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本地多点分配业务(LMDS)技术

浏览:6690  来源:通信人在线  日期:2022-07-20

一、引述

1、本地多点分配业务(LMDS)的定义

关于本地多点分配业务(LMDSLocal Multipoint Distribution Service)的定义,在我国通信行业标准YD/T 1034《接入网名词术语》和YD/T 1186《接入网技术要求--26GHz本地多点系统(LMDS)》中,从不同技术角度分别给出了定义,具体详见下表1-1中。

1-1:本地多点分配业务(LMDS)的定义

依据YD/T 1186的定义,本地多点分配业务(LMDS)是一种提供点对多点通信的固定式宽带无线接入技术,属于固定无线接入(FWA)网的范畴。这里的“固定”是指用户终端的相对固定,或非常有限的移动性;这里的“无线”是指业务节点(SN)到用户节点接口(UNI)间采用的是无线传输手段。

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2、本地多点分配业务(LMDS)的渊源

早期的LMDS是一种用于模拟电视分配的单向广播式系统,当时称之为“多路微波分配系统(Multichnnel Microwave Distribution System”。该技术起源于20世纪80年代末美国Cellular Vision公司Bernard Bossard提出的用于电视分配的蜂窝系统。19911月,美国联邦通信委员会(FCC)授予Cellular Vision公司优先许可证,允许其在纽约提供单向模拟广播电视业务。我国曾在上世纪末引进了该技术,并发布有广电行业标准GY/T 132-1998《多路微波分配系统技术要求》(标准已废止了,表明该技术已淘汰了)。随着无线数字技术的发展和人们对交互式业务的需求,LMDS系统通过引入反向传输链路,逐渐演变成为一个以数字式双向业务为主的宽带无线接入系统。

3、本地多点分配业务(LMDS)的特点

LMDS的技术特点主要有:可提供很高的通信带宽,蜂窝式的组网结构配置其覆盖性较好,可提供多种业务。尤其适用于分散用户(如农村、矿点等)或不便于敷设线缆场景的用户的业务接入。LMDS也有一定的局限性:系统服务区覆盖范围较小,不适合远程大规模用户使用;由于工作频率高,通信质量受雨、雪等天气影响较大;基站设备相对比较复杂,价格较贵,所以在用户较少的地域,用户的平均成本比较高。

二、系统的业务特性

1、业务的承载能力

LMDS系统应能提供面向连接的业务(主要针对传统电路方式的业务、以电路仿真提供的业务或基于ATM方式的业务)和无连接的业务(基于IP方式提供的业务),其包括的业务种类详见下表2-1LMDS固定无线接入可以基于ATM方式、电路方式或IP方式等来提供上述业务。系统在支持不同业务时,都应具备相应的业务质量保证(CoSToSQoS等)机制来保证业务的正常运行。

2-1LMDS系统承载的业务

2、业务的种类

在理论上,LMDS系统可以支持现有的各种话音和数据通信业务;由于系统采用微波频段,具有高带宽,因此,利用LMDS也提供视频业务。其业务提供详见下表2-2中。

2-2LMDS系统提供的业务

三、系统组成与系统参考模型

本地多点分配业务(LMDS)系统组成与系统参考模型,可如下图2-0所示。通常是由中心站(CS)或称基站、终端站(TS)或称远端站和网管系统组成。特殊情况下,CSTS可以通过接力站(RS)进行中继。

2-0:本地多点分配业务(LMDS)系统组成与系统参考模型

1、中心站(CS

CS可分为两部分:中心控制站(CCS)或称室内单元(IDU)和中心射频站(CRS)或若在室外安装时可称室外单元(ODU)。CCS是业务汇聚和控制部分,并提供到网络侧的接口。CRS是基带和射频之间的收发转换设备,完成上下变频、微波放大、发送和接收等功能。一个CCS可以控制多个CRSCCSCRS可以集成设置,也可以分立设置。

CS所覆盖的服务区可以划分为多个扇区,CRS天线一般使用扇区天线,每个CRS天线对应一个扇区,对扇区内的一个或多个TS提供服务。CCS可以将来自各个扇区不同用户的上行业务量进行汇聚服务,提交不同的业务节点;并将来自不同业务节点的下辖业务量通过CRS分送至各个扇区的TS

2、终端站(TS

终端站(TS)置于用户驻地,可服务一个或多个用户终端设备。其射频收发设备和业务控制部分可以分离实现,也可以集成实现。TS使用小波束角定向天线。TS在上行方向上将来自用户驻地网的业务适配、汇聚,通过无线链路传送到CS,在下行方向上提取本站业务,分配给终端用户。

3、接力站(RS

RS作为系统实现的可选项,用以转发CSTS间的信号,以延长CSTS间的距离,通常建议RS设备按照同频转接方式进行配置。

4、网管系统

网管系统完成设备的配置、故障、性能、安全的管理,以及计费信息的采集。系统应实现集中的维护管理。

四、系统的相关技术特性

本地多点分配业务(LMDS)系统其工作频率在24~38 GHz频段,属于毫米波的波段范围,可用频谱在1 GHz以上。在不同国家或地区,无线电监管部门分配给LMDS的具体工作频段及频带宽度有所不同。在我国,无线电管理部门规定采用频分复用(FDD)方式的LMDS系统的工作频段为26 GHz,其中中心站发射频段为24.507~25.515 GHz,终端站发射频段为25.757~26.765 GHz,收发频率间隔为1 250 MHz,基本频道带宽为3.5 MHz7 MHz14 MHz28 MHz,可根据具体业务需求将基本信道合并使用。由于指配了如此高的射频频率及信道带宽,LMDS系统实现从64 kbit/s2 Mbit/s,甚至高达155 Mbit/s的用户接入速率。

实际上,LMDS系统的中心站(CS)到终端站(TS)的下行链路可采用时分复用(TDM)或频分复用(FDM)的方式。上行链路的多址方式为时分多址(TDMA)或频分多址(FDMA)。在业务量大、稳定、突发少的情况下,FDMA方式比TDMA方式更为有效;而在业务量呈现突发特性的情况下,TDMA方式比FDMA方式有效,可以实现灵活的带宽分配和统计复用。运营商应根据用户业务特点及分布选取合适的多址方式。LMDS可采用多种调制方式,如相移键控(PSK)或正交幅度调制(QAM)等。

与蜂窝电话类似,LMDS系统采用蜂窝小区来覆盖所有的终端用户。每个小区的覆盖半径为3~5 km左右,最大不超过10 km。与蜂窝电话不同的是,LMDS系统的终端用户是固定的,不需要支持移动用户,因此不需要考虑复杂的越区切换问题。

我国通信行业标准YD/T 1186《接入网技术要求--26GHz本地多点系统(LMDS)》和YD/T 514326GHz本地多点分配系统(LMDS)工程设计规范》,分别规定了我国LMDS系统的相关技术要求和工程建设要求。

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附录
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