对LMDS网络系统可用性的分析( 二 )



―――多径衰落 。由于工作在26GHz的LMDS系统大多是在城市环境中应用,传输距离短,建筑物对26GHz频率的信号反射衰减较大(约20dB以上),因此,多径引起的衰落现象对不可用性指标带来的影响很小,可以不予考虑 。

―――降雨衰减:由于LMDS系统工作在26GHz频段,其波长与雨滴尺寸相近,因此,由于降雨对电波引起的吸引和散射将使信号经受衰减,这种衰减呈现非选择性能和缓慢的时变特性,是导致信号劣化,影响系统可用性的主要因素 。国际电信联盟对降雨的影响已进行了深入研究,在ITU-RP.837建议中,将地球分为15个降雨气候区,分别以大写字母A到Q来表示,每一降雨区是以与它相关的降雨强度统计来表征,并给出了对应不同降雨强度所发生的时间概率 。遵照ITU-RP.838建议,可以针对工作频率、极化和降雨率计算比衰减(dB/km)和有效路径长度(这是考虑到在整个传输段长度上降雨强度不是均匀分布的缘故),进而可以针对衰落储备值Ft计算出在一定传输距离下,降雨衰减超出Ft的时间百分数P,或反之,根据雨衰特性及Ft求出在保证P值一定的情况下可用的通信距离是多少 。必要时,还可以根据在ITU-RP.841建议,从长期百分数P变换到最坏月份百分数Pu 。在考虑LMDS因雨衰引起的不可用性指标时,时间百分数P即为不可用性指标 。
关于LMDS系统不可用性分析

由上述分析可以看出,LMDS系统的不可用性主要是降雨引起的,在26GHz频段不能简单地因雨衰的影响就作出使用LMDS系统将面临极大运营风险的结论,下面几点分析可供参考 。
―――根据ITU-R提供的雨区分布图,我国雨衰较大的地区主要集中在广东、广西、福建、浙江等沿海地区,其他大部分地区因降雨引起的不可用性是可以承受的 。假如保证可用性指标达到99.99%,在北方及中西部地区通信距离可达到2km~5km,在南方多雨地区可达到0.5km~2km,假如可用性指标降低到99.9%,达到中等质量的应用水平,LMDS系统覆盖范围还可进一步得到改善 。
――保证足够的衰落储备是提高可用性的重要条件之一 。决定衰落储备大小的主要因素有最大发信功率、收发天线增益、接收机的门限电平(BER=10-3
)及空间传输损耗等,前三项因素是由所选择设备的固有特性决定的,但在发信功率、接收门限一定条件下尽量选择高增益天线是有益的 。空间传输损耗除自由空间传输损耗外,应尽量通过设计和施工确保不再增加阻挡衰减的成分,在同一地区,选择不同厂家的设备,以及不同的工程服务支持能力,在相同的距离上将会有不同的可用性指标出现,这是值得使用LMDS系统的运营商注重的一个问题 。

―――ATPC(自动发信功率控制) 。ATPC技术本身主要是为了解决系统间干扰及雨衰两个互相矛盾的问题而设计的 。LMDS系统是点对多点通信系统,在一个扇区内,不同的用户终端与基站距离不同,在同一基站范围内最好的设计是所有扇区及一个扇区内的所有远端站达到基站接收机的收信电平相近,这样可减少扇区之间或同一扇区由不同远端站引入的相互干扰,因此需要系统具备ATPC功能,而在考虑同城域不同基站之间的干扰时,希望各基站在保证必要的误码特性条件下(BER=10-9),尽量降低发信功率,那么,这势必使每段电路的衰落储备降低,在出现一般降雨时,不可用性指标就已开始劣化 。因此,兼顾雨衰而引起的不可用性,在系统设计时采用了AT?PC技术,随着雨衰的增加和误码性能的恶化,系统自动调整发信功率,直到最大发信功率为止,从而解决了前面所提到的问题 。由于雨衰而导致的不可用性是由最大发信功率决定的,因此ATPC并不会对系统可用性指标带来改善 。

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