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LMDS无线接入网技术及其应用

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:515

一、lmds的概念

  lmds是在近年来逐渐发展起来的一种工作于10ghz 以上的频段、宽带无线点对多点接入技术,在某些国家, 如加拿大、南韩,也称之为本地多点通信系统lmcs(local multipoint communication system)。所谓“本地”是指单个基站所能够覆盖的范围,lmds因为受工作频率电波传播特性的限制,单个基站在城市环境中所覆盖的半径通常小于5公里;“多点”是指信号由基站到用户端是以点对多点的广播方式传送的,而信号由用户端到基站则是以点对点的方式传送;“分配”是指基站将发出的信号(可能同时包括话音、数据及internet、视频业务)分别分配至各个用户;“业务”是指系统运营者与用户之间的业务提供与使用关系,即用户从lmds网络所能得到的业务完全取决于运营者对业务的选择。

  在不同国家或地区,电信管理部门分配给lmds的具体工作频段及频带宽度有所不同,其中大约有80%左右的国家将27.5ghz~29.5ghz定为lmds频段。

  lmds 工作在24~38ghz频段,一般在毫米波的波段附近,可用频谱往往达到1ghz以上。由于该技术利用高容量点对多点微波传输,通过毫米波进行传输,它几乎可以提供任何种类的业务,支持双向话音、数据及视频图像业务,能够实现从64kb/s到2mb/s,甚至高达155mb/s的用户接入速率,具有很高的可靠性,被称为是一种“无线光纤”技术。

  目前,有关lmds标准化工作在atm论坛、davic、etsi、 itu等组织的工作下进行,大多数标准化组织都采用atm信元作为基本无线传输机制。

二、lmds系统的组成

  一个完善的lmds网络是由四部分组成的:基础骨干网络、基站、用户端设备以及网管系统。

1.基础骨干网络

  基础骨干网络又称为核心网络。为了使lmds系统能够提供多样化的综合业务,该核心网络可以由光纤传输网、atm交换或ip交换或ip+atm架构而成的核心交换平台以及与internet、公共电话网(pstn)的互连模块等组成。

2.基站

  基站直接进入电信骨干网络或核心网络。由于lmds直接支持atm协议(无线atm),通过使用无线atm协议,可以使链路效率得到提高。基站负责进行用户端的覆盖,并提供骨干网络的接口,包括pstn、internet 、atm、帧中继、isdn等。基站实现信号在基础骨干网络与无线传输之间的转换。基站设备包括与基础骨干网络相连的接口模块、调制与解调模块及通常置于楼顶或塔顶的微波收发模块。

  lmds 系统的基站采用多扇区覆盖,使用在一定角度范围内聚焦的喇叭天线来覆盖用户端设备。基站的容量取决于以下技术因素:可用频谱的带宽、扇区数、频率复用方式、调制技术、多址方式及系统可靠性指标等,系统支持的用户数则取决于系统容量和每个用户所要求的业务。基站覆盖半径的大小与系统可靠性指标、微波收发信机性能、信号调制方式、电波传播路径以及当地降雨情况等许多因素密切相关。

3.用户端设备

  用户端设备的配置差异较大,不同的设备供应商有不同的选择。一般说来都包括室外单元(含定向天线、微波收发设备)与室内单元(含调制与解调模块以及与用户室内设备相连的网络接口模块。

  lmds无线收发双工方式大多数为频分双工(fdd)。下行链路,由基站到用户端设备一般通过时分复用(tdm)的方式进行复用;上行链路,多个用户端设备可通过时分多址(tdma)、频分多址(fdma)等多址方式与基站进行通信。fdma对干大量的连续非突发性数据接入较为合适;tdma则适于支持多个突发性或低速率数据用户的接入。lmds运营者应根据用户业务的特点及分布来选取适合的多址方式。

  lmds 系统可以采用的调制方式为相移键控psk(包括bpsk、dqpsk、qpsk等)和正交幅度调输qam(包括4qam)。目前可以提供6qam、16qam等调制技术。

4.网管系统

  网管系统是负责完成告警与故障诊断、系统配置、计费、系统性能分析和安全管理等功能。与传统微波技术不同的是,lmds系统还可以组成蜂窝网络的形式运作,向特定区域提供业务。当由多基站提供区域覆盖时,需要进行频率复用与极化方式规划、无线链路计算、覆盖与干扰的仿真与优化等工作。
  

三、lmds系统的服务范围

  lmds可以采用蜂窝式的小区结构覆盖整个城域范围。典型的lmds系统利用地理上分散的类似蜂窝的配置,为由多个枢纽发射机(或称为基地站)在一定小区范围的服务区管理用户群,每个发射机经点对多点无线链路与服务区内的固定用户通信。每个蜂窝站的覆盖区为5~7公里,若采用具有更高的发射功率、更强的接收灵敏度,可增加基站的覆盖范围,使覆盖范围达到10公里以上。

  由于lmds覆盖区可相互重叠,每个蜂窝的覆盖区又可以划分为多个扇区,可以根据需要在该扇区提供特定业务或服务。如通过采用多扇区、先进的调制方式、不同极化等途径,可以进一步增加频谱利用率、提高网络容量。lmds系统特别适于在高密度用户地区使用,如繁华的城市商

一、lmds的概念

  lmds是在近年来逐渐发展起来的一种工作于10ghz 以上的频段、宽带无线点对多点接入技术,在某些国家, 如加拿大、南韩,也称之为本地多点通信系统lmcs(local multipoint communication system)。所谓“本地”是指单个基站所能够覆盖的范围,lmds因为受工作频率电波传播特性的限制,单个基站在城市环境中所覆盖的半径通常小于5公里;“多点”是指信号由基站到用户端是以点对多点的广播方式传送的,而信号由用户端到基站则是以点对点的方式传送;“分配”是指基站将发出的信号(可能同时包括话音、数据及internet、视频业务)分别分配至各个用户;“业务”是指系统运营者与用户之间的业务提供与使用关系,即用户从lmds网络所能得到的业务完全取决于运营者对业务的选择。

  在不同国家或地区,电信管理部门分配给lmds的具体工作频段及频带宽度有所不同,其中大约有80%左右的国家将27.5ghz~29.5ghz定为lmds频段。

  lmds 工作在24~38ghz频段,一般在毫米波的波段附近,可用频谱往往达到1ghz以上。由于该技术利用高容量点对多点微波传输,通过毫米波进行传输,它几乎可以提供任何种类的业务,支持双向话音、数据及视频图像业务,能够实现从64kb/s到2mb/s,甚至高达155mb/s的用户接入速率,具有很高的可靠性,被称为是一种“无线光纤”技术。

  目前,有关lmds标准化工作在atm论坛、davic、etsi、 itu等组织的工作下进行,大多数标准化组织都采用atm信元作为基本无线传输机制。

二、lmds系统的组成

  一个完善的lmds网络是由四部分组成的:基础骨干网络、基站、用户端设备以及网管系统。

1.基础骨干网络

  基础骨干网络又称为核心网络。为了使lmds系统能够提供多样化的综合业务,该核心网络可以由光纤传输网、atm交换或ip交换或ip+atm架构而成的核心交换平台以及与internet、公共电话网(pstn)的互连模块等组成。

2.基站

  基站直接进入电信骨干网络或核心网络。由于lmds直接支持atm协议(无线atm),通过使用无线atm协议,可以使链路效率得到提高。基站负责进行用户端的覆盖,并提供骨干网络的接口,包括pstn、internet 、atm、帧中继、isdn等。基站实现信号在基础骨干网络与无线传输之间的转换。基站设备包括与基础骨干网络相连的接口模块、调制与解调模块及通常置于楼顶或塔顶的微波收发模块。

  lmds 系统的基站采用多扇区覆盖,使用在一定角度范围内聚焦的喇叭天线来覆盖用户端设备。基站的容量取决于以下技术因素:可用频谱的带宽、扇区数、频率复用方式、调制技术、多址方式及系统可靠性指标等,系统支持的用户数则取决于系统容量和每个用户所要求的业务。基站覆盖半径的大小与系统可靠性指标、微波收发信机性能、信号调制方式、电波传播路径以及当地降雨情况等许多因素密切相关。

3.用户端设备

  用户端设备的配置差异较大,不同的设备供应商有不同的选择。一般说来都包括室外单元(含定向天线、微波收发设备)与室内单元(含调制与解调模块以及与用户室内设备相连的网络接口模块。

  lmds无线收发双工方式大多数为频分双工(fdd)。下行链路,由基站到用户端设备一般通过时分复用(tdm)的方式进行复用;上行链路,多个用户端设备可通过时分多址(tdma)、频分多址(fdma)等多址方式与基站进行通信。fdma对干大量的连续非突发性数据接入较为合适;tdma则适于支持多个突发性或低速率数据用户的接入。lmds运营者应根据用户业务的特点及分布来选取适合的多址方式。

  lmds 系统可以采用的调制方式为相移键控psk(包括bpsk、dqpsk、qpsk等)和正交幅度调输qam(包括4qam)。目前可以提供6qam、16qam等调制技术。

4.网管系统

  网管系统是负责完成告警与故障诊断、系统配置、计费、系统性能分析和安全管理等功能。与传统微波技术不同的是,lmds系统还可以组成蜂窝网络的形式运作,向特定区域提供业务。当由多基站提供区域覆盖时,需要进行频率复用与极化方式规划、无线链路计算、覆盖与干扰的仿真与优化等工作。
  

三、lmds系统的服务范围

  lmds可以采用蜂窝式的小区结构覆盖整个城域范围。典型的lmds系统利用地理上分散的类似蜂窝的配置,为由多个枢纽发射机(或称为基地站)在一定小区范围的服务区管理用户群,每个发射机经点对多点无线链路与服务区内的固定用户通信。每个蜂窝站的覆盖区为5~7公里,若采用具有更高的发射功率、更强的接收灵敏度,可增加基站的覆盖范围,使覆盖范围达到10公里以上。

  由于lmds覆盖区可相互重叠,每个蜂窝的覆盖区又可以划分为多个扇区,可以根据需要在该扇区提供特定业务或服务。如通过采用多扇区、先进的调制方式、不同极化等途径,可以进一步增加频谱利用率、提高网络容量。lmds系统特别适于在高密度用户地区使用,如繁华的城市商
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