固定无线接入系统介绍及在城域网中的应用

2010-08-09 20:00:53来源: 中国期刊网

      1 固定无线接入的技术优势

      固定无线接入系统一般由中心站(CS)、终端站(TS)和网管系统三大部分构成。其中,中心站和终端站通常又各自拥有室内和室外单元。室内单元(IDU)负责处理业务的适配和汇聚,连接不同的业务网。室外单元(ODU)为中心站和终端站之间提供射频传输功能,一般安装在建筑物的屋顶上。特殊情况下在中心站和终端站之间可以通过接力站(RS)进行中继。与固定线路组成的城域网相比,无线接入具有下列优势:

      1.1 无线接入不需要专门进行管道线路的铺设,为一些光缆或电缆无法铺设的区域提供了业务接入的可能,缩短了工程项目的时间,节约了管道线路的投资。

      1.2 随着接入技术的发展,无线接入设备可以同时解决数据及语音等多种业务的接入。

      1.3 根据区域的业务量的增减灵活调整带宽。

      1.4 可十分方便的进行业务迁移、扩容。在临时搭建业务点的应用中优势更加明显。

      2 固定无线接入技术特点

      固定无线接入技术特点主要体现在多址方式、调制方式、双工方式、对电路交换与分组交换支持、动态带宽分配、空中无线协议、OFDM技术等几方面。

      2.1 多址方式 目前固定无线接入领域中有三种主要的多址方式——FDMA、TDMA和CDMA。单纯采用FDMA作为多址接入方式已经很少见,目前的实用系统多采用TDMA方式或采用FDMA+TDMA方式。

      2.2 调制方式 目前固定无线接入主要选择采用以下几种调制方式:QPSK、16QAM以及64QAM,分别适应不同带宽及覆盖范围的需求。

      2.3 双工方式 固定无线接入系统是一个双向传输的系统,根据设备组成原理的不同其双工方式有TDD和FDD两种。

      2.4 对电路交换与分组交换的支持 在今后较长的时间内,电信运营商的主要任务仍是同时支持电路交换和包交换两种网络,特别是在接入网这一层,市场对基于电路交换方式的接入设备仍有一定需求,固定无线接入系统对电路交换的支持是很重要。

      2.5 动态分配带宽 固定无线接入系统要支持对带宽的动态分配,带宽只有连接请求以后才被分配。FDD方式,只能在上行或下行一个方向的总带宽中对各个用户进行动态分配,而TDD方式,可以实现在上、下行信道间的动态带宽分配。

      2.6 空中无线协议 目前空中协议有三种:DOCSIS、ATM和TDM。实际上这三种空中接口在物理层同属TDMA方式,只是把业务数据填充的方法不同,空中处理多址接入的协议不同。

      2.7 OFDM技术 OFDM(正交频分复用)技术在无线接入领域的应用正在逐渐成为一种发展趋势。OFDM具有良好的选频衰落和抗多径干扰能力,使得无线接入系统对于视距传输的要求降低,特别适用于日趋复杂的城市传播环境。

      3 固定无线接入的主要技术

      固定无线接入的主要技术可分为LMDS和MMDS两种。

      3.1 LMDS 固定无线本地多点分配业务(LMDS)为人口稠密的市区通信提供了一种低成本、有效的解决方案,利用高容量的无线本地环,能迅速为大量用户区提供数据和话音业务,适用于商业大楼内的中小企业、小型办公室和居家办公的快速接入。

      3.2 MMDS MMDS系统目前采用比较广泛的是3.5GHz和5.8GHz频段点对多点系统,主要特点是传输性能好,覆盖范围广,技术成熟,具有良好的抗雨衰性能,扩容性强,组网灵活且成本压力不大,是较为理想的无线接入手段。该系统射频带宽30MHz,适用于1E1+10Base-T的用户。由于传输距离远,适用于大面积覆盖,迅速为用户提供业务。

      4 固定无线接入在城域网建设中的策略

      4.1 固定无线接入应用策略 固定无线接入的频段越低,可传输的信息速率越低,但非视距性能就越好,无线性能也越好。3.5GHz频率使用由国家统一招标分配、中标后可以独享某段频率资源,该频段的传输性能好、覆盖范围广、技术相对简单成熟、具有良好的抗雨衰性能、扩容性强、组网灵活且成本具有竞争力等特点,因而是较为理想的无线接入手段。26GHz频段由国家分配给四大运营商作为商用试验,5.8GHz是共用频段,采用的是报备协调机制。如果某城市三种频段都可以利用,则3.5GHz可以作为以话音业务为主的接入方式,5.8GHz带宽较大,又是TDD体制,适合以IP业务为主,26GHz则适合覆盖业务量大且业务集中的区域。在26GHz频段由于雨衰大,对于降雨量较大的城市,应用26GHz频段会使无线接入业务质量大打折扣。

      一般情况下,基于IP协议的5.8GHz无线接入系统成本较低,基于电路型的3.5GHz系统的设备价格中等,而26GHz系统的设备价格高。因此,从投资收益的角度看,城域网的建设需选择不同频段和体制,应用于不同的场合

      4.2 频率规划 频率规划是无线网络设计规划中最重要的环节,它对网络的性能产生重要的影响。有效的频率规划使每个小区可以使用更多频率,构建网络可以使用较少的小区数,减小上下行无线链路的干扰、提高网络为用户提供的业务服务质量。频率规划基本原则如下:

      初期设计时,综合考虑将来的小区规模和扇区数量,根据实际容量,分期建设,以节省投资;初期设计时,确定合理的扇区极化方向,当网络升级时,扇区极化方向不变,以前的终端站不需要变化;不论极化方式如何,相邻扇区使用不同频率,同时相邻扇区采用极化隔离来达到隔离度的要求;在给定带宽的情况下,为得到更大的系统容量,采用信道分组方式,将射频频率分组,以满足系统的抗干扰要求;载波带宽和调制方式对系统性能有着很大的影响,因此,选择适当的载波带宽及调制技术十分关键;根据干扰源的距离、方位以及天线的方向图等计算信噪比,从而配置合适的频点、极化方式和复用次数;随着用户接入带宽需求的增加,可通过采用基站扇区分裂方式,提高单基站的容量,提高投资效益。

      综合各种有利因素,如合理的频率复用方案、相邻扇区间用户的合理划分、单载频内业务合理复用等,以使网络在使用频率资源最省的情况下,达到最大程度的用户需求满足。

      4.3 基站选择 固定无线接入系统站址的选择工作需要考虑多种因素,合理的布局有利于降低整个网络的建设成本。站址的选择主要应注意以下几个方面的问题:①用户需求;②视距传播;③可扩容性;④电磁环境;⑤与物业部门的合作。

      4.4 干扰避免 根据国标规定,微波系统需要避免三个方面的干扰,即系统内部干扰、相邻系统间的干扰以及来自系统外部的干扰。

      5 结束语

      城域网的有效建设不仅可以解决电信运营商目前所面对的接入“瓶颈”问题,也是未来国家信息基础设施的发展重点和关键。解决好接入问题,就能在未来的市场竞争中赢得主动,并能在信息高速公路的竞赛中处于优势。

      固定无线接入系统的应用要因地制宜,发挥优势,依托已有的网络,采用有线和无线相结合的原则;将固定无线接入作为光纤接入的一个重要、有效的补充手段,以更好地为电信用户服务。

 

关键字:固定  固定无线接入  无线接入  系统

编辑:金子 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2010/0809/article_1137.html
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