研究宽带网中的无线多点系统
研究宽带网中的无线多点系统 一、基本原理LMDS是一种高容量 在毫米波频率上进行交互操作的无线通信和广播系统。它最早用于蜂窝图 像,美国纽约城提出了一种用于电视分配的系统。数字电视开创了一个电视节目、 数据和通信进行联合传输的领域。通过加入回传信道,把广播网络变为一个交互 式网络,从而实现综合业务宽带接入,它与Internet和数据业务的增长完全相符。宽 带交互是随数字化而发展的。交互式LMDS具有一个点到多的下行链路,以及一个 点到点的上行链路。发射场地应该设在一个高建筑物的顶部或在能够俯瞰业务区 域的高柱子上。发射机典型情况下是覆盖一个60°～90°宽的扇区。因此全方位覆 盖需要46个发射机。传送的数据流包含了34～38Mbits的数据,它们面向覆盖区域 内的每一个用户端(典型的电视)、集团或个人(典型的通信、Internet)。点到点反 向信道的容量是由个人用户的需求决定的。LMDS在一个区域内的操作通常需要 具有联合发射V接收基站的一簇蜂窝。站间的链接允许对基础结构进行共享。
在毫米波范围内的操作有一些限制条件。降雨导致严重的衰减,并把可靠操作的 范围限制到35km,这取决于区域气候条件和工作频率。应是直视距离。但是完全 覆盖是不可能的,通常覆盖在40%70%左右,95%的接入业务是提供公众用的业务 (容量小)。因此,提高覆盖率就变得非常必要,而且可以用不同的方法获得。可引 用单蜂窝。允许蜂窝之间有一些重叠,可能在一个蜂窝到相邻蜂窝传输区域内覆 盖。中继器和反射器的使用也是可选方案,但是需要额外的设备,可通过增加用户 数得到。采用上述方法可解决覆盖问题。最严重的限制因素可能是由于植被中传 输造成的衰减。被植被完全屏蔽的建筑需提高屋顶天线或对未受屏蔽的地点进行 宽带连接。传播问题目前巳经被妥善解决,蜂窝结构的毫米波系统可保证可靠操 作。
二、工作频率 尽管毫米波频谱的容量是相当宽的,但仍然有非常多的系统为频率分配而 竞争,而且1^103在获得一个世界范围内统一的分配标准是非常困难的。在美国,28 ～29GHz频带内的1.3GHz已经被分配,而欧洲国家在不同的频带内分配频率。高 容量频带目前是40．54～2．50GHz,它可能扩展为43．5GHz。欧洲的许可证发放 和配置显示,存在从24GHz到43.5GHz不同频带的系统。具有56MHz子频带的24． 5～26．6GHz的频带已经在欧洲许多国家开放成点到多点的应用。这些频带于是 可以用于LMDS或者被称为固定无线接入(FWA)的相关系统。该系统可以用于个人用户容量典型的多点商业系统。致力于商业领域的典型系统基于ATM技术。
40GHz的频带通常是被两个或三个许可证共享的,它把每个运营商的可用频谱限 制为具有两个极化方向的500～2000MHz。许可证政策在国与国之间也许是不同 的,但它们的主要方针都是鼓励竞争。LMDS具有为用于个人用户高容量接入领域 的潜在能力。
三、LMDS采用的技术 LMDS可通过高空气球、卫星、微波、抛物面无源反射、光纤有线和电话 线进行宽带信号传输。在LMDS中,高容量基于广播的下行链路赣一些用户共享。
前端技术在毫米波频带仍然是复杂的,但是现有的高频晶体(HEMT)模块提供了 所需的特性。每个Mbit/s的传输波束所需的输出功率大约是25dBm。用于传输波 束末级的放大技术可降低设备复杂度和成本。但是,中心发射机被许多用户共享, 成本并不是至关重要的因素。40GHz的前端技术比28～29GHz的前端技术更加复 汆,而且由于降雨的衰减随频率的增加而增加,所以希望工作在低频范围。40GHz 提供的高容量可以补偿这些衰减。传输流的数量是由设定的频谱要求和限制条件 决定的。这就提供了一个可升级的结构,开始选取相对较低的容量,随着需求的增 长而不断加入发射机模块。
基于正交相移键控(QPSK)的数字视频广播(DVB)卫星传输制式已被数字 音M视频委员会(DAVIC)和标准采用,而且室外和室内单元均具有同样的 9502150MHz的IF接口。这就可开发一种类似于卫星数字电视接收机顶盒的产品, 用来对多路复用中包含的数据进行接收。然后IF被馈入一个机顶盒中,该机顶盒 具有与电视机或计算机的接口,它取决于用户不同的设备。两种选择都可交互,这 是因为机顶盒中装备了一个与公共交换电话网(PSTN)/ISDN反向的信道连接设 备。上行链路可依照需求使用不同的技术。两种宽带应用――交互式电视和 Internet――仅需要低容量的反向链路。对于要求更高的用户,必须具有按需容量 的带内无线反向链路。为用于小型和中型企业,基于无线电的解决方案要求具有 无线链路的反向链路,它允许对称的连接或者在任意方向上不对称的连接。但是, 由于现有发送和接收的解决方案分离,而且是利用发送和接收隔离频带滤波实现 的,所以它在灵活的操作和有效的资源管理上受到限制。
作者：黄卫东 单位：饶河县小佳河镇广播电视站