3.3 天线技术
相对来讲,3.5GHz固定无线接入天线技术比现有低频段无线设备的天线要复杂一些。目前,3.5GHz固定无线接入系统的频带资源较少,因此充分利用固定接入场合有效地选择高性能天线将成为系统设计中考虑的关键环节之一,这样可以有效地降低网络中无线信号的相互干扰,提高网络组网能力和系统容量,从某种观点上看定向天线是一种SDMA特殊实现方式。针对3.5GHz系统高效组网要求,基站天线除了关注传统的工作频率、扇区角度、天线增益指标外,还要关注极化隔离度、前后比、-10dB扇区角度相对-3dB扇区角度的比值,以提高频率的复用能力;终端站天线主要是解决远距离无线链路传输质量的问题,因此可以分别采用低增益的平板天线和高增益的抛物面天线解决不同距离用户需求。
3.4 网络管理技术
目前,3.5GHz网络建设规模正从小到大的发展,建设地域也在从省级中心城市向地市级城市发展,并且应用场合上需要与5.8GHz、26GHz设备配合使用,因此对网管管理技术提出更高的要求。针对市场发展的需求和3.5GHz产品网管现状,3.5GHz固定无线接入网管需要遵循“集中化、多样化、完善化”的思路,即支持小规模管理网络(几个中心站)到全国联网的管理组网方案,操作方式多种多样:SNMP图形界面、本地CLI字符界面、远程TELNET管理、WEB网管方式。设备管理功能非常完善,包括服务设置、设备状态、流量统计、辅助计费等。
3.5 系统扩展技术
由于3.5GHz固定无线接入系统还不存在统一的空中接口标准,而潜在行业标准已经完成制订工作,网络建设的规模也在根据市场需求不断扩大,因此对系统扩展能力提出高需求。为了保护用户的长期投资,3.5GHz产品设计过程要尽量采用模块化、软件化思路。在设备硬件结构上,考虑采用高速CPU、高性能DSP、大规模FPGA和可编程调制解调芯片,芯片性能需要预留充足的资源,满足下一代系统升级能力;在设备软件体系中,系统核心尽量用软件方式来实现,特别是基站系统的空中帧结构部分应采用软件+高速CPU的方式实现,这样系统升级潜力大;系统支持多种网管远程和本地接口两种软件下载方式,程序下载通道的带宽高,保障下载速度和工作稳定性。
4. 3.5GHz固定无线接入系统和LMDS系统的比较
4.1 系统概述
3.5GHz固定无线接入系统是源自多信道多点分配业务(MMDS)系统的双向固定无线接入系统。
MMDS是一种点对多点分布、提供宽带业务的无线接入技术,它适用于中小企业用户和集团用户,可透明传输业务;在基站端与网络的接口为T1/E1、100Base-T和Q3等,在用户端的接口为E1和10Base-T等;可以为用户提供Internet的接入、本地用户的数据交换、语音业务和视频点播(VOD)业务。
MMDS最初用于传输单向电视和网络广播,1970年,FCC在2.5GHz上划出200MHz给无线电信运营商,其中共有31个信道,每信道带宽6MHz,使用于用户分布很分散的情况(40km范围内)。
本地多点分配业务(LMDS,Local Multipoint DistributeService)系统是一种崭新的宽带无线接入技术,1998年被美国电信界评选为十大新兴通信技术之一。由于该技术利用高容量点对多点微波传输,可以提供双向语音、数据及视频图像业务,能够实现从Nx64kbit/s到2Mbit/s,甚至高达155Mbit/s的用户接入速率,并具有很高的可靠性,号称是一种“无线光纤”技术。
LMDS中各个词都有其自身的含义。所谓“本地”其实就是指单个基站所能够覆盖的范围。论文参考网。LMDS因为受工作频率和电波传播特性的限制,单个基站在城市环境中所覆盖的半径通常小于5km;“多点”是指信号由基站到用户端是以点对多点的方式传送的,而信号由用户端到基站则是以点对点的方式传送;“分配”是指基站将发出的信号(可能同时包括话音、数据及Internet、视频业务)分别分配至各个用户;“业务”是指系统运营者与用户之间的业务提供与使用关系,即用户从LMDS网络所能得到的业务完全取决于运营者对业务的选择。
LMDS工作在10GHz以上,一般在毫米波段附近,可用的带宽达到1GHz以上,几乎可以提供任何种类的业务,支持语音、数据和图像业务,并支持ATM、TCP/IP和MPEG2等标准。
4.2 两种系统的共同点
3.5GHz固定无线接入系统和LMDS系统都具有无线系统的共同优缺点,它们与有线接入技术相比,具有许多优越性,具体如下。
(1) 工程启动快,建设周期短。建设有线接入工程需要大量的时间用于基础设施的建设,而3.5GHz固定无线接入或LMDS技术在网络建设初期,运营商只需较短时间投资建立一个配置较简单的基站,覆盖若干个用户即可开始运营;
(2) 在用户发展方面极具灵活性,后期扩容能力强。两种系统均具有良好的可扩展性,使容量扩充和新业务提供都很容易,服务商可以随时根据用户需求进行系统设计或动态分配系统资源,添加所需的设备,提供新的服务,也不会因用户变化而造成资金或设备的浪费;
(3) 网络运行、维护费用比较低。
另一方面,无线接入系统也有其局限性,具体如下。
(1) 无线系统由于受环境因素影响大,特别是建筑物阻挡影响,在传输性能方面还比不上有线方式;
(2)可用带宽有限,不能完全满足各个层面用户需求。
4.3 两种系统的区别
3.5GHz固定无线接入与LMDS的本质区别在于空中接口部分,前者工作于3~5GHz附近,后者工作于10GHz以上频段。由于工作频段不同,决定了这两种技术在覆盖范围、系统容量、业务能力和适用范围方面的不同。
4.3.1 覆盖范围
从无线的工作原理来看,频率越高,信号随距离的衰耗就越快,衍射能力也降低,也就是说绕过障碍物(如建筑、植物、雨滴等)的能力降低,这两方面的因素决定了两种技术不同的覆盖能力。3.5GHz固定无线接入技术覆盖范围一般可达10km,而LMDS的典型覆盖范围为3~5km,而且LMDS工作在毫米波波段,信号波长尺寸与雨滴大小可比,降雨对信号传输影响很大,雨衰严重。据统计,在降雨量25mm/h,LMDS信号衰减达8~15dB/km;而对于3.5GHz无线信号,其衰减低于0.1dB/km,因此LMDS不适用于降雨量大的地区,而3.5GHz固定无线接入则无此顾虑。另外,障碍物的影响对3.5GHz固定无线接入的影响要小一些,属于准视距传输;而LMDS的高工作频段决定了它的基站和远端站之间只能视距传输,不能有障碍物的阻隔。对于发展中的城市,新建筑物的频繁出现有可能影响LMDS的无线传输,给运营、维护带来困难,这也是网络组织过程中必须考虑的因素。
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