无线城域接入技术.ppt

接入网技术,接入网技术,第7章 无线城域接入技术,接入网技术,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,教学内容,7.1 固定无线接入网概述 7.2 本地多点分配业务LMDS 7.3 卫星接入 7.4 直播卫星系统,接入网技术,7.1 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,接入网技术,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,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,接入网技术,7.2 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 10GHz66GHz 带宽：1.3GHz，享有“无线光纤”之称 覆盖：35km（单基站覆盖半径） 多址方式：FDMA、TDMA 调制方式：QPSK、16QAM、64QAM 通信速率：n64Kbps155Mbps 支持业务：话音、数据、视频、多媒体综合业务,接入网技术,LMDS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,LMDS 中心局,PSTN,Internet,传输 骨干网,接入网技术,LMDS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 不划分扇区：基站全向天线，用户定向天线 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 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,接入网技术,LMDS系统结构基站覆盖,（a）单扇区基站 （b）多扇区基站,接入网技术,LMDS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,E1,POST,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,接入网技术,LMDS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,接入网技术,LMDS系统局限性,频段为1066GHz，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,接入网技术,LMDS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 申请带宽时可能会冲突，冲突后按二进制指数退避 申请到带宽后，传输不会冲突,接入网技术,7.3 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,接入网技术,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,接入网技术,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,接入网技术,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,接入网技术,卫星接入基本类型,卫星通信系统分为三种基本类型： GEO：GEOStationary 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,接入网技术,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,接入网技术,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,接入网技术,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,接入网技术,7.4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,DBS的业务与实现,广播电视业务 业