接入网技术
1接入网技术
第9章无线城域接入技术
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2教学重点与要求
教学重点
介绍无线固定宽带接入概念、特点
介绍早期技术LMDS
重点强调无线城域技术
标准演进、技术特点、接入系统结构、业务、技术要点
要求
掌握无线固定宽带接入概念、特点
了解LMDS 特点及局限性
掌握接入的系统结构及其特点及技术要点
接入网技术
3教学内容
9.1 固定无线接入网概述
9.2 本地多点分配业务LMDS 9.3 卫星接入
9.4 直播卫星系统
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49.1 固定无线接入网概述
概念
无线接入：用户终端到网络节点之间的传输设施，部分或全部采用无线传输
固定无线接入：用户终端位置基本固定的无线接入 特点
用户终端不具备移动性
对某一特定地域的固定用户提供接入
没有越区切换和漫游的功能
工作频率高，在微波波段
提供高的传输容量和多业务
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5固定无线接入网概述（续）
典型的固定无线接入技术
早期技术
LMDS(Local Multipoint Distribution Service ） 号称“无线光纤”
覆盖3-5km,向密集小区或大厦提供高速无线接入 MMDS （Multichannel Multipoint Distribution Service ）
覆盖约50km,向城郊的分散用户提供无线接入
高轨卫星接入
覆盖广阔的地域，为偏远地区的用户提供无线接入接入网技术
6固定无线接入网概述（续）
基本结构
一般采用有中心的结构，中心站称为基站 中心站控制所有用户站的接入，同时接入有线网 所有用户站之间不能直接通信，必须通过基站转发用
户终端
用户
单元基站运营商
网络
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79.2 LMDS 系统概要
LMDS ：Local Multipoint Distribution Service
本地多点分配业务
是一种固定的、双向、无线、宽带接入技术 采用点到多点微波传输技术
传输频段：微波范围10GHz～66GHz 带宽：1.3GHz，享有“无线光纤”之称 覆盖：3～5km（单基站覆盖半径） 多址方式：FDMA、TDMA
调制方式：QPSK、16QAM、64QAM
通信速率：n×64Kbps～155Mbps
支持业务：话音、数据、视频、多媒体综合业务接入网技术
8LMDS 系统结构
系统结构：是一种蜂窝通信结构
将提供业务的地区划分为若干服务区
每个服务区内设立基站作为中心站
基站通过点到多点无线链路与区内用户站通信
基站不提供跨服务小区用户的切换
系统组成：用户站、基站
基站位于服务区中央，覆盖服务区用户
基站上联LMDS 中心局、再连接到业务网
点对多点无线链路
上行信道：多用户共享，需要MAC 机制用户站基站LMDS
中心局PSTN
Internet
用户站基站
传输骨干网
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9LMDS 系统结构（续）
基站
位于蜂窝小区的中央，向用户提供覆盖 基站可不划分扇区，也可划分扇区z 不划分扇区：基站全向天线，用户定向天线
z 划分扇区：基站多个定向天线，各天线覆盖一个扇区，用户定向天线z 一般采用划分扇区，相邻扇区采用交叉激化方式，频率可重复使用，增加系统容量
扇区角度划分：150、22.50、300、450、600、900对应扇区数：24、16、12、8、6、4
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10LMDS系统结构－基站覆盖（a）单扇区基站（b）多扇区基站
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11LMDS系统结构——用户站接入 用户站设备含：天线、收发信机、网络接口单元NIU
网络接口单元
收发信机HUB P BX
用户端设备中心站空中接口
PSTN ATM IP E1POST
10Base -T
ATM 用户
站接入示意图 一个LMDS 用户站可为多个用户终端提供业务
如一幢楼的所有用户终端
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12LMDS 技术特点
集中控制，便于用户接入管理（基站控制） 上下行不对称
下行带宽为1GHz ，上行为300MHz 提供QoS 保证，根据业务QoS ，申请并分配带宽 全双工通信:FDD 实现上下行双向通信
下行TDMA 方式
上行FDMA+TDMA+DAMA
系统容量大：带宽大（1.3GHz ），提供容量大 可扩容性强：
可增加每个扇区的载波数（最多可容纳5个载频） 可增加扇区的数量，最多可划分24个扇区
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13LMDS 系统局限性
频段为10—66GHz ，各个国家根据情况制定 要求视距传输
受雨衰影响大
技术实现成本相对较高
没有被广泛接受的标准，发展受挫 各家产品很难互联互通
制约了规模发展
为802.16标准的出台提供了良好的技术准备 802.16借鉴了LMDS 的部分基本思想 系统结构、上下行技术、频段
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14LMDS ——工作原理
每个用户站有一个48位的MAC 地址 下行通信采用广播通信技术，各用户站接收符合自己地址的信息
上行信道分为许多个时隙（用于注册、竞争或传输数据等）
各站在上行发送数据之前，向基站申请时隙数，由基站分配（根据Qos 按需分配）
各站在分配的时隙内上传数据
9申请带宽时可能会冲突，冲突后按二进制指数退避9申请到带宽后，传输不会冲突
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159.3 卫星接入技术
基本概念
技术特点
工作频段
基本类型
GEO 、MEO 、LEO
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16卫星接入——基本概念
利用人造卫星作为中继站，实现地球上无线用户之间、或移动用户到固定用户之间的通信
?用户可移动
?天线指向卫星
?面状天线，口径越
大，所需发射功率越
小
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17卫星接入——技术特点
通信距离远、覆盖范围大、对接收站没有特别的地理环境要求，特别适合偏远山区、农村等地域。
带宽高、容量大
特别适合广播型业务
传输时延大，不同轨道的卫星时延不同，适合的业务也有所不同
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18卫星接入——工作频段
卫星工作频段范围很大，目前卫星通信使用的频段主要在L 、C 、Ku 、Ka 波段
卫星电视广播26.5~40.0Ka 波段卫星电视广播、
移动卫星通信
12.4~18.0Ku 波段固定卫星、专用
卫星业务
3.95~5.85C 波段移动卫星通信、
海事卫星业务
1.12~1.7L 波段用途频率范围（GHz ）波段名称
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19卫星接入——基本类型
卫星通信系统分为三种基本类型：?GEO ：GEO ——Stationary Earth Orbit
地球同步卫星轨道
?MEO ：Medium Earth Orbit
中地球卫星轨道
?LEO ：Low Earth Orbit
低地球卫星轨道
?
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20卫星接入——基本类型（续）
GEO
称呼：地球同步卫星、高轨卫星、静止卫星 离地距离：35768km
运行方向与速度：与地球自转同步，相对于地球静止不动 3颗卫星就可覆盖全球，单颗星覆盖范围广 通信时不需要更换卫星，信道稳定
由于距离远，时延很大，往返时延大于500ms 不适合传输实时业务，但适合广播电视业务或无时延要求的数据业务
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21卫星接入——基本类型（续）
MEO
离地距离：10352km
运行方向与速度与地球自转不同步，相对于地球是运动的 连续覆盖同一地域需要多颗卫星
一颗卫星可以较长时间覆盖某个地域，大多数通信过程可能不需切换卫星
时延较大，往返时延大于100ms
不太适合传输实时业务，但有时依然传输话音，有一定延时
主要用于军事、海事等应急通信
用于固定或移动用户的接入
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22卫星接入——基本类型（续）
LEO
离地距离：1475km （平均）
运行方向与速度与地球自转不同步，相对于地球是运动的 连续覆盖某一地域需要续多颗卫星（几十上百） 大多数通信过程可能需要切换多颗卫星 时延较小，往返时延小于30ms
适合传输实时业务及其他数据业务
最适合移动用户的卫星接入方式
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239.4直播卫星DBS
基本概念
DBS 是一种采用同步轨道卫星作为通信链路，以大功率辐射地面某一区域，向用户传送信息的宽带接入系统 上行链路：各运营商将有偿信息加密上传至卫星 下行链路：卫星将有偿信息通过广播方式送回地面，由用户接收
?用户必须安装相应运营商的解码器后，方能对信号解码?一般一个解码器只能对一个频道解码 特点：卫星波束窄、功率窄、用户天线小、只需接收天线和解码器就可接收信号
是一种有偿服务，同时也是一种受管制的业务接入网技术
24DBS 的业务与实现
广播电视业务
?业务提供商将电视信号加密上传至卫星
?卫星将各路加密信号复用下传到一个地面覆盖区?覆盖区的用户通过定向天线和特定解码器接收信号 广播数据业务
?发送和接收过程与广播电视业务类似
?用户可以通过定制的方式接收
Internet 下行业务
?用户到网络方向的小数据量通过传统的地面方式接入?网络到用户的大量数据通过DBS 传输
?目前“中星在线”提供此项业务