固定無線接入在城域網中的應用和規劃

摘要：隨著通信市場日益開放，電信業務正向數據化、寬帶化、綜合化、個性化飛速發展，各運營商之間的競爭B趨激烈。城域網對于電信運營商，特別是接入資源缺乏的運營商來說是至關重要的，但傳統城域網的建設存在很多難題和不確定因素。如何快速、有效、靈活、低成本地提供客戶所需要的各種業務成為運營商首要考慮的問題。固定無線接入技術有著自身的優勢，可以為目前以及將來拓展城域網業務、平滑演變和發展城域網提供很好的解決方案；但同時，在無線接入系統的建設中需要注意頻率規劃、基站選址、干擾避免等問題。

關鍵詞：無線接入 城域網 應用

1 固定無線接入的技術優勢

固定無線接入系統一般由中心站(CS)、終端站(TS)和網管系統三大部分構成。其中，中心站和終端站通常又各自擁有室內和室外單元。室內單元(1DU)負責處理業務的適配和匯聚，連接不同的業務網。室外單元(ODU)為中心站和終端站之間提供射頻傳輸功能，一般安裝在建筑物的屋頂上。特殊情況下在中心站和終端站之間可以通過接力站(RS)進行中繼。與固定線路組成的城域網相比，無線接入具有下列優勢：

1.1 無線接入不需要專門進行管道線路的鋪設，為一些光纜或電纜無法鋪設的區域提供了業務接入的可能，縮短了工程項目的時間，節約了管道線路的投資。

1.2 隨著接入技術的發展，無線接入設備可以同時解決數據及語音等多種業務的接入。

1.3 根據區域的業務量的增減靈活調整帶寬。

1.4 可十分方便的進行業務遷移、擴容。在臨時搭建業務點的應用中優勢更加明顯。

2 固定無線接入技術特點

固定無線接入技術特點主要體現在多址方式、調制方式、雙工方式、對電路交換與分組交換支持、動態帶寬分配、空中無線協議、OFDM技術等幾方面。

2.1 多址方式目前固定無線接入領域中有三種主要的多址方式——FDMA、TDMA和CDMA。單純采用FDMA作為多址接入方式已經很少見，目前的實用系統多采用TDMA方式或采用FD-MA+TDMA方式。

2.2 調制方式目前固定無線接入主要選擇采用以下幾種調制方式：QPSK、16QAM以及64QAM，分別適應不同帶寬及覆蓋范圍的需求。

2.3 雙工方式固定無線接入系統是一個雙向傳輸的系統，根據設備組成原理的不同其雙工方式有TDD和FDD兩種。

2.4 對電路交換與分組交換的支持在今后較長的時間內，電信運營商的主要任務仍是同時支持電路交換和包交換兩種網絡，特別是在接入網這一層，市場對基于電路交換方式的接入設備仍有一定需求，固定無線接入系統對電路交換的支持是很重要。

2.5 動態分配帶寬固定無線接入系統要支持對帶寬的動態分配，帶寬只有連接請求以后才被分配。FDD方式，只能在上行或下行一個方向的總帶寬中對各個用戶進行動態分配，而TDD方式，可以實現在上、下行信道間的動態帶寬分配。

2.6 空中無線協議目前空中協議有三種：DOCslS、ATM和TDM。實際上這三種空中接口在物理層同屬TDMA方式，只是把業務數據填充的方法不同，空中處理多址接入的協議不同。

2.7 OFDM技術OFDM(正交頻分復用)技術在無線接入領域的應用正在逐漸成為一種發展趨勢。OFDM具有良好的選頻衰落和抗多徑干擾能力，使得無線接入系統對于視距傳輸的要求降低，特別適用于日趨復雜的城市傳播環境。

3 固定無線接入的主要技術

固定無線接八的主要技術可分為LMDS和MMDS兩種。

3.1 LMDS固定無線本地多點分配業務(LMDS)為人口稠密的市區通信提供了一種低成本、有效的解決方案，利用高容量的無線本地環，能迅速為大量用戶區提供數據和話音業務，適用于商業大樓內的中小企業、小型辦公室和居家辦公的快速接入。

3.2 MMDS MMDS系統目前采用比較廣泛的是3.5GHz和5.8GHz頻段點對多點系統，主要特點是傳輸性能好，覆蓋范圍廣-技術成熟，具有良好的抗雨衰性能。擴容性強，組網靈活且成本壓力不大，是較為理想的無線接入手段。該系統射頻帶寬30MHz，適用于1E1+10Base-T的用戶。由于傳輸距離遠，適用于大面積覆蓋，迅速為用戶提供業務。

4 固定無線接入在城域網建設中的策略

4.1 固定無線接入應用策略固定無線接入的頻段越低，可傳輸的信息速率越低，但非視距性能就越好，無線性能也越好。3.5GHz頻率使用由國家統一招標分配、中標后可以獨享某段頻率資源，該頻段的傳輸性能好、覆蓋范圍廣、技術相對簡單成熟、具有良好的抗雨衰性能、擴容性強、組網靈活且成本具有競爭力等特點，因而是較為理想的無線接入手段。26GHz頻段由國家分配給四大運營商作為商用試驗，5.8GHz是共用頻段，采用的是報備協調機制。如果某城市三種頻段都可以利用，則3.5GHz可以作為以話音業務為主的接八方式，5.8GHz帶寬較大，又是TDD體制，適合以IP業務為主，26GHz則適合覆蓋業務量大且業務集中的區域。在26GHz頻段由于雨衰大，對于降雨量較大的城市。應用26GHz頻段會使無線接入業務質量大打折扣。

一般情況下，基于IP協議的5.8GHz無線接入系統成本較低，基于電路型的3.5GHz系統的設備價格中等，而26GHz系統的設備價格高。因此，從投資收益的角度看。城域網的建設需選擇不同頻段和體制，應用于不同的場合

4.2 頻率規劃頻率規劃是無線網絡設計規劃中最重要的環節，它對網絡的性能產生重要的影響。有效的頻率規劃使每個小區可以使用更多頻率，構建網絡可以使用較少的小區數，減小上下行無線鏈路的干擾、提高網絡為用戶提供的業務服務質量。頻率規劃基本原則如下：

初期設計時，綜合考慮將來的小區規模和扇區數量，根據實際容量，分期建設，以節省投資；初期設計時，確定合理的扇區極化方向，當網絡升級時，扇區極化方向不變，以前的終端站不需要變化：不論極化方式如何，相鄰扇區使用不同頻率，同時相鄰扇區采用極化隔離來達到隔離度的要求；在給定帶寬的情況下，為得到更大的系統容量，采用信道分組方式，將射頻頻率分組，以滿足系統的抗干擾要求；載波帶寬和調制方式對系統性能有著很大的影響，因此，選擇適當的載波帶寬及調制技術十分關鍵；根據干擾源的距離、方位以及天線的方向圖等計算信噪比，從而配置合適的頻點、極化方式和復用次數：隨著用戶接入帶寬需求的增加，可通過采用基站扇區分裂方式，提高單基站的容量，提高投資效益。

綜合各種有利因素，如合理的頻率復用方案、相鄰扇區間用戶的合理劃分、單載頻內業務合理復用等，以使網絡在使用頻率資源最省的情況下，達到最大程度的用戶需求滿足。

4.3 基站選擇固定無線接入系統站址的選擇工作需要考慮多種因素，合理的布局有利于降低整個網絡的建設成本。站址的選擇主要應注意以下幾個方面的問題：①用戶需求；②視距傳播；③可擴容性；④電磁環境；⑤與物業部門的合作。

4.4 干擾避免根據國標規定，微波系統需要避免三個方面的干擾，即系統內部干擾、相鄰系統間的干擾以及來自系統外部的干擾。

5 結束語

城域網的有效建設不僅可以解決電信運營商目前所面對的接入“瓶頸”問題，也是未來國家信息基礎設施的發展重點和關鍵。解決好接入問題，就能在未來的市場競爭中贏得主動，并能在信息高速公路的競賽中處于優勢。

固定無線接入系統的應用要因地制宜。發揮優勢，依托已有的網絡，采用有線和無線相結合的原則；將固定無線接入作為光纖接入的一個重要、有效的補充手段，以更好地為電信用戶服務。