xiàn)突發(fā)特性的情況下,TDMA方式比FDMA方式有效,可以實(shí)現(xiàn)靈活的帶寬分配,統(tǒng)計(jì)復(fù)用。運(yùn)營(yíng)商應(yīng)根據(jù)用戶業(yè)務(wù)特點(diǎn)及分布選取合適的多址方式。
LMDS可采用多種調(diào)制方式,如相移鍵控PSK(包括可以有BPSK、DQPSK、QPSK、8PSK等)和正交幅度調(diào)制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。
4.標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程
我國(guó)寬帶固定無(wú)線接入的標(biāo)準(zhǔn)將重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)總體性能、與發(fā)射有關(guān)的技術(shù)規(guī)范(如頻譜的框架、雜散發(fā)射、功率、頻率容差、頻譜利用系數(shù)等)、接口規(guī)范(局端接口、用戶端接口和空中接口)、網(wǎng)絡(luò)管理等提出要求。為了保證無(wú)線接入系統(tǒng)和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)、用戶終端能夠互通,應(yīng)對(duì)局端接口和用戶端接口進(jìn)行規(guī)定。無(wú)線接入系統(tǒng)應(yīng)支持ATM155M接口和E1等接口,在用戶端支持E1接口或Z、U接口。另外,設(shè)備還須具有10BaseT等以太網(wǎng)接口。
一個(gè)比較重要的問(wèn)題是空中接口規(guī)范的制定。如果統(tǒng)一規(guī)定空中接口的物理層和MAC層規(guī)范,實(shí)現(xiàn)不同廠家之間基站和遠(yuǎn)端站的互通,那么對(duì)于運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)組織時(shí)選擇設(shè)備是十分有利的。但目前國(guó)際上不存在一個(gè)統(tǒng)一的空中接口標(biāo)準(zhǔn),而且固定無(wú)線接入系統(tǒng)與移動(dòng)通信系統(tǒng)不同,不需要支持終端的漫游。因此從促進(jìn)技術(shù)發(fā)展和業(yè)務(wù)應(yīng)用的角度考慮,目前不制定統(tǒng)一的空中接口規(guī)范,而對(duì)空中接口物理層提出基本要求。暫時(shí)對(duì)MAC層協(xié)議不做規(guī)定,僅進(jìn)行功能性要求。待將來(lái)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)后,同時(shí)結(jié)合設(shè)備情況對(duì)MAC層進(jìn)行補(bǔ)充。對(duì)于空中接口的物理層,需規(guī)范一些最基本的要求,如擾碼、前向糾錯(cuò)、調(diào)制、發(fā)送波形形成等。發(fā)送端一般采取RS編碼加交織的方式,以提高系統(tǒng)的糾錯(cuò)性能。
為解決下行鏈路廣播方式所造成的用戶安全性和保密性問(wèn)題,空中接口協(xié)議應(yīng)該具有支持安全性所必需的功能。
系統(tǒng)可支持單一調(diào)制,但也可以支持多種調(diào)制方式,并能通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行配置。應(yīng)對(duì)系統(tǒng)支持帶寬、誤碼性能、同步性能、時(shí)延和可用性提出要求。收發(fā)信機(jī)和天線特性應(yīng)結(jié)合我國(guó)LMDS頻譜分配情況進(jìn)行規(guī)定,應(yīng)對(duì)基站和遠(yuǎn)端站發(fā)送功率、接收機(jī)靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍等提出要求。對(duì)基站和遠(yuǎn)端站天線的類型、增益、極化方式、雜散輻射、扇區(qū)天線波束角和抗多種干擾能力也要提出要求。此外,系統(tǒng)必需支持自動(dòng)發(fā)送功率控制。系統(tǒng)網(wǎng)管應(yīng)支持最基本的配置管理、性能管理、故障管理和安全管理。