宽带无线接入技术前景诱人

  
  
   在宽带网建设中,除了增加骨干网传输通路的带宽、网上服务器的处理能力及路由器速度以外,主要是缓解用户接入网瓶颈。目前,宽带用户接入技术主要有高速数字环路(xDSL)、光纤接入方式、双向混合光纤/同轴电缆(HFC)和宽带无线接入网(如MMDS和LMDS)等手段。其中,宽带无线接入是近年来新兴的一种接入手段。本文将重点探讨宽带无线接入技术及其应用前景。
  
   1.主要的宽带无线接入技术
  
   宽带无线接入技术主要有多通道多点分配业务(MMDS)和本地多点分配业务(LMDS)两种。它们是在成熟的微波传输技术上发展起来的,所采用的调制方式与微波传输相似,主要为相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之处是 MMDS和LMDS均采用一点多址方式,微波传输则采用点对点方式。
  
   随着蜂窝技术的成熟, MMDS和LMDS的频率利用率得到较大的提高。数字调制技术和压缩技术的发展,又使频率利用率进一步提高。另外,高频无线传输技术的改进,使10G以上的无线频率变得可用,大大丰富了频率资源。富裕的频率资源,加之IP和ATM技术与无线传输技术的有机结合,终于使宽带无线接入成为可能。
  
   1.1本地多点分配业务 (LMDS)
  
   LMDS是近年来逐渐发展起来的一种工作于24GHz~38GHz频段的宽带无线点对多点接入技术。在某些国家(如加拿大和韩国)也称为本地多点通信系统。
  
   不同国家分配给LMDS的频段有所不同,但有80%左右的国家将27.5GHz~29.5GHz定为LMDS的频段。该技术利用毫米波传输,可提供双向话音、数据及视频图像业务,可以实现N×64kb/s到2Mb/s、甚至155Mb/s的用户接入速率,具有很高的可靠性,号称是一种“无线光纤”接入技术。该技术可使宽带业务克服铜线电缆本地环路这一瓶颈,满足用户对高速因特网和数据通信日益增长的需求,因而有望成为解决通信网最后里程问题和新电信运营商开展业务、发展用户的一种有效手段。
  
   LMDS系统通常由基础骨干网、基站、用户终端设备和网管系统组成。骨干网可由ATM或IP的核心交换平台及因特网、PSTN网互连模块等组成。基站实现骨干网与无线信号的转换,可支持多个扇区,以扩充系统容量。一般来说,用户终端都有室外单元(含定向天线和微波收发设施)和室内单元(含调制解调模块及网络接口NUI)。
  
   LMDS系统可采用的调制方式主要为相移键控(PSK)和正交幅度调制(QAM)。无线双工方式一般为额分双工(FDD),多址方式为频分多址(FDMA)或时分多址(TDMA)。FDMA适合大量连续非突发性数据的接入,TDMA适合支持多个突发性或低速率数据用户的接入。某些生产厂商同时提供两种多址方式,方便运营商根据用户业务的特点及分布来选择。此外,由于采用了蜂窝技术和扇区分割技术,致使LMDS频率复用率高,系统容量大。LMDS用户设备(CPE)的接口形式也比较多样化(有DSO、POTS、10BaseT直至ATM、OG-3等),能满足不同用户的需求。
  
   目前,许多厂商(如北电网络、阿尔卡特、博世、朗讯、惠普、休斯等)已相继推出了LMDS产品。世界各地也陆续建立了一些LMDS的试验系统。加拿大Maxlink公司采用新桥网络的设备建立了全球第一个LMDS商用网。世界上大部分国家对本国LMDS频段进行了相关分配,同时出台了运营LMDS的管理办法和技术要求。不少国家采取了拍卖频谱、制订有利于运营商的政策法规,使其通过经营LMDS进入电信市场,进而促进竞争。
  
   1.2多通道多点分配业务(MMDS)
  
   MMDS是由单向的无线电缆电视微波传输技术发展而来的,是国外电话公司与有线电视公司竞争视频业务的重要手段。随着技术的进步,一些生产厂商对原有的MMDS系统进行改进,使之能够实现双向点到多点的宽带传输。
  
   MMDS一般采用正交幅度调制,国际标准尚未制订。MMDS原先的工作频率应为2.5GHz~2.7GHz,但近来也有一些厂商的产品工作于2GHz~4GHz(甚至lGHz~10GHz)频段。MMDS的配置及所采用的技术与LMDS相似,一般也由骨干网、基站、用户终端设备和网管系统组成。MMDS工作在3GHz左右频段,因而可用的频谱资源比LMDS少,但其传输距离则远远超过LMDS。
  
   目前,作为无线电缆电视微波传输使用的单向MMDS在全球的应用较广泛,估计到2001年,全球用户数可达1000万至1300万。新发展的宽带双向MMDS也已在一些地区建立了试验网,适合为用户较分散地区提供宽带接入。
  
   2.宽带无线接入的优势及适用范围
  
   与传统的有线接入方式相比,宽带无线接入(MMDS和LMDS)具有如下优势:
  
   (l)工作频带宽,可提供宽带接入。尤其是LMDS的工作频段至少有 lGHz,可支持高达155Mb/s的用户数据接入。
  
   (2)启动资金较小,不需要进行大量的基础设施建设,初期投入少,仅在增加用户(即有业务收入)时才需增加资金投入。因此,即使在用户数较少的运营初期,运营商也能维系发展,在最大程度上降低了风险。
  
   (3)提供服务速度快,无线系统安装调试容易。系统建设周期大大缩短,可迅速为用户提供服务。
  
   (4)频率复用度高,系统容量大。尤其是LMDS基站的容量很可能超过其覆盖区内可能的用户总量,特别适合在高密度用户地区(如繁华的城市商贸区、技术开发区、写字楼群等)使用,而不用重新布线。
  
   (5)在发展方面极具灵活性。无线系统具有良好的可扩充性,可根据用户需求进行系统设计或动态分配系统资源,因而不会造成资金或设备的浪费。
  
   (6)提供优质价廉的多种业务。可同时向用户提供话音、数据、视频等综合业务,符合三网合一的发展趋势,还提供各类承载业务(如无线基站与控制器的连接),不必使用光纤和光端机。
  
   (7)运营维护成本低。由于系统无线的特点,可省去大量的线路维护人员,降低运维成本。