微波無線網(wǎng)絡通信系統(tǒng)設計的發(fā)展探析

河南 楊寶

微波無線網(wǎng)絡通信系統(tǒng)設計的發(fā)展探析

河南 楊寶

以微波通信方式實現(xiàn)的無線局域網(wǎng)，通過IP接口將無線局域網(wǎng)接入廣域網(wǎng)，構建了一個全方位、多層次的網(wǎng)絡平臺。在可能的條件下，也可以通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)播建設獨立的廣域網(wǎng)。無線網(wǎng)絡將使網(wǎng)絡技術更廣泛的應用于各個領域，是網(wǎng)絡化進程中的重要一環(huán)。

系統(tǒng)技術；微波；網(wǎng)絡

一、無線微波多點分布式系統(tǒng)技術

工作實踐透出信息：這種技術是最近才發(fā)展起來的通過無線微波傳送有線網(wǎng)絡信號的一種新型傳送技術，這種技術不但方便安裝調(diào)試，而且由這種技術組成的系統(tǒng)重量輕、體積小、占地面積少，很適合中小城市或郊區(qū)有線電視覆蓋不到的地方。這種技術是一種通過視距傳輸為基礎的圖像分配傳輸技術，它的正常工作頻段一2.5GHz——3.5GHz，這種技術不需要安裝太多的屋頂設備就能覆蓋一大片區(qū)域，因此利用這種技術人們可以在反射天線四周50公里范圍內(nèi)可以將100多路數(shù)字電視信號直接傳送至用戶。

MMDS是一種新的寬帶數(shù)據(jù)接入業(yè)務，在移動用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線寬帶接入服務。在系統(tǒng)的更新?lián)Q代方面，MMDS技術將會比其他通信技術更輕易升級。MMDS最顯著的特點就是各個降頻器本振點可以不同，可由用戶自選頻點，即多點本振，所以，各降頻器變頻后的信號，可以分別落在電視標準頻道的VHFI、Ⅲ頻段；增補的 A、B頻段；UHF的 13～45CH（頻段），這對于用戶避開當?shù)氐拈_路無線電視或CATV占用的頻道有極大的好處。早期MMDS主要是一種單向非分配型圖像業(yè)務傳輸系統(tǒng)?，F(xiàn)在已可以比T-1更快的速率發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信號。MMDS不需要與本地的電話和有線電信服務公司打太多的交道，這些公司一般都不愿意合作，不想開放自己的網(wǎng)絡。在MMDS系統(tǒng)中，通常是用以太網(wǎng)與無線Modem連接。

MMDS技術可以為用戶提供多種業(yè)務功能，這包括點對點面向連接的數(shù)據(jù)業(yè)務、點對多點業(yè)務、點對點無連接型網(wǎng)絡業(yè)務，其中點對點面向連接的數(shù)據(jù)業(yè)務是為兩個用戶或者多個用戶之間發(fā)送多分組的業(yè)務，該業(yè)務要求有建立連接、數(shù)據(jù)傳送以及連接釋放等工作程序；點對多點業(yè)務可以根據(jù)某個業(yè)務請求者的要求，把單一信息傳送給多個用戶，該業(yè)務又可以分為點對多點多信道廣播業(yè)務、點對多點群呼業(yè)務等；點對點無連接型網(wǎng)絡業(yè)務中的各個數(shù)據(jù)分組彼此互相獨立，用戶之間的信息傳輸不需要端到端的呼叫建立程序，分組的傳送沒有邏輯連接，分組的交付沒有確認保護。除了提供點對點、點對多點的數(shù)據(jù)業(yè)務外，MMDS還能支持用戶終端業(yè)務、補充業(yè)務、GSM短消息業(yè)務和各種GPRS電信業(yè)務。當然MMDS也有不足的地方，這種技術在通信時有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。MMDS在市場上仍有立腳之處，因為無論是DSL還是CableModem都無法向所有的用戶提供服務。

二、MMDS有什么特點

隨著通信人數(shù)的不增增長以及人們通信能力要求的不斷提高，全世界上的通信需求量幾乎以每年20%-30%的速度不斷遞增著，而且迄今沒有減緩的跡象，用戶側(cè)終端的速率也在突飛猛進，個人用戶和單位用戶的無線接入正向?qū)拵Э焖賲R聚。顯然，接入網(wǎng)的寬帶化將成為未來接入網(wǎng)發(fā)展的主要技術趨向。而MMDS技術作為一種新興的寬帶技術，正以其自身的特點成為人們一種切實可行的寬帶選擇：

1.MMDS技術使用了最新的傳送數(shù)字信號的信源編碼與信道編碼技術，同時在MMDS系統(tǒng)中人們還引入了最新的調(diào)制技術，這樣會使得數(shù)字信號的頻譜壓縮，從而能大大提高了頻道利用率，最終可以提高通信功率與頻譜的綜合利用；

2.與傳統(tǒng)的AML、FM微波傳輸方式工作頻段相比，MMDS工作頻段要稍微低一點，而與地面電視廣播VHF、UHF頻段相比，MMDS其繞射能力要弱一點，各種樓層建筑物對其吸收大，反射波弱，不會產(chǎn)生重影；此外組建MMDS技術系統(tǒng)需要的設備價格費用很低，非凡是MMDS下變頻器更是小型化、集成化、大批量生產(chǎn)，更顯示其性能/價格比優(yōu)的獨特魅力；所以MMDS技術很適用于大、中城市個人用戶或單位用戶接收，不需敷設光纜耗費大量的財力物力，而且操作簡單方便；

3.MMDS無線傳輸網(wǎng)與有線電視光纖網(wǎng)一樣，可采用加/解擾技術，實現(xiàn)可尋址收費系統(tǒng)，計算機用戶治理系統(tǒng)。MMDS無線傳輸網(wǎng)與光纖網(wǎng)一樣，可實現(xiàn)雙向傳送話務和數(shù)據(jù)信息，視頻點播、電視會議等。數(shù)字壓縮技術最終解決MMDS頻道容量少的缺陷?？蓪?～10路電視節(jié)目壓縮在一個模擬的8MHz通道中傳輸。

4.由于MMDS通信技術采用數(shù)字濾波與數(shù)字存儲方式，因此人們可用很簡單的方法就能消除伴隨圖象傳輸?shù)脑肼暎瑏砀咝Ц纳茍D像傳輸?shù)男旁氡?；此外，MMDS技術采用的數(shù)字濾波與數(shù)字存儲方式也很輕易實現(xiàn)自適應的二維、三維亮度分離，徹底消除亮度干擾；及其他提高圖像質(zhì)量的措施，這樣通過MMDS系統(tǒng)來傳輸數(shù)字電視信號的圖像質(zhì)量要比通過普通方式傳遞的信號質(zhì)量高得多。

三、MMDS系統(tǒng)組成

MMDS系統(tǒng)作為一級供電發(fā)射系統(tǒng)，應有兩個獨立電源或自備發(fā)電機，并備有交流穩(wěn)壓電源。輸出電壓電力供給要沒有短暫的脈沖電壓，或采用鐵磁穩(wěn)壓器，可抑制各種浪涌電壓和雷擊時從電源進入的感應電壓。MMDS系統(tǒng)微波站必須可靠接地，按國際通信標準要求：收發(fā)天線系統(tǒng)接地電阻不應大于4Ω；技術用房接地電阻不應大于4Ω；設備系統(tǒng)接地電阻應小于4Ω；設置在鐵塔（或高層建筑）上的設備接地電阻應小于4Ω；MMDS系統(tǒng)的工作接地系統(tǒng)、保護接地系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)應分設接地體，再將三個接地體匯接成一個總接地系統(tǒng)；MMDS系統(tǒng)必須有良好的防雷設施，供電線路和通訊線路也必須有防雷措施；雷擊放電時產(chǎn)生巨大的能量，除直接通到地面外，還可通過長傳輸線產(chǎn)生感應電進入電子設備。為保護發(fā)射機系統(tǒng)正常運行（尤其是大功率發(fā)射機），應保證機房內(nèi)通風和室溫的條件，機房的溫度應保證在0～45°C之間。有條件的最好采用空調(diào)設備，以保持機房內(nèi)的溫度為+20°C～+27°C的理想溫度。因為頻道合成器及波導元件的尺寸直接影響發(fā)射頻率穩(wěn)定度及發(fā)射機的可靠性。發(fā)射機內(nèi)部過熱會自動保護而暫時停機，直到溫度恢復為止。另外，低溫會引起設備內(nèi)部的冷凝，會影響電氣性能。此外MMDS系統(tǒng)的房屋與天線鐵塔應盡量靠近，MMDS機房最好設在樓頂上，以縮短饋線長度；拐彎要少，并要有饋線架。MMDS系統(tǒng)的機房通往室外的走線溝槽、孔洞及穿墻處，應加以密封，防止雨水、風、雪、霜、霧進入系統(tǒng)機房。

總之，其通訊對技術的要求很高，我們無線網(wǎng)絡技術人員，要不斷摸索新的經(jīng)驗，掌握新的維修技術，讓用戶時刻都能接受到不受干擾的信號，保持最佳的接收效果。在維修正常的情況下，不但注意到地點的選擇，還要注意適當?shù)臏囟群头€(wěn)定。由此，全方位實施防范措施，就可以讓此通訊網(wǎng)絡輸送信息暢通無阻，更好地服務與人們的生活和社會主義經(jīng)濟建設。

（編輯 王旸）

（作者單位：中國石油化工集團公司河南石油勘探局通信公司）