宽带接入网技术项目式模块六-无线接入技术课件.ppt

1、模块六 无线接入技术任务1 本地多点分配业务(LMDS)任务2 多信道多点分配业务MMDS任务3 WLAN技术任务4 其他技术简介模块六模块六 无线接入技术无线接入技术模块六 无线接入技术6.1.1 LMDS6.1.1 LMDS概述概述LMDS是Local Multipoint Distribution Service(本地多点分配业务)的缩写，它是一种微波宽带业务，以蜂窝网络的形式向特定区域提供业务，工作在微波频率的高端(1040 GHz频段)，组网灵活方便、使用成本低，是一种非常有前途的宽带固定无线接入技术。它可在较近的距离(35公里)开展点对多点双向传输语音、视频和图像信号等多种宽带交互

2、式数据及多媒体业务，支持ATM、TCP/IP、MPEG2等标准。LMDS为“最后一公里”的宽带接入和交互式多媒体应用提供了经济和便捷的解决方案，因此号称“无线光纤”接入技术。任务任务1 1 本地多点分配业务本地多点分配业务(LMDS)(LMDS)模块六 无线接入技术1.LMDS几个字母的含义几个字母的含义 L(本地)：是指在一个小型的覆盖区域内、在其频率范围限度内，信号的传播性。LMDS基站发射机的范围最大达10公里。M(多点)：由基站到用户的信号是以点对多点或广播方式发送的，而由用户到基站的信号回传则是以点对点的方式传送的。D(分配)：是指信号的分配方式，它可同时包括语音、数据、因特网服务和

3、视像业务，将不同的信号分配到不同的用户站(接收设备)。S(业务)：是指网络运营者与用户之间在业务上是供给与使用关系，即用户从LMDS网络所能得到的业务服务完全取决于网络运营商对网络业务的选择。模块六 无线接入技术2.LMDS的特点的特点与传统的有线接入或者低频段无线接入方式相比，LMDS具有以下优势：(1)工作频带宽、可提供宽带接入。目前，各国分配的LMDS工作频带带宽至少有1000 MHz，可支持的用户接入数据速率高达155 Mb/s，能够满足广大用户对通信带宽日益增长的需求。(2)运营商启动资金较小，后期扩容能力强，投资回收快。在网络建设初期，服务商只需小部分投资建立一个配置较简单的基站，

4、覆盖若干用户即可开始运营。运营者所需的初期投资较少，仅在用户数量增加即有业务收入时才需再增加资金投入，所以投资回收很快。模块六 无线接入技术(3)业务提供速度快。LMDS系统实施时，不仅避免了有线接入开挖路面的高额补偿费，而且设备安装调试容易、建设周期大大缩短，因此可以迅速为用户提供服务。(4)在用户发展方面极具灵活性。LMDS系统具有良好的可扩展性，使容量扩充和新业务提供都很容易，服务商可以随时根据用户需求进行系统设计或动态分配系统资源，添加所需的设备，提供新的服务，也不会因用户变化而造成资金或设备的浪费。模块六 无线接入技术(5)可提供质优价廉的多种业务。LMDS工作在毫米波波段、1040

5、 GHz频率上，被许可的频率是24 GHz、28 GHz、31 GHz、38 GHz，其中以28 GHz获得的许可较多，该频段具有较宽松的频谱范围，最有潜力提供多种业务。LMDS的宽带特性决定了它几乎可以承载任何业务，包括语音、数据和图像等业务。(6)频率复用度高、系统容量大。LMDS基站的容量很可能超过其覆盖区内可能的用户业务总量，因此，LMDS系统很可能是一个“范围”受限系统而不是“容量”受限系统。所以LMDS系统特别适于在高密度用户地区使用。模块六 无线接入技术3.LMDS系统有如下局限性系统有如下局限性(1)LMDS服务区覆盖范围较小，不适合远程用户使用。LMDS采用无线通信单元来覆盖

6、半径通常为3到5公里的地理区域。(2)由于工作频率高，通信质量受雨、雪等天气影响较大，基站覆盖的范围受“降雨衰减”效应(rain fade)的限制。降雨衰减指的是雨滴对微波的散射和吸收所造成的信号失真。此外，墙壁、山丘乃至枝叶茂盛的树木也会阻挡和反射信号并使信号失真。频率越高，影响越大。因此该技术主要应用于本地接入，是提供“最后一公里”的一种解决方案。(3)基站设备相对比较复杂，价格较贵，所以在用户少时，平均每个用户成本较高。LMDS自身的特点，决定了它更适合于大城市的城区或其他人口比较稠密的地区。模块六 无线接入技术6.1.2 LMDS6.1.2 LMDS体系结构体系结构LMDS提供了一个从

7、用户终端到核心网络的接入平台。一个典型的LMDS应用运营系统通常由四部分组成：基础骨干网、基站、用户终端设备和网管系统。骨干网络是指网络的核心层，它不仅提供了一个多业务的网络平台，同时也是各个中心站之间相互连接的物理通道。核心层网络平台可由ATM(异步转移模式)、IP(因特网协议)、ATM+IP、SONET(同步光网络)/SDH(同步数字传输体系)/WDM(波分复用)等技术构成，负责与现有各网络之间互联互通，如PSTN(公共电话交换网)、FR(帧中继)、CATV(公共有线电视)网等，从而使LMDS网络能够提供几乎所有现存网络可能提供的业务。模块六 无线接入技术LMDS系统本身主要由三部分组成：

8、中心站(基站)系统、终端站(远端站)系统和网络管理系统(Network Management System，NMS)，如图6-1所示。图6-1 LMDS系统参考模型模块六 无线接入技术1.终端站设备终端站设备终端站设备放在最靠近用户的一侧，负责将用户通过无线方式连接至中心站并与骨干网络相连。它可以提供多种业务接口，通常有E1、POTS、10/100BaseT、FR、ATM、ISDN、N64 kb/s等，可以支持多种应用。终端站一般来说都包括室外单元(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)。终端站设备通过TDM与FDM广播方式，在中心站到终端

9、站的下行链路上接收由中心站传来的数据信息；在终端站到中心站的上行链路上，终端站设备利用TDMA或FDMA方式共享整个扇区带宽所发送的用户信息。模块六 无线接入技术2.中心站设备中心站设备每个LMDS中心站覆盖一个蜂窝小区，在每个蜂窝小区内可划分多个扇区，为覆盖区域内的固定用户提供点对多点的无线链路通信服务。中心站设备在逻辑上分为中心控制站和中心射频站两部分。中心控制站包括调制解调设备、MAC卡及网络网络接口板等。MAC卡主要用来发送、接收终端站的相关业务请求。中心控制站提供与中频电缆相连的接口，并通过中频电缆连接中心射频站。中心射频站可以采用全向天线进行覆盖，也可以采用扇区天线进行扇区化覆盖，

10、增加系统的容量。模块六 无线接入技术目前大多数厂家能够实现4个90扇区，也有些厂家可以实现24个15扇区。中心站设备主要提供LMDS系统至核心网络的接口，完成信号在核心网络与无线传输之间的转换，并负责无线资源的管理。中心站将数据送入骨干网络，完成所需的语音交换、ATM交换和IP交换等处理。目前大多数厂家的中心站设备支持到核心网络STM-1的ATM接口(电接口或光接口)，也有能够提供NE1(E1=2.048 Mb/s)的电路仿真接口的设备，从而实现POTS、ISDN、数字租用线或帧中继等业务。模块六 无线接入技术3.网络管理系统网络管理系统网络管理系统的实现多是基于传输控制协议/网际协议(TCP

11、/IP)的简单网络管理协议(SNMP)。主要负责管理多个区域内的用户网络，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。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。模块六 无线接入技术6.1.3 LMDS6.1.3 LMDS的实现因素的实现因素1.工作频段工作频段LMDS系统的工作频段一般为1040 GHz，这个频段是微波频段，在毫米波的波段附近，由于该波段的微波在空间直线传输，只能实现视距接入，其无线传输路径必须满足视距通信要求，因此，在基站和终端站之间的无线传输路径上不能存在任何阻挡。目前，很多国家规划了LM

12、DS的应用频段，一般在1040 GHz频段上，主要有10 GHz、24 GHz、26 GHz、31 GHz和38 GHz。例如美国的LMDS系统占用频段为28 GHz与31 GHz，带宽为1.3 GHz，其它国家对LMDS占用频段划分各不相同，但一般都在20 GHz40 GHz，带宽通常为1 GHz以上。模块六 无线接入技术我国信息产业部于2002年发布了接入网技术要求26 GHz本地多点分配系统(LMDS)(YD/T 11862002)，我国LMDS系统占用频段为26 GHz，按FDD双工方式规划的LMDS工作频率范围为24.45027.000 GHz，具体规定如下：下行射频(基站发、终端站

13、收)为24.50725.515 GHz；上行射频(终端站发、基站收)为25.57526.765 GHz；可用带宽为21.008 GHz，双工间隔为1.25 GHz；基本信道间隔为3.5 MHz、7 MHz、14 MHz和28 MHz。模块六 无线接入技术2.多址方式多址方式LMDS下行主要采用TDM(时分复用)的方式将信号向相应扇区广播，每个用户终端在特定的频段内接收属于自己的信号。目前绝大多数设备都采用ATM信元流的形式来进行下行业务的分配工作，而基站设备主要以TDMA和FMDA中的一种来接收来自本扇区内多个远端用户的信号。多址方式是指基站设备采用何种办法正确接收来自本扇区内多个远端用户的信

14、号。模块六 无线接入技术如果采用TDMA方式，则若干远端站可以在相同频段的不同时隙向基站发射信号，需要同步和定时，效率较低(与FDMA 比)，需预先分配时隙，支持按需分配带宽，这种方式更适合为突发性的数据业务提供服务，可以实现灵活的带宽分配，统计复用，如Internet接入应用比较有优势。如果采用FDMA方式，则相同扇区中不同远端在不同频段上向基站发射信号，彼此互不干扰。这种方式则适合于业务量大、稳定、突发少的租用线业务。模块六 无线接入技术3.调制解调技术调制解调技术LMDS目前较普遍的调制方式为QPSK(四相相移键控)，也可用16QAM(正交振幅调制)，甚至64QAM。采用16QAM或者6

15、4QAM等高阶调制方式可以有效的扩大系统的容量。简单地说，采用16QAM，相同频段可以支持的容量是QPSK的2.3倍，如果采用64QAM，则为3.5倍，但是调制技术越复杂，则在相同条件下覆盖的范围越小。根据用户离基站距离的远近，混合选择多种调制方式可以明显扩大容量，当然采用细化扇区的办法同样也能达到相同的效果，但显然要增加额外的设备费用。模块六 无线接入技术4.动态带宽分配动态带宽分配LMDS系统在TDM模式下时，带宽的动态分配在通信链路上的上下行方向上可同时进行，即此时的动态分配是基于上下行信道双方向的总带宽之和来实现的，从而能更好地满足用户的需求。LMDS系统以FDM方式工作时，它仅在采用

16、TDMA多址方式时才能实现动态带宽分配。此时，通信链路上行或下行单一方向上的总带宽将根据用户的需求进行动态带宽分配。通过实时地向提出需求的终端用户分配所需的带宽，LMDS系统形成了统计带宽增益，可以最大限度地利用空中的频谱资源。目前，大部分宽带无线接入系统均采用FDM的双工模式。模块六 无线接入技术5.无线无线ATMLMDS系统的传输主要通过ATM 与无线技术的结合来实现的，采用ATM 信元作为基本的无线传输机制。这种方式使LMDS网络具有较大的通信容量，能对多种业务进行灵活、综合的处理。它将无线的统计复用功能与ATM 的统计复用功能相结合，明显提高了频带的利用率。这种实现方式有如下主要特性：

17、可满足各种用户的接入需求，提供用户动态带宽分配功能；为不同的通信业务提供基于标准的QoS(服务质量)控制机制；可承载语音、数据、视频等多种业务的多媒体无线平台；为有线和无线用户提供端到端的服务；可与现存的宽带网络互联。模块六 无线接入技术作为宽带局域网和广域网的承载系统，ATM 越来越得到大家的认可。在蜂窝无线网络中，中心站可以作为ATM 的节点，与有线网络进行无缝连接，提供无线宽带业务。目前绝大部分LMDS设备提供商都采用ATM 信元流的方式来进行LMDS 业务分配工作。与标准的ATM 信元相比，无线ATM 信元增加了信元序列号，用来判断信元的连续性和重复性，并在信元的结尾处加入了CRC(循

18、环冗余码)，用于无线链路的纠错与校验。在无线ATM 中，由于信道条件相对恶劣，采用FEC(前向纠错编码)和ARQ(自动重发请求)可以有效的改善信元丢失率。模块六 无线接入技术6.1.4 LMDS6.1.4 LMDS商用现状商用现状随着通信市场日益开放，电信业务正向数据化、宽带化、综合化、个性化飞速发展。宽带无线接入技术以投资少、见效快、组网灵活等优势，在国内接入市场具有较强的竞争力，并能在日趋激烈的高速数据业务竞争中快速占领市场。模块六 无线接入技术LMDS技术为人口稠密的市区和郊区通信提供一种低成本、有效的解决方案。利用高容量的无线本地环，运营商能够迅速为大量用户区提供语音和数据业务。中国大

19、城市数量多，人口密集，建设单位成本特别低，对运营商来说效益比别的接入方式显著。因为LMDS所具有的大容量、建设与运营成本低廉、周期短等特性使其可以承载各种业务，如在语音方面它不仅语音质量高，无延时，传输速率高，还有QoS的保证和较高的可靠性，能够快速进入市场。可以预见，宽带无线技术将逐渐成为用于高速多媒体应用的强大网络接入方案。模块六 无线接入技术各运营商充分利用LMDS的技术特点对这种接入方式进行了灵活的应用，例如将LMDS作为有线传输接入资源的替代方案，在有线接入方式尚未到位的情况下，迅速实现宽带接入一步到位，获得了良好的应用效果。LMDS在国内各大运营商试验网主要的应用领域包括：大客户的

20、综合宽带接入、网吧宽带接入、公话超市、移动基站互连以及电路出租等。各运营商在商用测试中都获得了满意的应用效果，尤其是中国电信在北方的应用。例如：华北某省电信主要面向网吧宽带接入；中国移动在东北某省省会城市主要用于基站互连以及大客户综合接入的应用；中国电信在华北某省几个主要城市面向网吧和话吧的接入以及大客户专线出租业务的应用；中国移动在西南某省主要用于基站互连和无线局域网的接入应用。模块六 无线接入技术在中国，LMDS应用分配的带宽为1008 MHz，可用频率资源多、运营商启动资金较小，后期扩容能力强，投资回收快，网络运行、维护费用比较低。另外，从网络规划设计到系统建成，通常只需短短几个月的时间

21、，在用户发展方面极具灵活性且投资沉淀很少。LMDS还可提供保证QoS的混合业务。根据这些技术特点，我们将LMDS市场细分为以下几个方面：(1)集团用户：对长话及数据有很高的需求，包括政府机关、医疗部门、教育部门、金融、证券集团、工商企业集团等。(2)集中型商业用户：对业务量需求较大，对服务质量要求也较高，如写字楼用户，出租的商业大厦。模块六 无线接入技术(3)住宅智能化小区：智能化小区主要用于满足居民用户的生活娱乐需求，也包括部分在小区内的商业用户。(4)网吧/话吧：面向低收入消费群体，业务量大，业务需求相对比较简单，网吧主要需要宽带网络互连，通常可采用10/100 M以太网接入方式解决。(5

22、)与3G基站互连：LMDS提供宽带接入和基站互连的统一平台。因此，对于已获得3G牌照的固网运营商而言，可先建设LMDS网络提供宽带接入应用，同时为将来的基站互连做好准备，也可将部分资源出租给其他运营商作为基站互连使用。从以上分析不难看出，运营商选择LMDS作为接入手段，在中国未来发展中必然有十分广阔的应用前景。模块六 无线接入技术上海贝尔阿尔卡特739OLMDS系统早在1999年就进入中国市场，目前在全球及国内的市场占有率均为第一。2002年4月通过型号核准，同期获得了由信息产业部颁发的全国第一批“产品入网许可证”与“无线电发射设备型号核准证”，并参与制定行业标准。2003年739OLMDS已

23、经在四大运营商(电信、移动、联通、网通)广泛运用。上海贝尔阿尔卡特739OLMDS具有以下技术特点。上海贝尔阿尔卡特享有专利的ATM/TDM空中接口技术，在发挥ATM支持多业务特性的同时，还结合了TDM的专有特性(可高效地传输传统电路业务，并保证其低时延和低抖动的要求)，保障了解决方案的灵活性。模块六 无线接入技术高集成度板卡：无需外部机架减少维护难度和故障率，并节约成本；端站体积小，功耗低，适用于终端业务推广，利于基站互联领域的成本控制及大规模运用。电信级保障：中心站主要单元可配置1+1冗余，区别于“冷备份”：故障时自动切换，快速恢复业务；高集成度单元，高MTBF(平均大于25年)；高可靠性

24、业务，BS-TS 链路可用性为99.996%。以739OLMDS系统为核心的上海贝尔阿尔卡特宽带无线接入解决方案为电信运营商提供了先进的可管理、易部署、快速赢利的宽带无线接入网络。该方案能够确保扩大客户数量、降低运营成本、加快投资回报。模块六 无线接入技术6.2.1 MMDS6.2.1 MMDS概念概念MMDS技术是一种无线通信技术，这种技术的英文全名为Multichannel Microwave Distribution System，中文名字为多信道多点分配系统。这种技术是最近才发展起来的通过无线微波传送有线电视信号的一种新型传送技术，这种技术不但方便安装调试，而且由这种技术组成的系统重量

25、轻、体积小、占地面积少，很适合中小城市或郊区有线电视覆盖不到的地方。任务任务2 2 多信道多点分配业务多信道多点分配业务MMDSMMDS模块六 无线接入技术这种技术是一种以视距传输为基础的图像分配传输技术，它的正常工作频段一般为2.53.5 GHz，这种技术不需要安装太多的屋顶设备就能覆盖一大片区域，因此利用这种技术人们可以在发射天线周围50公里范围内将100多路数字电视信号直接传送至用户。一个发射塔的服务区就可以覆盖一座中型城市，同时控制上行和下行的数据流。现在MMDS使用了传统的调制技术，但是未来的技术将是基于OFDM(Vector OrthogonalFrequency Division

26、 Multiplexing)的，接收端与反射的信号相结合，生成一个更强的信号。这种技术成本低廉，常用于远离服务中心的小型企业接入网，它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。模块六 无线接入技术MMDS是一种新的宽带数据接入业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线宽带接入服务。在系统的更新换代方面，MMDS技术将会比其他通信技术更容易升级。MMDS最显著的特点就是各个降频器本振点可以不同，可由用户自选频点，即多点本振，所以，各降频器变频后的信号，可以分别落在电视标准频道的VHFI、频段；增补的A、B频段；UHF的1345 CH(频段)，这对于用户避开当地的开路无线电视

27、或CATV占用的频道有极大的好处。早期MMDS主要是一种单向非分配型图像业务传输系统。现在已可以比T-1更快的速率发送和接收数据信号。在MMDS系统中，通常是用以太网与无线Modem连接。模块六 无线接入技术MMDS技术可以为用户提供多种业务功能，这包括点对点面向连接的数据业务、点对多点业务、点对点无连接型网络业务。(1)点对点面向连接的数据业务是为两个用户或者多个用户之间发送多分组的业务，该业务要求有建立连接、数据传送以及连接释放等工作程序。(2)点对多点业务可以根据某个业务请求者的要求，把单一信息传送给多个用户，该业务又可以分为点对多点多信道广播业务、点对多点群呼业务等。模块六 无线接入技

28、术(3)点对点无连接型网络业务中的各个数据分组彼此互相独立，用户之间的信息传输不需要端到端的呼叫建立程序，分组的传送没有逻辑连接，分组的交付没有确认保护。除了提供点对点、点对多点的数据业务外，MMDS还能支持用户终端业务、补充业务、GSM短消息业务和各种GPRS电信业务。模块六 无线接入技术6.2.2 MMDS6.2.2 MMDS的体系结构的体系结构MMDS系统分为模拟MMDS系统与数字MMDS系统，早期MMDS系统是模拟MMDS系统，它是一个单向广播系统，把接收到的电视节目和调频立体声节目，经技术处理后形成载有多路电视节目的微波信号通过无方向性的微波天线或定向天线发送出去。数字MMDS系统与

29、模拟MMDS系统相比较具有传输容量大、传输质量高、覆盖范围大、可进行信号加密及收视收费控制、可实现双向交互功能和Internet接入等特点，随着数字化技术的发展，数字MMDS系统正在取代模拟MMDS系统。MMDS系统的构成与LMDS相似，一般由基站、用户站、网管系统组成。一个数字MMDS系统主要由MMDS发射机、发射天线和接收天线以及机顶盒等设备组成，如图6-2所示。模块六 无线接入技术图6-2 MMDS系统结构模块六 无线接入技术1.MMDS发射机发射机数字MMDS发射机的主要任务是将输入的视频、音频和数据信号，经MPEG-2数字压缩、数字复接和QAM调制、再经过上变频器后输出MMDS微波信

30、号。数字MMDS发射机分为单频道MMDS发射机和宽频MMDS发射机。单频道MMDS发射系统先将多路信号调制到微波频段，再经频道合成后送入发射天线；宽带MMDS发射机是多频道发射机，先将多频道电视信号调制成VHF或UHF射频频道信号，混合后再在宽带发射机中上变频到微波发射频段及功率放大再送入发射天线。模块六 无线接入技术对于传输距离较远的县、乡、镇，建议用单频道MMDS发射系统，每频道发射功率较大，传输距离可达4050 km；宽频MMDS发射机与单频道MMDS发射系统比较，具有性能好、价格低、体积小、安装方便、维护简单、易于扩容等特点。对于自然村来说，采用宽带MMDS发射系统，传输距离 12 k

31、m，如覆盖2 km的自然村，只需用10 W宽带MMDS发射机便可传输十多套节目，采用低价格的喇叭天线覆盖，成本很低。模块六 无线接入技术宽频MMDS发射机一般包括室内单元和室外单元两部分。室内单元主要是发射机的监控、监测部分和电源组成，工作人员通过监控单元能全面掌握置于铁塔上的发射机工作状态；室外单元主要是发射机模块、功放模块、电源模块、监测和诊断模块、下变频组件及风机组成。对于小功率宽带MMDS发射机，不分室内单元和室外单元，室外主机仅配有MMDS下变频器，输出射频测试信号到室内，直接用场强仪或电视机监测、监视，省略了室内单元，降低了设备成本。MMDS的传输发射方式分单频点发射机和宽带发射机

32、两种：模块六 无线接入技术1)单频点发射机特点(1)可靠性比较高。如某一路发射机发生故障中断了发射，不会影响其他路信号的传输。(2)传输距离较大。覆盖范围最大可达50公里以上。通常传输12路电视信号的农村有线电视网要覆盖30公里以上距离都使用此类发射机。(3)由于它采用独立发射机，成本造价较高。(4)发射机置于室内，维护方便。模块六 无线接入技术2)宽带发射机特点(1)结构简单，使用方便。(2)覆盖范围较小，一般在30公里半径以内。(3)成本低，很受经济不太发达地区用户的欢迎。(4)可置于室外天线后部，免去建机房及购买馈管和波导的费用。模块六 无线接入技术由于MMDS系统是将前端的电视信号通过

33、无线电波向空中发射，在覆盖范围内，用户借助廉价接收设备便可接收，如何杜绝非法用户就成了一个困扰人的问题。但也并不是没有解决办法，就这种问题有以下几种解决方案：(1)在前端加上可寻址加扰系统，对信号进行加扰及对用户进行授权。在接收端通过解扰器将信号还原为可收看信号，这样即使盗接信号者有解扰器，由于其未被授权，也只能收到加扰后被扰乱的信号。模块六 无线接入技术(2)在MMDS发射机前端加扰(编码)，接收用户可向加扰单位购买解码器，安装在接收端的前端就可收到信号。目前加扰有三种方法：视频加扰、音频加扰和音视频全部加扰。(3)在前端增添一套加扰设备对发送的信号进行加扰，现行的加扰方案有射频加扰和视频基

34、带加扰两种。模块六 无线接入技术2.天线天线数字MMDS发射天线即基站天线，提供水平或垂直极化、全向或不同方位角、不同辐射场形，以及不同天线增益的各种MMDS发射天线。与波导或同轴电缆连接有多种接口方式，如加压密封或非加压密封、顶端安装或侧面安装等各种形式，可根据各种MMDS系统要求进行选择，以求最佳覆盖。一个发射塔的服务区就可以覆盖一座中型城市，同时控制上行和下行的数据流，MMDS发射天线功率一般为500 W、800 W，覆盖范围可达4050 km左右。MMDS接收天线即用户站天线，一般采用比较简单的屋顶天线，天线尺寸一般为0.53.0 m，天线形状一般为矩形栅状或圆形栅状。模块六 无线接入

35、技术3.降频器降频器降频器即降频变换器，是数字MMDS的下变换器，它将数字MMDS信号变换到射频(RF)数字信号，MMDS最显著的特点就是各个降频器本振点可以不同，可由用户自选频点，即多点本振。对于集体用户接收必须在分前端把已解调解码后输出的视频、音频信号再调制到VHF或UHF射频频段上，再混合其他模拟电视RF信号，再送入CATV分配网；对个体用户接收，只要连接一台综合解码器便可使用普通模拟电视接收了。模块六 无线接入技术4.机顶盒机顶盒数字MMDS机顶盒是数字MMDS接收解码器(又称数字MMDS解扰器)。它将数字MMDS的下变换器输出的RF数字信号转换成模拟电视机可以接收的信号。机顶盒(ST

36、B)一般分为电视机顶盒和网络机顶盒。电视机顶盒通过接收来自卫星或广播电视网、使用MPEG数字压缩方式的电视信号，获得更清晰、更稳定的图像和声音质量；网络机顶盒内部包含操作系统和IE浏览软件，通过PSTN或CATV连接到Internet，使用电视机作为显示器，从而实现没有电脑的上网。模块六 无线接入技术5.MDS系统的技术要求系统的技术要求按照国际通信标准，MMDS频道配置应该与国际接轨，在25032687 MHz频段内，以每频道8 MHz带宽邻频道间隔排列23个电视信道。并在26842700 MHz专用频段内，用于数据及语音通信传输及双向传输的上行回传。在200 MHz带宽内，以梳状方式分成两

37、个独立组，A组采用奇数频道号，B组采用偶数频道号，以隔频道排列。MMDS系统作为一级供电发射系统，应有两个独立电源或自备发电机，并备有交流稳压电源。或采用铁磁稳压器，抑制各种浪涌电压和雷击时从电源进入的感应电压。模块六 无线接入技术MMDS系统微波站必须可靠接地，按国际通信标准要求：收发天线系统接地电阻不应大于4；技术用房接地电阻不应大于4；设备系统接地电阻应小于4；设置在铁塔(或高层建筑)上的设备接地电阻应小于4。MMDS系统的工作接地系统、保护接地系统和防雷接地系统应分设接地体，再将三个接地体汇接成一个总接地系统。MMDS系统必须有良好的防雷设施，供电线路和通信线路也必须有防雷措施；雷击放

38、电时产生巨大的能量，除直接通到地面外，还可通过长传输线产生感应电进入电子设备。所以MMDS系统的发射机房的主发射天线的传输线要每隔12米安装不锈钢接地夹子。上、下端应与铁塔金属结构连接，然后在塔底接至接地系统。模块六 无线接入技术MMDS系统的发射机与频道合成器之间的传输线应尽量短，频道合成器波导输出口距离墙面至少0.6米。为保护发射机系统正常运行(尤其是大功率发射机)，应保证机房内通风和室温的条件，机房的温度应保证在045之间。有条件的最好采用空调设备，以保持机房内的温度为+20+27的理想温度。因为频道合成器及波导元件的尺寸直接影响发射频率稳定度及发射机的可靠性。发射机内部过热会自动保护而

39、暂时停机，直到温度恢复为止。另外，低温会引起设备内部的冷凝，会影响电气性能。此外，MMDS系统的房屋与天线铁塔应尽量靠近，MMDS机房最好设在楼顶上，以缩短馈线长度；拐弯要少，并要有馈线架。MMDS系统的机房通往室外的走线沟槽、孔洞及穿墙处，应加以密封，防止雨水、风、雪、霜、雾进入系统机房。模块六 无线接入技术在使用MMDS系统来接受信号时，大家需要注意的是接收点的选择，面对发射台方向不能有遮挡，要避开通信、雷达等干扰源。在对MMDS信号接受系统调试时，只要使用场强仪，用连接线与下变频器、馈电器连接起来。先把场强仪或电视机调到欲收的频道上，然后调节天线的方向角与仰角找到主信号后再微调场强仪的频

40、率，反复调整使信号最强。MMDS系统的接收天线高度尽量安装在高层建筑物顶上。模块六 无线接入技术考虑到周围树木的影响，在冬天安装时，信号电平调整得要高些，留有余量，夏季信号电平要弱些。MMDS系统的下变频器输出，可对个体信号进行接收，也能集体接收进入CATV(有线电视)分配网；倘若要集体接收信号，有的系统直接进CATV分配网，有的系统在MMDS接收后，再与本地卫星接收信号及地面电视广播信号在CATV分前端中混合进入分配网。另外，在混合接受信号时，一定要注意考虑频道的分配、交互调干扰、电平均衡等问题。模块六 无线接入技术6.2.3 MMDS6.2.3 MMDS的商用现状的商用现状我国有的大城市已

41、经成功地建成了数字MMDS系统，并且已经投入使用。不仅传送多套电视节目，同时还将传送高速数据，成为我国数字MMDS应用的先驱。数字MMDS不应该单纯为了多传电视节目，而应该充分发挥数字系统的功能，同时传送高速数据，开展增值业务。高速数据业务能促进地区经济的发展，同时也为MMDS经营者带来更大的经济效益。随着3G的商用，MMDS技术还有望成为移动网络的重要的接入补充手段，充分发挥3.5 GHz频段的效率。从目前我国有线电视网的实际情况出发，MMDS电缆传输混合网的分类如下：模块六 无线接入技术(1)一级传输网：各省、市把卫星信号及微波干线传送来的中央加密节目，通过微波骨干网传送到全省的地(州)、

42、县微波站。(2)二级传输网：各地(州)、县有线台接收本省微波传送来的加密节目，并插入本地区的自办节目，在人口密集的地区和地势最高点设立MMDS发射台。(3)三级传输网：各乡、镇、村定向接收MMDS微波信号后，再加上来自卫星的多套电视节目，建立CATV分前端，再用同轴电缆传输到各集体用户或个体用户。模块六 无线接入技术MMDS无线传输网与有线电视光纤网一样，可采用加/解扰技术，可实现寻址收费系统和计算机用户管理系统。MMDS无线传输网与光纤网一样，可实现双向传送话务和数据信息，视频点播、电视会议等。近来，高速数据接入的发展促进了MMDS的发展。1998年9月，FCC批准运营商采用双向的数据业务传

43、输，允许更加灵活地使用MMDS频段。同时MMDS的数字化发展也使得它更具竞争力。数字压缩技术最终解决MMDS频道容量少的缺陷。可将410路电视节目压缩在一个模拟的8 MHz通道中传输，这能扩展更多的频道容量，提高频谱利用率。因此，在信息高速公路时代来临之际，MMDS无线传输技术，仍然是信息高速公路联接我国广大山区、农村的有效手段。模块六 无线接入技术6.2.4 MMDS6.2.4 MMDS与与LMDSLMDS的比较的比较MMDS与LMDS是目前主流的两种固定宽带无线接入方式，但各自侧重的应用领域不同，技术性能也不完全一样。(1)工作频段不一样。MMDS的频率是2.52.7 GHz，相对于LMD

44、S 10 GHz以上的频率来说，频率低很多，所以雨衰也比LMDS小许多。它的不足是带宽有限，仅200 MHz。许多通信公司看中LMDS技术来作为数据、语音和视频的双向无线高速接入网。(2)主要应用不同。LMDS主要应用于数据通信，为本地区域用户提供宽带接入；而MMDS则主要用于电视节目的无线传输。尽管LMDS可以应用于无线电视节目的传输，而MMDS也可应用于宽带网络传输。模块六 无线接入技术(3)接入性能不同。LMDS的工作频率在1040 GHz之间，可用频带宽度至少是1 GHz以上，而MMDS因为工作于25 GHz频段，相对而言，这个频率段的资源比较紧张，各国能够分配给MMDS使用的频率要比

45、LMDS少得多，一般一个国家所分配的可用MMDS频带最多200 MHz，这也决定了MMDS的传输性能要远小于LMDS。LMDS所支持的用户数也要远多于MMDS。与LMDS相比，MMDS适于用户相对分散、容量小的地区。(4)成本不同。因为MMDS设备可以非常小型化，生产和安装成本都要远低于LMDS，技术也比LMDS更成熟，因而许多通信公司愿意从MMDS入手，通过数字MMDS开展无线双向高速数据业务。模块六 无线接入技术6.3.1 WLAN6.3.1 WLAN概述概述无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)可定义为使用射频(RF-Radio Frequency

46、)、微波(Microwave)或红外线(Infrared)，在一个有限的地域范围内互连设备的通信系统。一个无线局域网可当作有线局域网的扩展来使用，也可以独立作为有线局域网的替代设施。因此，无线局域网提供了很强的组网灵活性。任务任务3 WLAN3 WLAN技术技术模块六 无线接入技术1.无线局域网的特点无线局域网的特点近年来随着个人数据通信的发展，功能强大的便携式数据终端以及多媒体终端得到了广泛的应用。为了使用户能够在任何时间、任何地点均能实现数据通信的目标，要求传统的计算机网络由有线向无线、由固定向移动、由单一业务向多媒体业务发展，由此无线局域网技术得到了快速的发展。在互联网高速发展的今天，可

47、以认为无线局域网将是未来发展的趋势，必将最终代替传统的有线网络。无线局域网也被称为 WLAN(Wireless LAN)，一般用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至几百米，目前采用的技术主要是802.11a/b/g系列。模块六 无线接入技术WLAN 利用无线技术在空中传输数据、语音和视频信号，作为传统布线网络的一种替代方案或延伸，无线局域网的出现使得原来有线网络所遇到的问题迎刃而解，它可以使用户任意对有线网络进行扩展和延伸。只要在有线网络的基础上通过无线接入点、无线网桥、无线网卡等无线设备使无线通信得以实现。在不进行传统布线的同时，提供有线局域网的所有功能，并能够随着用户的需

48、要随意的更改扩展网络，实现移动应用。无线局域网把个人从办公桌边解放了出来，使他们可以随时随地获取信息，提高了员工的办公效率。一般而言，对比于传统的有线网络，无线局域网的应用价值体现在：模块六 无线接入技术(1)可移动性：由于没有线缆的限制，用户可以在不同的地方移动工作，网络用户不管在任何地方都可以实时地访问信息。(2)布线容易：由于不需要布线，消除了穿墙或过天花板布线的繁琐工作，因此安装容易，建网时间可大大缩短。(3)组网灵活：无线局域网可以组成多种拓扑结构，可以十分容易地从少数用户的“点对点”模式扩展到上千用户的基础架构网络。(4)成本优势：这种优势体现在用户网络需要租用大量的电信专线进行通

49、信的时候，自行组建的 WLAN 会为用户节约大量的租用费用。在需要频繁移动和变化的动态环境中，无线局域网的投资回报更佳。模块六 无线接入技术2.无线局域网的应用无线局域网的应用(1)移动办公的环境：大型企业、医院等移动工作人员的应用环境；(2)难以布线的环境：历史建筑、校园、工厂车间、城市建筑群、大型的仓库等不能布线或者难于布线的环境；(3)频繁变化的环境：活动的办公室、零售商店、售票点、医院以及野外勘测、试验、军事、公安和银行金融等，以及流动办公、网络结构经常变化或者临时组建的局域网；(4)公共场所：航空公司、机场、货运公司、码头、展览和交易会等；(5)小型网络用户：办公室、家庭办公室(SO

50、HU)用户；模块六 无线接入技术3.WLAN协议协议1985年，美国联邦通信委员会(FCC)授权普通用户可以使用ISM频段而把无线局域网推向商业化发展。这里的ISM分别取自Industrial(工业)、Scientific(科研)及Medical(医疗)的第一个字母，许多工业、科研和医疗设备使用的无线频率集中在该频段。FCC定义的ISM频段为902928 MHz、2.42.4835 GHz和5.7255.875 GHz三个频段。模块六 无线接入技术目前世界上大部分国家的无线电管理机构也分别设置了各自的ISM频段，1996年中国无线电管理委员会开放了2.42.4835 GHz的ISM频段。ISM