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  • 關于AirBranch點對(duì)多點無線接入系統
1. AirBranch無線接入系統使用概要
  遠端站最遠不要超過(guò)20公裡(lǐ)。這(zhè)是因爲在系統方案設計時除了要考慮了微波傳輸的路徑損耗,還(hái)要考慮遠端站到中心站之間的傳輸
      時延、以及各個遠端站工作時隙之間的時間保護間隔。在20公裡(lǐ)以内的傳輸距離範圍,鏈路設計人員不需要考慮微波傳輸時延的問
      題,隻需考慮傳輸功率餘量的問題。
  中心站與各個遠端站之間的鏈路應是無阻擋的(即視距傳輸LOS),在系統安裝前應注意遠端站與中心站傳播路徑上有無障礙物阻
      擋。
  根據各個站點地理位置的情況,中心站采用全向(xiàng)天線、扇狀天線(不同波束張角)或定向(xiàng)天線的組合,而遠端站須采用抛物面(miàn)定向(xiàng)
      天線。這(zhè)樣(yàng)可以提高系統的覆蓋範圍,減小來自其它扇區或系統的幹擾。
  AirBranch無線接入系統是TDM/TDMA信道(dào)固定預分配傳輸體制,遠端站的地址是按照不同的傳輸時隙設置的。因此在同一個扇區
      内,遠端站最多可以設置二個地址,它們分别對(duì)應二個信道(dào),即2E1通道(dào)。
  AirBranch無線接入系統單扇區、單載頻支持4E1通信容量。如果每個用戶需要2E1的通信容量,每扇區隻能(néng)支持2個遠端站。這(zhè)時
      候要想增大遠端站數量,可以采用多扇區和多再頻的方法(詳見本欄目的相關介紹)。
2. AirBranch無線接入系統工程設計方案之一(多天線方案)
  對(duì)于存在距離較遠的站點(>15公裡(lǐ)),如果中心站采用全向(xiàng)天線或扇狀天線,系統傳輸的餘量可能(néng)會不足,不能(néng)保證系統可靠的工作。這(zhè)裡(lǐ)介紹一種(zhǒng)中心站也采用定向(xiàng)天線的實施方案。 在該方案中,中心站采用多定向(xiàng)波束的天線代替全向(xiàng)天線和扇狀天線,由于定向(xiàng)天線比扇狀天線具有更大的增益,因此該方案适合遠距離傳輸的場合。   對(duì)于該方案,中心站的天線應按圖2的方法組建。除了正常的設備組成(chéng)外,天線部分需要(1)4面(miàn)0.6米(或0.9米、1.2米)口徑的定向(xiàng)天線;(2)一隻無源4分路/合路器;(3)4條低損耗電纜。 設備組成(chéng)框圖如下:

  對(duì)于該方案,中心站的天線應按圖2的方法組建。除了正常的設備組成(chéng)外,天線部分需要(1)4面(miàn)0.6米(或0.9米、1.2米)口徑的定向(xiàng)天線;(2)一隻無源4分路/合路器;(3)4條低損耗電纜。 設備組成(chéng)框圖如下:

與全向(xiàng)天線方案的鏈路預算比較:
(1)采用全向(xiàng)天線方案,天線增益約爲10dB
(2)采用該方案,4分路/合路器有約7dB的損耗,0.6米天線具有28.5dB的增益。因此,該方案可以提供的淨增益爲21.5;與全向(xiàng)天線方案相比,約有11.5dB的餘量。
(3)如果采用0.9米口徑的天線(增益爲32dB),約有15dB的餘量。
通過(guò)計算可見,該方案可以顯著提高系統的傳輸距離,且具有組成(chéng)結構簡單、成(chéng)本低的優點。代價是增加天線的數目和分路/合路器。
  如果隻有一個遠端站距離中心站較遠,那麼(me),可以用一個扇區天線、一個定向(xiàng)天線和一個2-分路合路器來完成(chéng)中心站的覆蓋,如圖3所示。


3. AirBranch無線接入系統工程設計方案之二(多載波方案) 對(duì)于遠端站數目較多(>4),而且位置又比較集中的情況,系統可以采用多載波方案,即在相同的覆蓋區域内使用多個載波來滿足系統的通信要求,如圖1所示。

  圖中,F1和F2爲兩(liǎng)個不同的載波頻率。遠端站1、2、4對(duì)應載波頻率F1,遠端站3、5、6對(duì)應載波頻率F2。
  圖2爲AirBranch系統雙頻覆蓋同一區域的設備連接結構。圖中,ODU1工作于頻率F1,ODU2工作于頻率F2,二分路/合路器爲雙向(xiàng)無源器件。

  天線接收來自各個遠端站發(fā)送來的混合信号(含有F1和F2頻率),分路器將(jiāng)該混合信号平均分配給ODU1和ODU2。由于ODU1和ODU2分别工作在頻率F1和F2上,那麼(me),他們分别取出各自的載頻信号進(jìn)行解調,抑制另一個載頻信号。
  相反地,ODU1和ODU2各自的發(fā)射信号經(jīng)過(guò)二合路器,將(jiāng)載波頻率爲F1和F2的信号混合,經(jīng)過(guò)同一個天線發(fā)射出去,覆蓋同一個區域。這(zhè)樣(yàng)一來,系統在該區域可以支持8E1的通信容量。
  值得注意的是,在選取F1和F2時,要求F1和F2之間的差盡可能(néng)地大,以避免它們之間産生大的幹擾。
4. 系統多扇區組網時應注意哪些問題?
  AirBranch系統多扇區組網方式工作可以大大提高系統的通信容量,但是如果系統組網時考慮不周,也會帶來性能(néng)的損失,嚴重時可能(néng)會使系統不能(néng)正常工作。下面(miàn)是在多扇區組網時要注意的問題。
 中心站天線安裝位置盡量不要安裝在同一個平面(miàn)上,尤其是對(duì)于相同或相近的頻率的天線之間。扇區間天線安裝高度相差約1。5米到2米之間爲宜。這(zhè)樣(yàng)可以增加天線之間的隔離度,減小幹擾;
 相鄰扇區的載波頻率選取時,要求二者之間的差距盡量的大,使得相鄰扇區之間頻率隔離度增大,減小互相幹擾;
例如,在同一個中心站,相鄰扇區的頻率可以選擇爲:
  方案一:A段、C段、E段;
  方案二:B段、D段、F段;
  這(zhè)樣(yàng)選取使中心站任意相鄰扇區間的頻率間隔較大,保證它們之間的隔離。
 根據遠端站的地理位置分布情況,中心站的扇狀天線和定向(xiàng)天線應結合使用,使中心站覆蓋更有效。中心站天線不一定都(dōu)要采用全向(xiàng)天線或扇狀天線,結合使用扇狀天線和定向(xiàng)天線(不同半功率角均可),會獲得更滿意的中心站覆蓋範圍(詳見本欄目的相關描述)。
5. AirBranch無線接入系統和WLAN無線網絡的區别
  AirBranch無線接入系統和WLAN無線網橋均工作在同一頻段,并且均可實現點對(duì)多點無線接入方式,但這(zhè)兩(liǎng)種(zhǒng)系統在傳輸機理、性能(néng)指标和應用領域上存在巨大的差距。分析和比較二者在各個方面(miàn)的區别可以爲用戶正确選擇和使用這(zhè)些系統提供幫助。
(1)基于IEEE 802。11的WLAN無線網絡系統
  WLAN無線網絡是基于載波偵聽(CSMA/CA)協議的,主要是爲了代替有線的局域網而設計的,WLAN具有以下缺點,
 用戶設備在發(fā)送數據前先偵聽信道(dào)質量,若其中噪聲很大,則不發(fā)送數據,等待片刻後(hòu)再次偵聽信道(dào),此刻不管信道(dào)質量如何,都(dōu)要發(fā)送數據,這(zhè)樣(yàng)會大大增加數據在空中出現碰撞的概率。這(zhè)種(zhǒng)接入機制使得系統内設備的數量和外部幹擾對(duì)WLAN接入系統的工作性能(néng)産生巨大的影響。
 WLAN系統中沒(méi)有起(qǐ)控制和協調作用的中心站,隻有接入點(AP)設備。但由于AP設備隻起(qǐ)集線作用,不起(qǐ)控制作用,因此系統中的設備之間不存在優先級,也沒(méi)有設備能(néng)做帶寬管理、時延控制、QOS和業務優先級定義等需要協調的功能(néng)。
 用戶站的數量嚴重影響WLAN系統的性能(néng)。因爲各個用戶站是随機接入AP站的,随著(zhe)用戶站數量的增加,數據發(fā)生碰撞的概率增大,用戶站必須等待足夠長(cháng)的時間才可能(néng)得到可用信道(dào)用于數據發(fā)送。這(zhè)是CSMA/CA協議的局限。
 遠近效應是WLAN系統的另一個缺陷。當離AP近的用戶站和遠的用戶站同時發(fā)送數據時,遠的用戶站的信号總是被(bèi)AP當成(chéng)影響近的用戶站的噪聲,因此離AP近的用戶站總是獲得更好(hǎo)的通信性能(néng),而離AP站遠的用戶站由于那個近的用戶站的存在而總是性能(néng)低下。
(2) 基于信道(dào)固定分配的AirBranch無線接入系統
 用戶信道(dào)預先分配,每個用戶站有自己獨立的信道(dào)
 中心站管理每個遠端站的接入時間,
 系統的信道(dào)數量決定了系統的用戶數量
 系統不存在遠-近效應問題。
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