一、引述
1、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)的定義
關(guān)于本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS,Local Multipoint Distribution Service)的定義,在我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1034《接入網(wǎng)名詞術(shù)語(yǔ)》和YD/T 1186《接入網(wǎng)技術(shù)要求--26GHz本地多點(diǎn)系統(tǒng)(LMDS)》中,從不同技術(shù)角度分別給出了定義,具體詳見(jiàn)下表1-1中。
表 1-1:本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)的定義
依據(jù)YD/T 1186的定義,本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)是一種提供點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的固定式寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù),屬于固定無(wú)線(xiàn)接入(FWA)網(wǎng)的范疇。這里的“固定”是指用戶(hù)終端的相對(duì)固定,或非常有限的移動(dòng)性;這里的“無(wú)線(xiàn)”是指業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(SN)到用戶(hù)節(jié)點(diǎn)接口(UNI)間采用的是無(wú)線(xiàn)傳輸手段。
欲更多了解固定無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)介紹的請(qǐng)進(jìn)入。
2、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)的淵源
早期的LMDS是一種用于模擬電視分配的單向廣播式系統(tǒng),當(dāng)時(shí)稱(chēng)之為“多路微波分配系統(tǒng)(Multichnnel Microwave Distribution System)”。該技術(shù)起源于20世紀(jì)80年代末美國(guó)Cellular Vision公司Bernard Bossard提出的用于電視分配的蜂窩系統(tǒng)。1991年1月,美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)授予Cellular Vision公司優(yōu)先許可證,允許其在紐約提供單向模擬廣播電視業(yè)務(wù)。我國(guó)曾在上世紀(jì)末引進(jìn)了該技術(shù),并發(fā)布有廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T 132-1998《多路微波分配系統(tǒng)技術(shù)要求》(標(biāo)準(zhǔn)已廢止了,表明該技術(shù)已淘汰了)。隨著無(wú)線(xiàn)數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)交互式業(yè)務(wù)的需求,LMDS系統(tǒng)通過(guò)引入反向傳輸鏈路,逐漸演變成為一個(gè)以數(shù)字式雙向業(yè)務(wù)為主的寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)。
3、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)的特點(diǎn)
LMDS的技術(shù)特點(diǎn)主要有:可提供很高的通信帶寬,蜂窩式的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)配置其覆蓋性較好,可提供多種業(yè)務(wù)。尤其適用于分散用戶(hù)(如農(nóng)村、礦點(diǎn)等)或不便于敷設(shè)線(xiàn)纜場(chǎng)景的用戶(hù)的業(yè)務(wù)接入。LMDS也有一定的局限性:系統(tǒng)服務(wù)區(qū)覆蓋范圍較小,不適合遠(yuǎn)程大規(guī)模用戶(hù)使用;由于工作頻率高,通信質(zhì)量受雨、雪等天氣影響較大;基站設(shè)備相對(duì)比較復(fù)雜,價(jià)格較貴,所以在用戶(hù)較少的地域,用戶(hù)的平均成本比較高。
二、系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特性
1、業(yè)務(wù)的承載能力
LMDS系統(tǒng)應(yīng)能提供面向連接的業(yè)務(wù)(主要針對(duì)傳統(tǒng)電路方式的業(yè)務(wù)、以電路仿真提供的業(yè)務(wù)或基于ATM方式的業(yè)務(wù))和無(wú)連接的業(yè)務(wù)(基于IP方式提供的業(yè)務(wù)),其包括的業(yè)務(wù)種類(lèi)詳見(jiàn)下表2-1。LMDS固定無(wú)線(xiàn)接入可以基于ATM方式、電路方式或IP方式等來(lái)提供上述業(yè)務(wù)。系統(tǒng)在支持不同業(yè)務(wù)時(shí),都應(yīng)具備相應(yīng)的業(yè)務(wù)質(zhì)量保證(CoS、ToS和QoS等)機(jī)制來(lái)保證業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。
表 2-1:LMDS系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)
2、業(yè)務(wù)的種類(lèi)
在理論上,LMDS系統(tǒng)可以支持現(xiàn)有的各種話(huà)音和數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù);由于系統(tǒng)采用微波頻段,具有高帶寬,因此,利用LMDS也提供視頻業(yè)務(wù)。其業(yè)務(wù)提供詳見(jiàn)下表2-2中。
表2-2:LMDS系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)
三、系統(tǒng)組成與系統(tǒng)參考模型
本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)系統(tǒng)組成與系統(tǒng)參考模型,可如下圖2-0所示。通常是由中心站(CS)或稱(chēng)基站、終端站(TS)或稱(chēng)遠(yuǎn)端站和網(wǎng)管系統(tǒng)組成。特殊情況下,CS與TS可以通過(guò)接力站(RS)進(jìn)行中繼。
圖 2-0:本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)系統(tǒng)組成與系統(tǒng)參考模型
1、中心站(CS)
CS可分為兩部分:中心控制站(CCS)或稱(chēng)室內(nèi)單元(IDU)和中心射頻站(CRS)或若在室外安裝時(shí)可稱(chēng)室外單元(ODU)。CCS是業(yè)務(wù)匯聚和控制部分,并提供到網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接口。CRS是基帶和射頻之間的收發(fā)轉(zhuǎn)換設(shè)備,完成上下變頻、微波放大、發(fā)送和接收等功能。一個(gè)CCS可以控制多個(gè)CRS,CCS和CRS可以集成設(shè)置,也可以分立設(shè)置。
CS所覆蓋的服務(wù)區(qū)可以劃分為多個(gè)扇區(qū),CRS天線(xiàn)一般使用扇區(qū)天線(xiàn),每個(gè)CRS天線(xiàn)對(duì)應(yīng)一個(gè)扇區(qū),對(duì)扇區(qū)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)TS提供服務(wù)。CCS可以將來(lái)自各個(gè)扇區(qū)不同用戶(hù)的上行業(yè)務(wù)量進(jìn)行匯聚服務(wù),提交不同的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn);并將來(lái)自不同業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的下轄業(yè)務(wù)量通過(guò)CRS分送至各個(gè)扇區(qū)的TS。
2、終端站(TS)
終端站(TS)置于用戶(hù)駐地,可服務(wù)一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)終端設(shè)備。其射頻收發(fā)設(shè)備和業(yè)務(wù)控制部分可以分離實(shí)現(xiàn),也可以集成實(shí)現(xiàn)。TS使用小波束角定向天線(xiàn)。TS在上行方向上將來(lái)自用戶(hù)駐地網(wǎng)的業(yè)務(wù)適配、匯聚,通過(guò)無(wú)線(xiàn)鏈路傳送到CS,在下行方向上提取本站業(yè)務(wù),分配給終端用戶(hù)。
3、接力站(RS)
RS作為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的可選項(xiàng),用以轉(zhuǎn)發(fā)CS和TS間的信號(hào),以延長(zhǎng)CS和TS間的距離,通常建議RS設(shè)備按照同頻轉(zhuǎn)接方式進(jìn)行配置。
4、網(wǎng)管系統(tǒng)
網(wǎng)管系統(tǒng)完成設(shè)備的配置、故障、性能、安全的管理,以及計(jì)費(fèi)信息的采集。系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)集中的維護(hù)管理。
四、系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)特性
本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)系統(tǒng)其工作頻率在24~38 GHz頻段,屬于毫米波的波段范圍,可用頻譜在1 GHz以上。在不同國(guó)家或地區(qū),無(wú)線(xiàn)電監(jiān)管部門(mén)分配給LMDS的具體工作頻段及頻帶寬度有所不同。在我國(guó),無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)規(guī)定采用頻分復(fù)用(FDD)方式的LMDS系統(tǒng)的工作頻段為26 GHz,其中中心站發(fā)射頻段為24.507~25.515 GHz,終端站發(fā)射頻段為25.757~26.765 GHz,收發(fā)頻率間隔為1 250 MHz,基本頻道帶寬為3.5 MHz、7 MHz、14 MHz和28 MHz,可根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求將基本信道合并使用。由于指配了如此高的射頻頻率及信道帶寬,LMDS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從64 kbit/s到2 Mbit/s,甚至高達(dá)155 Mbit/s的用戶(hù)接入速率。
實(shí)際上,LMDS系統(tǒng)的中心站(CS)到終端站(TS)的下行鏈路可采用時(shí)分復(fù)用(TDM)或頻分復(fù)用(FDM)的方式。上行鏈路的多址方式為時(shí)分多址(TDMA)或頻分多址(FDMA)。在業(yè)務(wù)量大、穩(wěn)定、突發(fā)少的情況下,FDMA方式比TDMA方式更為有效;而在業(yè)務(wù)量呈現(xiàn)突發(fā)特性的情況下,TDMA方式比FDMA方式有效,可以實(shí)現(xiàn)靈活的帶寬分配和統(tǒng)計(jì)復(fù)用。運(yùn)營(yíng)商應(yīng)根據(jù)用戶(hù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)及分布選取合適的多址方式。LMDS可采用多種調(diào)制方式,如相移鍵控(PSK)或正交幅度調(diào)制(QAM)等。
與蜂窩電話(huà)類(lèi)似,LMDS系統(tǒng)采用蜂窩小區(qū)來(lái)覆蓋所有的終端用戶(hù)。每個(gè)小區(qū)的覆蓋半徑為3~5 km左右,最大不超過(guò)10 km。與蜂窩電話(huà)不同的是,LMDS系統(tǒng)的終端用戶(hù)是固定的,不需要支持移動(dòng)用戶(hù),因此不需要考慮復(fù)雜的越區(qū)切換問(wèn)題。
我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1186《接入網(wǎng)技術(shù)要求--26GHz本地多點(diǎn)系統(tǒng)(LMDS)》和YD/T 5143《26GHz本地多點(diǎn)分配系統(tǒng)(LMDS)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》,分別規(guī)定了我國(guó)LMDS系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求和工程建設(shè)要求。
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