寬帶接入和LMDS

2019-11-04 11:48:59

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供稿：網友

　　隨著改革開放和國民經濟信息化進程的不斷推進，我國通信業的發展速度十分迅猛。作為信息傳送基礎的數據通信，是通信行業中發展最快的業務之一。在數據業務中，ip業務的發展速度尤為突出。有關專家猜測，未來我國的因特網業務將主要在以下幾方面取得突破：高速信息檢索業務?；贗P的寬帶綜合業務應用平臺、多媒體會議、視頻檢索、多媒體實時傳播等。

然而，上述業務對傳輸帶寬的要求將遠高于現有的撥號水平。從總體上看，影響因特網用戶數持續發展的因素要受到兩個方面的限制，一是網絡覆蓋面；二是運營商所能提供給用戶的通信傳輸速率。盡管目前國內已有多家運營商的高速IP骨干網建成投入運營，但隨著信息通信業務的與日俱增，網絡用戶數的增長速度將超過預期的發展目標；與此同時，作為從用戶到運營商的最后一公里的接入網技術極大部分仍停留在撥號的水平上，這從整體上導致了網絡對多媒體業務的承載能力不足。因此，從挖掘用戶和業務市場潛力的角度看，建立高速因特網接入平臺是運營商尤其是新興運營商必須首要解決的問題。

1寬帶接入是市場驅動的結果

傳統電信運營商一直在追求一種理想的接入手段，那就是基于光纖的接入網，如FTTC、FTTB、FTTH等。然而，要實現光纖到戶需要解決技術上和建設上的雙重難題，假如不能經濟地解決這些現實問題，光纖到戶永遠只是一個理想的目標。目前，就連IT業最發達的美國也沒有實現光纖到戶。因此，在未來相當長的一段時期內，國內運營商只能通過其他混合的途徑來實現寬帶接入。

為用戶提供寬帶因特網接入的技術方案有多種，則xDSL、HFC、LMDS、PON、無線ATM等。不同的運營商會選擇不同的技術來建設接入網。例如，像中國電信這樣具有龐大的用戶線網絡的運營商可能會選擇光纖+xDSL的技術手段來過渡；像廣電這樣的潛在運營商有可能會選擇HFC作為它進入因特網的網絡根基；而像聯通、移動等在無線領域具有廣泛的用戶群體和運營經驗的運營商，則有可能選擇LMDS或是無線ATM來作為它們切入到接入網市場的突破點。各種技術方案都有其獨特的一面，運營商會以最小的代價來奪取最大的市場份額。

LMDS（本地多點分配業務）是一種數字化的寬帶無線接入技術，它的出現得益于目前業已成熟的數字微波傳輸技術。其獨特的點到多點傳輸手段可以提供與光纖相媲美的寬帶運營服務。同時，LMDS支持多種寬帶交互式數據及多媒體業務，當它與ATM相結合時，可實現與正在向寬帶化演進的電信核心網絡的平滑融合。

2LMDS

2.1概述

LMDS是一種新型的固定帶寬無線接入技術。它起源于微波視像分布系統（MVDS），工作在毫米波，具有嚴格的視距傳輸要求。盡管LMDS不能適用于長途傳輸，但相比于新安裝的光纖或銅纜，它能提供更便宜的接入帶寬。在這點上，可以說微波技術降低了無線數據業務的成本。

一些新興的運營商把LMDS作為新建的多住戶樓宇中綜合話音和數據接入的理想選擇。由于LMDS在用戶區域不需要進行重大設備安裝，多數市場分析家猜測，LMDS的月租費用要遠遠低于同等帶寬的DDN線路價格，即使與數字用戶線（DSL）業務或有線電視網絡相比，它也有很強的競爭力。一些市場調研機構的報告指出，LMDS支持數據業務的硬件成本與它的主要競爭對手銅纜和DSL幾乎持平，相比于HFC和ADSL，同樣的價錢用于購買LMDS帶寬要經濟得多。這對于那些計劃使用N×64kbit／s或E1速率DDN專線的用戶來說非常有吸引力。

此外，LMDS具有極佳的可擴充性，可以根據用戶的數量和分布密度漸進擴容。建設LMDS運營平臺的初期投資很小，并可由小到大，投資隨用戶容量等比擴展。因此，對于新興運營商而言，建設LMDS運營網絡是替代光纖、快速滲透市場的有效手段。

總的情況表明，LMDS可能是對傳統本地網運營商租用線業務（如ISDN、DDN/幀中繼等）的一個嚴重威脅。對新興運營商而言，LMDS是一項在價格上極具競爭力和支持數據業務的無線接入方式，它將以其不遜色于FTTB的速率在短期內搶占大量的帶寬市場。

2.2LMDS接入系統

一個LMDS公共網絡類似于一個園區無線局域網。與傳統無線通信網絡的相似之處在于，它們都采用擴頻通信技術，由一系列蜂窩狀區域和一個中心控制點組成，各蜂窩的中心點取決于基站的位置，所有的基站都與中心控制點通信。與傳統無線網絡不同的是，大部分LMDS使用直序擴頻技術，相應的無線話音網絡（如GSM）則使用跳頻技術。另外，LMDS系統的中心控制點使用方向性很強的全向天線，基站則安裝扇區天線，用戶駐地安裝單波束拋物面微波反射器。

LMDS業務的許可頻率為24GHz、28GHz、31GHz、38GHz。在28GHz頻段四周具有高達1．3GHz的頻譜分配。28GHzLMDS的容量實際上由3個頻帶組成，27.50～28.35、29.10～29.25、31.00～31.30。目前，28GHz頻段最有潛力提供綜合業務，它可以支持高速因特網接入、面向大用戶的虛擬專網（VPN）、分組話音、視頻流信息等業務。

LMDS的一個技術優勢是，它能夠與ATM很好地結合起來。通過使用嵌入式ATM協議，它能夠把多協議業務流集合到一個類似于光纖的“無線纖”中，這樣就能夠為每個用戶分配獨立的虛電路，并且，在這些虛電路連接中，LMDS可根據任一特定時間的電路使用需求分配帶寬，從而既保證了帶寬按需分配，也保證了連接的QoS。相比起來，xDSL與ATM的結合就不如LMDS，盡管人們很早就考慮在DSL上傳送ATM信元業務（ATMoverDSL），但由于DSL本身的吞吐速率有限，在它上面實現理想的ATM業務仍存在問題。

單個的LMDS接入平臺可提供點到多點的高速全業務接入（即高于E1速率接入）。典型的LMDS系統容量為4096個E1鏈路（如P-Com公司的產品），當這些E1電路用于單端數據通信業務時，其瞬間用戶數可超過4000個2Mbit／s接入。假設用滿4000個E1作為因特網接入，按照一般的經驗，單個的LMDS系統到骨干網絡的連接用一個OC-3鏈路即可滿足傳輸上的統計復用要求。假如考慮提供部分虛擬專網互聯業務（如幀中繼），則LMDS系統到骨干網絡的帶寬需求將會更小。因此，在LMDS運營平臺上開發因特網接入業務具有很好的成本效率。

3組網模型

一個典型的LMDS運營平臺如圖1所示。

組成一個LMDS接入系統的網絡元素有兩個：LMDS擴頻通信系統和基于ATM+IP的路由交換系統。其中，實現擴頻通信的技術被稱為數字微波，它用于承載與遠端用戶的連接鏈路；而ATM則提供連接的帶寬按需分配和保證連接的QoS，同時，整個系統的信息流經由ATM+IP的方式實現與主干網絡的互聯。

從目前的技術水平看，單個LMDS小區的覆蓋范圍為3～10km，遠端用戶站通過連接戶外數據單元（ODU）和室內數據單元（IDU）的射頻天線與中心站通信，每個遠端站同時采用TDMA和TDMA多址模式實現帶寬按需分配以及恒定帶寬需求。通過擴頻通信系統建立的連接經過ATM交換機和高速路由器實現業務流量的匯聚和路由聚合并發送到核心網絡中去；同時，根據不同的業務等級協議（SLA），ATM能夠實現帶寬的合理分配。

4結束語

當前，電信運營商提供的數據通信業務主要有分組交換、DDN、幀中繼、ATM、IP業務等。用戶使用這些業務可實現遠程局域網互聯、高速數據傳送、多媒體信息檢索、多媒體電視會議、遠程教育、遠程醫療等。然而，業務實現質量的好壞，很大程度上要取決于運營商所提供的接入帶寬。對于像高速數據傳送、遠程教學這樣的業務，接入帶寬將成為業務拓展的主要瓶頸。從新興的運營商角度來看，短期內的收益將主要來自高速因特網接入業務。事實上，作為寬帶因特網接入的手段，采用LMDS無線接入來仿真傳統DDN或幀中繼專線業務的價格可以做得很低，這樣一方面可以吸引目前占整個因特網業務用戶數量90％的撥號用戶，另一方面，可挖掘那些預備利用因特網拓展市場的集團用戶。因此，新興運營商建設LMDS運營平臺時，應優先考慮發展基群速率或高于基群速率的因特網接入服務，以此來面向廣大的個人用戶和中小企業用戶。在此基礎上，結合骨干網絡的容量和覆蓋面的不斷擴張，這些新興運營商可以進一步在多個彼此分離的城市提供基于LMDS系統和長途傳輸系統的IP帶寬批發及高速IP-VPN業務，這些業務正是跨地域的大公司所迫切需要的。

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