对LMDS网络系统可用性的分析


随着LMDS技术的成熟和商用化进程的加快,LMDS网络作为电信级系统的一些问题就凸现出来 。可用性是其中的要害因素 。深入分析LMDS系统的可用性,对运营商而言具有非同平常的意义 。
LMDS(26GHz)系统自1998年开始进入中国市场,历经两年多的技术试验阶段后,终于完成了行业标准和频率规划的制订,并于2002年开始进入商用试验阶段 。目前,信息产业部电信治理局已批准中国移动、中国联通、中国电信和中国网通四个运营商开展26GHzLMDS接入网业务的运营许可,26GHzLMDS系统的商业应用即将拉开序幕 。
26GHz频段频谱资源丰富,按FDD双工方式规划的LMDS工作频率范围为24450MHz~27000MHz,其中,可用带宽为:1008MHz×2,可采用的波道配置有4种方案,其基本信道间隔为3.5MHz、7MHz、14MHz和28MHz 。工作在26GHz的LMDS系统相对低频段无线接入系统而言,自然其接入带宽大是其重要的特点,系统的主流技术均是以支持综合业务接入为设计目标的 。当前,LMDS系统空中接口协议没有也难以形成统一的标准,设计者从不同的视角和性能价格比的权衡中设计了各具差异性的LMDS产品,在一定程度上给运营商的技术选择带来些困惑 。实际上选择本身就是一种权衡的过程,任何事物都有一定的两面性,从单一视角看问题往往是片面的,本文针对LMDS系统的几个热点问题开展分析以供参考 。
影响LMDS系统可用性的因素包括设备的可靠性(取决于设备的质量和所提供的冗余度)、为LMDS系统供电的外部电源系统的可靠性、反常传播(净空衰落和降水)、维护组织的有效性、由人为干扰引起的意外中断及其他干扰 。在评估系统可用性时,设备可靠性和反常传播是主要的关注因素 。
设备对系统不可用性的影响
设备的可靠性通常用“平均故障间隔时间”MTBF来表征,在评估设备对系统不可用性影响时,还须考虑维护组织的有效性及设备的可维护性水平,他们决定了当系统出现故障时所需的平均修复时间(用MTTR表征)的长短,以大唐无线通信公司的R3000LMDS系统为例,说明由于设备特性所引入的不可用性指标如下:MTBF=20万小时;MTTR=2小时(因LMDS系统应用于城市环境,交通方便,基站各部件可热插拔,CPE按模块化设计,网管系统完善)则设备的不可用性=〖100-(MTBF×100/MTBF+MTTR)〗×100%=0.1% 。
在R3000LMDS系统中,基站是有冗余设计的(主控板、ATM复用板、电源系统、调制单元、上下变频单元及ODU均可按1+1或N+1冗余配置) 。但在所有点对多点的LMDS系统产品中,这些冗余设计均是有损伤切换的,对可用性的改善度主要体现在MTTR中,冗余对外部馈电系统故障及雨衰中断不起任何作用 。
反常传播对可用性的影响
反常传播主要包括阻挡衰落、多径衰落、降雨衰减等 。
―――阻挡衰落:阻挡衰落是指由于电波传播路径不满足余隙标准而带来的附加衰减,在LMDS系统应用环境下,造成余隙不够的主要因素是建筑物阻挡,例如:在26GHz频段,2km路径按0.6F1(F1:第一菲涅尔区半径)设计,在路径中点的余隙应大于或等于2.4米,这个余隙标准不仅针对从建筑物顶部电波穿越时要得到保证,而且包括从建筑物边缘(楼间)穿越时也应有足够的余隙 。当余隙小于0.6F1时将出现阻挡衰减,衰减的大小取决于余隙的尺寸和阻挡物的物理外形,阻挡衰减势必使衰落储备降低 。虽然在LMDS系统应用中由于空中传输距离较小,平衰落引起的中断问题可以不予考虑,但衰落储备的降低必定使降雨带来的不可用性指标恶化,在LMDS系统传输设计和工程实施中应引起足够重视 。

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