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  • 關(guān)于AirBranch點對多點無線接入系統(tǒng)
1. AirBranch無線接入系統(tǒng)使用概要
  遠(yuǎn)端站最遠(yuǎn)不要超過20公里。這是因為在系統(tǒng)方案設(shè)計時除了要考慮了微波傳輸?shù)穆窂綋p耗,還要考慮遠(yuǎn)端站到中心站之間的傳輸
      時延、以及各個遠(yuǎn)端站工作時隙之間的時間保護(hù)間隔。在20公里以內(nèi)的傳輸距離范圍,鏈路設(shè)計人員不需要考慮微波傳輸時延的問
      題,只需考慮傳輸功率余量的問題。
  中心站與各個遠(yuǎn)端站之間的鏈路應(yīng)是無阻擋的(即視距傳輸LOS),在系統(tǒng)安裝前應(yīng)注意遠(yuǎn)端站與中心站傳播路徑上有無障礙物阻
      擋。
  根據(jù)各個站點地理位置的情況,中心站采用全向天線、扇狀天線(不同波束張角)或定向天線的組合,而遠(yuǎn)端站須采用拋物面定向
      天線。這樣可以提高系統(tǒng)的覆蓋范圍,減小來自其它扇區(qū)或系統(tǒng)的干擾。
  AirBranch無線接入系統(tǒng)是TDM/TDMA信道固定預(yù)分配傳輸體制,遠(yuǎn)端站的地址是按照不同的傳輸時隙設(shè)置的。因此在同一個扇區(qū)
      內(nèi),遠(yuǎn)端站最多可以設(shè)置二個地址,它們分別對應(yīng)二個信道,即2E1通道。
  AirBranch無線接入系統(tǒng)單扇區(qū)、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(qū)只能支持2個遠(yuǎn)端站。這時
      候要想增大遠(yuǎn)端站數(shù)量,可以采用多扇區(qū)和多再頻的方法(詳見本欄目的相關(guān)介紹)。
2. AirBranch無線接入系統(tǒng)工程設(shè)計方案之一(多天線方案)
  對于存在距離較遠(yuǎn)的站點(>15公里),如果中心站采用全向天線或扇狀天線,系統(tǒng)傳輸?shù)挠嗔靠赡軙蛔悖荒鼙WC系統(tǒng)可靠的工作。這里介紹一種中心站也采用定向天線的實施方案。 在該方案中,中心站采用多定向波束的天線代替全向天線和扇狀天線,由于定向天線比扇狀天線具有更大的增益,因此該方案適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膱龊稀?   對于該方案,中心站的天線應(yīng)按圖2的方法組建。除了正常的設(shè)備組成外,天線部分需要(1)4面0.6米(或0.9米、1.2米)口徑的定向天線;(2)一只無源4分路/合路器;(3)4條低損耗電纜。 設(shè)備組成框圖如下:

  對于該方案,中心站的天線應(yīng)按圖2的方法組建。除了正常的設(shè)備組成外,天線部分需要(1)4面0.6米(或0.9米、1.2米)口徑的定向天線;(2)一只無源4分路/合路器;(3)4條低損耗電纜。 設(shè)備組成框圖如下:

與全向天線方案的鏈路預(yù)算比較:
(1)采用全向天線方案,天線增益約為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,該方案可以提供的凈增益為21.5;與全向天線方案相比,約有11.5dB的余量。
(3)如果采用0.9米口徑的天線(增益為32dB),約有15dB的余量。
通過計算可見,該方案可以顯著提高系統(tǒng)的傳輸距離,且具有組成結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點。代價是增加天線的數(shù)目和分路/合路器。
  如果只有一個遠(yuǎn)端站距離中心站較遠(yuǎn),那么,可以用一個扇區(qū)天線、一個定向天線和一個2-分路合路器來完成中心站的覆蓋,如圖3所示。


3. AirBranch無線接入系統(tǒng)工程設(shè)計方案之二(多載波方案) 對于遠(yuǎn)端站數(shù)目較多(>4),而且位置又比較集中的情況,系統(tǒng)可以采用多載波方案,即在相同的覆蓋區(qū)域內(nèi)使用多個載波來滿足系統(tǒng)的通信要求,如圖1所示。

  圖中,F(xiàn)1和F2為兩個不同的載波頻率。遠(yuǎn)端站1、2、4對應(yīng)載波頻率F1,遠(yuǎn)端站3、5、6對應(yīng)載波頻率F2。
  圖2為AirBranch系統(tǒng)雙頻覆蓋同一區(qū)域的設(shè)備連接結(jié)構(gòu)。圖中,ODU1工作于頻率F1,ODU2工作于頻率F2,二分路/合路器為雙向無源器件。

  天線接收來自各個遠(yuǎn)端站發(fā)送來的混合信號(含有F1和F2頻率),分路器將該混合信號平均分配給ODU1和ODU2。由于ODU1和ODU2分別工作在頻率F1和F2上,那么,他們分別取出各自的載頻信號進(jìn)行解調(diào),抑制另一個載頻信號。
  相反地,ODU1和ODU2各自的發(fā)射信號經(jīng)過二合路器,將載波頻率為F1和F2的信號混合,經(jīng)過同一個天線發(fā)射出去,覆蓋同一個區(qū)域。這樣一來,系統(tǒng)在該區(qū)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之間的差盡可能地大,以避免它們之間產(chǎn)生大的干擾。
4. 系統(tǒng)多扇區(qū)組網(wǎng)時應(yīng)注意哪些問題?
  AirBranch系統(tǒng)多扇區(qū)組網(wǎng)方式工作可以大大提高系統(tǒng)的通信容量,但是如果系統(tǒng)組網(wǎng)時考慮不周,也會帶來性能的損失,嚴(yán)重時可能會使系統(tǒng)不能正常工作。下面是在多扇區(qū)組網(wǎng)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上,尤其是對于相同或相近的頻率的天線之間。扇區(qū)間天線安裝高度相差約1。5米到2米之間為宜。這樣可以增加天線之間的隔離度,減小干擾;
 相鄰扇區(qū)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(qū)之間頻率隔離度增大,減小互相干擾;
例如,在同一個中心站,相鄰扇區(qū)的頻率可以選擇為:
  方案一:A段、C段、E段;
  方案二:B段、D段、F段;
  這樣選取使中心站任意相鄰扇區(qū)間的頻率間隔較大,保證它們之間的隔離。
 根據(jù)遠(yuǎn)端站的地理位置分布情況,中心站的扇狀天線和定向天線應(yīng)結(jié)合使用,使中心站覆蓋更有效。中心站天線不一定都要采用全向天線或扇狀天線,結(jié)合使用扇狀天線和定向天線(不同半功率角均可),會獲得更滿意的中心站覆蓋范圍(詳見本欄目的相關(guān)描述)。
5. AirBranch無線接入系統(tǒng)和WLAN無線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別
  AirBranch無線接入系統(tǒng)和WLAN無線網(wǎng)橋均工作在同一頻段,并且均可實現(xiàn)點對多點無線接入方式,但這兩種系統(tǒng)在傳輸機(jī)理、性能指標(biāo)和應(yīng)用領(lǐng)域上存在巨大的差距。分析和比較二者在各個方面的區(qū)別可以為用戶正確選擇和使用這些系統(tǒng)提供幫助。
(1)基于IEEE 802。11的WLAN無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
  WLAN無線網(wǎng)絡(luò)是基于載波偵聽(CSMA/CA)協(xié)議的,主要是為了代替有線的局域網(wǎng)而設(shè)計的,WLAN具有以下缺點,
 用戶設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)前先偵聽信道質(zhì)量,若其中噪聲很大,則不發(fā)送數(shù)據(jù),等待片刻后再次偵聽信道,此刻不管信道質(zhì)量如何,都要發(fā)送數(shù)據(jù),這樣會大大增加數(shù)據(jù)在空中出現(xiàn)碰撞的概率。這種接入機(jī)制使得系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的數(shù)量和外部干擾對WLAN接入系統(tǒng)的工作性能產(chǎn)生巨大的影響。
 WLAN系統(tǒng)中沒有起控制和協(xié)調(diào)作用的中心站,只有接入點(AP)設(shè)備。但由于AP設(shè)備只起集線作用,不起控制作用,因此系統(tǒng)中的設(shè)備之間不存在優(yōu)先級,也沒有設(shè)備能做帶寬管理、時延控制、QOS和業(yè)務(wù)優(yōu)先級定義等需要協(xié)調(diào)的功能。
 用戶站的數(shù)量嚴(yán)重影響WLAN系統(tǒng)的性能。因為各個用戶站是隨機(jī)接入AP站的,隨著用戶站數(shù)量的增加,數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞的概率增大,用戶站必須等待足夠長的時間才可能得到可用信道用于數(shù)據(jù)發(fā)送。這是CSMA/CA協(xié)議的局限。
 遠(yuǎn)近效應(yīng)是WLAN系統(tǒng)的另一個缺陷。當(dāng)離AP近的用戶站和遠(yuǎn)的用戶站同時發(fā)送數(shù)據(jù)時,遠(yuǎn)的用戶站的信號總是被AP當(dāng)成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的通信性能,而離AP站遠(yuǎn)的用戶站由于那個近的用戶站的存在而總是性能低下。
(2) 基于信道固定分配的AirBranch無線接入系統(tǒng)
 用戶信道預(yù)先分配,每個用戶站有自己獨(dú)立的信道
 中心站管理每個遠(yuǎn)端站的接入時間,
 系統(tǒng)的信道數(shù)量決定了系統(tǒng)的用戶數(shù)量
 系統(tǒng)不存在遠(yuǎn)-近效應(yīng)問題。
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