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制约LMPS发展的4个主要因素

2/14/2005来源:接入系统人气:8503

制约LMPS发展的4个主要因素 20GHZ以上的频谱资源相对宽松,这为LMDS的应用提供了有利条件。“我们国家 将会鼓励LMDS宽带无线接入的应用,但目前还存在一些制约因素。”信息产业部无 线电管理局陈如明副局长表示。制约LMDS发展的主要因素包括:频谱管理及分配、 产品标准、视距传输及昂贵的Ka频段收发信终端。宽带LMDS是基于24~31GHz频段的 无线应用;它有助于解决接入网带宽不足问题。 LMDS将点对多点微波通信(PMP)技术和ATM技术有效结合,采用快速动态容量 分阿F-DCA的TDM/TDMA技术;可以为每个用户动态分配37Mbit/s的瞬时数据;特 别适合于需要数据峰值超过10Mbit/s的用户。ATM的使用为目前的应用如语音、视 像以及将来的基于ip的应用提供有效支持。这一系统为运营商提供了机会;使他们 可以提供范围更广的业务,提供类似以前只有光纤才能达到的峰值数据速率。 在基础设施欠完善的国家,LMDS被认为是一种廉价、低风险、灵活的系统;数 天之内就可以在宽范围的本地区域开通各种业务。这种现代化的系统可以立即开通 运行;不象传统的方案往往需要数月或数年的时间。在基础设施高度完善的国家, LMDS除基本的应用外;还可开展灵活、廉价的本地环路业务;从而在本地环路和创 造性的企业解决方案方面增加竞争机会。 然而,LMDS离大规模商用化还有很多亟待解决的问题,目前影响LMDS发展的主 要因素包括:频谱管理及分配、产品标准、现距传输以及昂贵的Ka频段收发信终端。 传统频谱管理方式限制了LMDS的应用国际管理机构在LMDS频谱的分配方面已经迈出 了第一步。截至目前为止,已有十六个国家发放了许可证,其它的许多国家也开始 筹备。该业务在加拿大、巴西和其它某些国家叫法有些不同,在这些国家被称为LM CS;即本地多点通信系统(Local Multiponet Communications System)。 目前还不存在频谱分配方面的统一标准。许多管理机构正在授权允许进行点到 多点(PMP)无线系统的运营,如大范围地区使用某一频段的LMDS方案。这种情况下 许可证可以不受约束地被应用到最佳通道;以适应本地市场、设备功能和业务计划。 在这样一个被市场所驱动的分配方案中(目前在美国和其它一些国家的市场中被使 用),自然资源更充分地被利用。用户、许可证持有者及管理机构都能从中受益。 遗憾的是,并非所有的LMDS频谱资源都是以这种方式分配的。在有些国家,目 前的政策只是点到点(PTP)宽带无线技术的延伸,许多管理机构正在以单个链接 (per-link)的方式进行LMDS的频谱分配。费时及成本高昂削弱了这种分配方案的 实施。以下数字反映了一些已完成的分配方案和目前正在考虑的方案。 与点对点系统比起来,点对多点无线系统具有不同的特点,因为它是通过中心 站对许多用户终端提供业务。在中心站覆盖的特定区域;通常具有多条RF通道以满 足用户需求。在包含多个中心站的大范围地区;许可证持有者通常会对频谱投资进 行再利用;选择可以使用户最大程度满意并能带来最大收益的业务方式。理想的分 配频带宽为1GHz。 点对多点与点对点系统的最佳通道方案也有很大的不同。点对多点系统将多条 用户连接复用或聚合到高速数据通道;然后连接到中心站的一个或多个网络,中心 站的工作频率有多种。一个典型的用户终端可能只使用两个频率通道:一条用来发 送信号,另一条用来接收。对有些多点访问协议,采取高带宽的下行通道(中心站 到用户)和低带宽的上行通道(用户到中心站)方案实施起来成本最低。但是如果 管理机构采用对称的频率通道规划,那么上行和下行带宽需求的差异有可能导致频 率的浪费。 此外,LMDS系统可以通过对天线扇区的极化来重复使用频率。它的基站采用4 个扇区进行匹配;利用天线的极化特性来降低同一个地点不同扇区以及不同地点相 邻扇区的干扰。假如一个扇区利用垂直极化方式;那么相邻扇区能使用水平极化方 式,这样在理论上,同一个地点能使用同一频率。管理机构如果将信道化的频率分 配方案(channelized bandplans)强加于PMP许可证持有者;就会限制他们的灵活 性;削弱他们进行降低成本、增加最终收益的能力。 作为频段计划数字(bandplanfigure)中共享的一个范例;ITU的无线电通信分 支机构将联合起草小组7D-9D组织到一起。该小组正在研究卫星间业务和固定业务之 间的共享;其中包括25.25-27.5GHz频段的LMDS业务。标准待定,影响互通多个工作 小组如数字视听委员会(DAVIC)、活动图像专家组(MPEG)、欧洲电信标准委员会 (ETSI)等;已在产品标准方面研究了多年。尽管这些标准中有些当初是针对不同 的目的;但对LMDS体系而言具有潜在的适用性。到目前为止;在LMDS业界还没有哪 项标准能被完全接受。在管理政策差异和LMDS体系的规划方面;大量的关键性标准 还有待于制订。 以前认为,LMDS体系倾向于具有一些共同的体系结构和接口。如图2所示为DAVIC 为LMDS体系所定义的接口。示意图的上半部分反映了DAVIC为电缆网络所定义的模型; 下半部分为无线网络模型。他们在定义网络和用户之间的连接时;对有线网络而言 A4和A1接口是最重要的。如果将LMDS体系当作是有线网络的透明替代方案;则A4和A1 接口很可能按照现存的有线方案来定义。对于无线网络,A1、A1+和A2接口仍然在定义。 每个接口由一个协议栈所组成。栈中的每一层(从物理层到应用层)都是一个 独立的标准化候选项目。在许多情况下,语音、视频和数据可以共用一个物理层。 中间层接口判断QoS参数,不同业务之间这些参数可能是共用的。然而实时语音与非 实时数据之间的差异会导致不同的适配方式,因为不同业务对应用层的定义各不相同。 A4接口将LMDS系统连接至中心网络单元如 ATM交换机或广域网。大多数系统方案 都已经为这种连接安排了标准的通信接口如DS3或OC3。 A3接口是指LMDS接入节点与RF发送电路之间的中频频率(IF)连接。对于模拟点 对点无线技术而言,A3接口频率通常是70或140MHz。而在LMDS中实现A3接口有许多途 径,每一途径取决于接入节点(access node)与户外设备块之间的功能平衡。在A3 接口领域,半导体技术的飞速发展推动其发生了实质性的变化。更多的数字功能被转 移到户外设备。在A3接口中,有些系统使用基带数字调制;有些使用7OMHz调制,还 有些使用L段(1.2GHz)多载波调制信号。针对A3接口的任何标准都将是不完善的; 并可能马上就过时,因为无线系统设计技术的变化实在太快。 无线A2接口通常被称为“空中接口”。对于有些业务如手提电话或广播;共同的 空中接口是必需的;因为用户拥有终端设备而且有可能将手提电话从一个服务区域移 到另一区域。对于家LMDS这样的固定业务系统;对空中接口标准的需求不太明确。对 于早期实施的LMDS系统;网络终端中的RF元件可能由服务商提供和安装,就像电缆机 顶盒由电缆业务服务商提供一样。在用户拥有终端设备之前,对A2接口进行标准化对 消费者而言作用不大。 A1*接口与A3接口有许多共性,而A1*接口对成本更为敏感。同A3接口一样,A1*接 口每一边的功能都遵循半导体工业发展的摩尔定律(Moore's law)。 视距传输使网络规划相对困难 由于LMDS工作在毫米波段,所以传输距离一般在2至4英里,并且要求中心站与远 端用户站之间视距(line-of-sight)传输,为了避免阻挡,中心站可能不得不设置 在高于地面15-20m处,这在有些环境下应用不利。这要求网络规划者对覆盖区域、地 形、气候条件等因素都要作出充分地评估。 对于20GHz以上频段的无线传输,降雨对视距传输有很大影响。 服务商在网络规划时要做到: 1:计算扇区天线和CPE天线之间的视距。 2:在28GHz频段上模拟RF视距传输(LOS)。 3:沿链路检测视距并尽量清除“Fresnel”区。 4:综合多路辐射影响。 此外,这一频段的放大器需要基于镓砷技术的单片毫米波集成电路,要做到低成 本高性能不大容易,所以目前Ka频段的手持收发信机价格昂贵,这也是制约LMDS发展 的一个重要因素。