通信学论文-固定无线接入在城域网中的应用和规划.doc

通信学论文-固定无线接入在城域网中的应用和规划摘要：随着通信市场日益开放，电信业务正向数据化、宽带化、综合化、个性化飞速发展，各运营商之间的竞争日趋激烈。城域网对于电信运营商，特别是接入资源缺乏的运营商来说是至关重要的，但传统城域网的建设存在很多难题和不确定因素。如何快速、有效、灵活、低成本地提供客户所需要的各种业务成为运营商首要考虑的问题。固定无线接入技术有着自身的优势，可以为目前以及将来拓展城域网业务、平滑演变和发展城域网提供很好的解决方案；但同时，在无线接入系统的建设中需要注意频率规划、基站选址、干扰避免等问题。关键词：无线接入城域网应用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。2.7OFDM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。3.1LMDS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。3.2MMDSMMDS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：用户需求；视距传播；可扩容性；电磁环境；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”