研究宽带网中的无线多点系统

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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乂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∕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950?2150MHz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