[发明专利]大城市广域网

说明书

本申请要求1997年7月21日申请的，名称为“18GHz以上的城域网构造和电信系统”，序列号为60/053,210的美国临时申请的权益。

技术领域

本发明涉及电信系统的大城市广域网。更具体地讲，本发明涉及将在毫米微波无线电范围中操作的无线一点对多点系统与智能城域宽带干线网络进行集成，以便能够开展各种增强话音，宽带数据和多媒体电信业务。

背景技术

在现有技术中，人们普遍了解点对点窄带，一点对多点窄带和点对点宽带固定无线系统。一点对多点无线电技术也是已知的，一般用于窄带通信，例如话音通信。窄带系统一般是能够在一单独的电路或信道中产生每秒1.544兆位数据或低于这个速率的系统，而宽带系统能够在每个电路或信道中产生高于每秒1.544兆位的数据率。虽然已经把窄带“一点对多点”系统应用于话音通信，但一点对多点系统现在还没有普遍应用到宽带电信网络。

如今，窄带一点对多点系统可以在一种被称为“T1线路(T1line)”中聚集一组高达24个每秒64千位的信道。但是，这种T1线路在其被用于支持多个话音信道时仍然被认为是一种窄带设备。在欧洲在话音电话网络中使用窄带一点对多点系统也已经有多年了。

点对点宽带技术也是众所周知的。高于18吉赫(毫米微波频率)，特别是37吉赫或“GHz”至40GHz范围(一般称为“38GHz”)的点对点宽带无线系统已经在使用。在这种宽带无线链路设计恰当时，它们的性能与光纤电信的性能基本相同。

由于18GHz或更高频率的固定无线技术成本低，安装迅速和容易操作，它正在成为一种广泛使用的电信业务传输方法。连接两个具有点对点无线业务的地点，大部分工作是由在两个建筑物顶部安装屋顶天线以及有关室内设备构成的。两个建筑物之间不必连接实际线路，这明显优于铜线或光纤技术。在建筑物之间连接铜线或光纤需要花费许多劳力，以及与挖掘街道、获得准许等有关的其它开销。由于在大多数情况下发展宽带固定无线系统不需要土木建筑，因此它的安装比在城域电信网络中的“最终里程(last mile)”互连的传统方法更快，更经济。

以18GHz和更高频率(毫米微波)操作的当前固定无线技术具有许多使其成为诱人的商业电信传输介质的特征。固定毫米微波无线技术为话音、数据、多媒体和视频提供了高带宽路径。当前的技术允许长达五英里的链接距离。由于所有的毫米微波传播会受降雨的影响，因此实际距离是地理位置或“降雨区”的函数。在经常降大雨的气候条件下，要取得与光纤相同的性能和可用性可能需要较短的链接距离。

毫米微波无线电传播一般需要无障碍的视线传输。在实际应用中，把小直径天线安装在办公楼的屋顶上，并且在一些场合，可安装在办公楼的窗户上。天线的大小根据选择的频带变化，但是典型的天线直径在12至24英寸范围内。制造商指出，对于无线电和调制解调器零件，超过10年的平均无故障时间(MTBF)统计表明硬件是高度可靠的。因此，对于从每秒1.544兆位(T1)到每秒45兆位(DS3)容量范围中的高度可用性的宽带点对点商业话音和数据应用来说，当前的固定无线毫米微波技术是十分适合的。

典型的无线点对点宽带商业应用的例子是校园局域网(LAN)中多个服务器的互连。另一种应用是大城市广域联网。在这里，同一城市内的多个校园LAN通过以微米波频率工作的无线设备互连。对长途通信公司(IXC)，因特网服务提供者(ISP)和其它迂回接入设备的专用接入是微米波无线链路的公用点对点商业应用。例如，蜂窝和个人通信业务(PCS)操作人员可以在他们的干线网络中部署毫米微波范围内的高度可用性的无线设备，以支持天线场地、基站和移动电话交换局(MTSO)之间的迂回路程。无线点对点毫米微波技术也用于在需要从一个光纤网络延伸到不由光纤提供服务的地点时提供任务临界保护信道和其它点对点迂回路由选择。最后，利用点对点毫米微波无线技术与公众交换电话网(PSTN)互连，以便通过竞争本地电话公司(CLEC)提供市内拨号音得到越来越广泛的应用。