LMDS系統可用性前瞻
2019-11-05 02:22:47
供稿：網友
一般說來，影響LMDS系統可用性的因素包括：設備的可靠性(取決于設備的質量和所提供的冗余度)，為LMDS系統供電的外部電源系統的可靠性，反常傳播(凈空衰落和降水)，維護組織的有效性，由人為干擾引起的意外中斷和其它干擾等等。在評估系統可用性時，設備可靠性和反常傳播是主要的關注因素。
設備可靠性與反常傳播
設備的可靠性通常用“平均故障間隔時間”MTBF來表征，在評估設備對系統不可用性影響時，還需考慮維護組織的有效性及設備的可維護性水平，它們決定了當系統出現故障時所需的平均修復時間(用MTTR表征)的長短。但在所有點對多點的LMDS系統產品中，這些冗余設計均是有損傷切換的，對可用性的改善度主要體現在MTTR中，冗余對外部饋電系統故障及雨衰中斷不起任何作用。
而反常傳播對可用性的影響主要有以下幾點：
(1)阻擋衰落：阻擋衰落是指由于電波傳播路徑不滿足余隙標準而帶來的附加衰減，在LMDS系統應用環境下，造成余隙不夠的主要因素是建筑物阻擋。雖然在LMDS系統應用中由于空中傳輸距離較小，平衰落引起的中斷問題可以不予考慮，但衰落儲備的降低必定使降雨帶來的不可用性指標惡化，在LMDS系統設計和工程實施中應引起足夠重視。
(2)多徑衰落：由于工作在26GHz的LMDS系統大多是在城市環境中應用，傳輸距離短，建筑物對26GHz頻率的信號反射衰減較大，因此，多徑引起的衰落現象對不可用性指標帶來的影響很小，可以不予考慮。
(3)降雨衰減：由于LMDS系統工作在26GHz頻段，其波長與雨滴尺寸相近，因此，由于降雨對電波引起的吸引和散射將使信號經受衰減，這種衰減呈現非選擇性能和緩慢的時變特性，是導致信號劣化，影響系統可用性的主要因素。遵照ITU-RP.838建議，可以針對工作頻率、極化和降雨率計算比衰減(dB/Km)和有效路徑長度(這是考慮到在整個傳輸段長度上降雨強度不是均勻分布的緣故)，進而可以針對衰落儲備值Ft計算出在一定傳輸距離下，降雨衰減超出Ft的時間百分數P，或反之，根據雨衰特性及Ft求出在保證P值一定的情況下可用的通信距離是多少。
可用性分析
由上述分析可以看出，LMDS系統的不可用性主要是降雨引起的，但在26GHz頻段不能簡單的因雨衰影響就做出使用LMDS系統將面臨極大運營風險的結論，下面幾點分析可供參考：
(1)根據ITU-R提供的雨區分布圖，我國雨衰較大的地區主要集中在廣東、廣西、福建、浙江等沿海地區，其他大部分地區因降雨引起的不可用性是可以承受的，假如保證可用性指標達到99.99%，在北方及中西部地區通信距離可達到2Km―5Km左右，在南方多雨地區可達到0.5―2Km，假如可用性指標降低到99.9%，達到中等質量的應用水平，LMDS系統覆蓋范圍還可進一步得到改善。
(2)保證足夠的衰落儲備是提高可用性的重要條件之一。決定衰落儲備大小的主要因素有最大發信功率，收發天線增益，接收機的門限電平及空間傳輸損耗等，前三項因素是所選擇設備的固有特性決定的，但在發信功率、接收門限一定條件下盡量選擇高增益天線是有益的。空間傳輸損耗除自由空間傳輸損耗外，應盡量通過設計和施工確保不再增加阻擋衰減的成分，在同一地區，選擇不同廠家的設備，以及不同的工程服務支持能力，在相同的距離上將會有不同的可用性指標出現，這是值得使用LMDS系統的運營商注重的一個問題。
(3)ATPC技術本身主要是為了解決系統間干擾及雨衰兩個互相矛盾的問題而設計的，LMDS系統是點對多點通信系統，在一個扇區內，不同的用戶終端與基站距離不同，在同一基站范圍內最好的設計是所有扇區及一個扇區內的所有遠端站達到基站接收機的收信電平相近，這樣可減少扇區之間或同一扇區由不同遠端站引入的相互干擾，因此需要系統具備ATPC功能，而在考慮同城域不同基站之間的干擾時，希望各基站在保證必要的誤碼特性條件下(BER=10-9)，盡量降低發信功率，那么，這勢必使每段電路的衰落儲備降低，在出現一般降雨時，不可用性指標就已開始劣化。因此，兼顧雨衰而引起的不可用性，在系統設計時采用了ATPC技術。由于雨衰而導致的不可用性是由最大發信功率決定的，因此ATPC并不會對系統可用性指標帶來改善。
