本地多点分配业务(LMDS,Local Multipoint Distribution Service)是一种网络拓扑结构为点对多点通信系统,属于固定式宽带无线接入技术,可为用户提供宽带业务的接入。我国通信行业标准YD/T 5143《26GHz本地多点分配系统(LMDS)工程设计规范》,规范了LMDS系统的工程建设要求。下述对YD/T 5143标准的相关建设要求的内容做一介绍,若要详细了解该标准具体内容的请查阅下附件。需要说明的是,我国并没有编制发布LMDS系统的工程施工与验收要求的标准。
附件:YD/T 5143-2005《26GHz本地多点分配系统(LMDS)工程设计规范》
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一、系统组成及组网要求
1、系统组成
本地多点分配业务(LMDS)系统主要由中心站(CS),终端站(TS)和网管系统组成。特殊情况下,可用接力站(RS)进行中心站信号中继(工程实际使用中较少)。中心站逻辑上由中心控制站(CCS)和中心射频站(CRS)构成。中心控制站可控制多个中心射频站,宜根据工程应用情况合理选取。终端站置于用户驻地,由业务控制部分和射频收发部分组成,终端站一般采用小口径的微波定向天线。接力站应根据中心站覆盖情况合理选取。网管系统一般基于SNMP网络管理协议,可通过专用ATM PVC进行网管信息的传输。LMDS系统具体技术要求及性能指标等应符合的标准汇总于下表1-1中。
表 1-1:LMDS系统具体技术要求及性能指标等应符合的标准情况
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2、组网要求
LMDS系统应采用多扇区蜂窝覆盖方式组网。中心站根据采用天线的不同,可划分为15°、22.5°、30°、45°、60°、90°的扇区,工程建设初期宜采用90°的扇区。LMDS系统采用高频微波传输信号,应满足视距传输要求,中心站与终端站之间宜视通。微波线路余隙应大于第一费涅尔区半径,其微波线路余隙和第一费涅尔区半径的计算应参考GB/T 14617.3。
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ATM交换传送技术的选择有ATM over SDH和ATM over Optical两种。对QoS要求较高的业务,宜采用ATM over SDH;仅需支持纯IP业务时,在LMDS设备支持的前提下,宜采用ATM over Optical。ATM over Optical可不使用传输设备,节省工程投资,但对全程QoS保证不利。原因有:ATM的路由保护倒换是在数据链路层实现的,倒换时间一般是秒级;而SDH的保护倒换是在物理层实现的,倒换时间一般是毫秒级。
二、系统的无线性能要求
1、系统的射频性能要求
目前的LMDS系统空间接口都是各厂商开发的专用接口。但我国无线电管理部门已指配了其使用频段,工作频段为26GHz,即:终端站发射频段为25 757~26 765MHz;中心站发射频段为24 507~25 515MHz。其频道配置为3.5 MHz、7 MHz、14 MHz和28 MHz机器组合。
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在建设LMDS系统时,宜在拟用系统支持的频率复用模式的原则指导下,根据各种实际情况,分工程前期的频率规划与工程后期的网络优化调整两个步骤来实现LMDS系统频率的合理配置。目前LMDS系统频率配置与复用方式主要有4频点/单极化、2频点/双极化和4频点/双极化三种方式,详见图2-1。实际上这几种频率复用模式仅仅具有理论上的指导意义,其原因是:实际工程中,由于LMDS系统的工作频段受雨衰影响,其网络设计覆盖范围是在考虑雨衰因素的条件下得出的,所以在大部分不下雨的时间内,各中心站的覆盖范围有一部分是相互重叠的,而且各中心站的覆盖范围还要受微波视通条件的影响,再加上工程建设实际需要与现实条件的限制,中心站的分布绝对不可能是规则的。因此建议在建设LMDS系统时,在拟用系统支持的频率复用模式的原则指导下,根据各种实际情况,分工程前期的频率规划与工程后期的网络优化调整两个步骤来实现LMDS系统频率的合理配置是必要的。LMDS系统的扩容方式包括扇区分裂、叠加可用频率和增加中心站等。在建设初期可优先考虑增加中心站的扩容方式,后期建设可依据实际考虑其他扩容方式。
图2-1:LMDS系统频率配置与复用方式
LMDS系统采用的双工通信方式有FDD和TDD两种,我国工程设计中常采用FDD方式。LMDS系统的多址接入方式有FDMA、TDMA和DS-CDMA三种。FDMA适合电路业务,TDMA适合数据业务。设计时应根据LMDS系统拟提供的业务情况进行选取。目前,商用的LMDS系统一般都基于ATM承载平台的,ATM本身对多业务具有良好的适应性,从而间接拓展了多址方式的多业务适应能力。不同的多址方式对用户端容量(或可称为带宽)的影响是不同的。FDMA方式的用户端带宽是由其频带宽度决定的,是静态的。TDMA方式的系统带宽由各用户端共享,是动态的(一般来说是保证最低带宽,峰值带宽受其他用户业务量影响)。
其LMDS系统空间接口应支持无线ATM协议。无线ATM协议即通过ATM与无线技术的结合,在无线系统上支持端到端的ATM技术。与标准ATM信元相比,无线ATM信元增加了信元系列号和循环纠错码。信元系列号和循环纠错码只在无线链路中发挥作用,在进入有线链路ATM层前将自动去掉。
LMDS系统采用的调制方式主要有QPSK(4QAM)、16QAM、64QAM等),上、下行可采用不同的调制方式。LMDS系统必须采用上行自动发射功率控制技术(ATPC)以降低干扰发生的概率及提高频率复用效率,ATPC技术的动态范围应大于35 dB,调整速度应不小于20 dB/s。
2、系统的传播性能要求
LMDS系统覆盖预测应估计系统视通要求对覆盖可通率(中心站覆盖区域内与中心站可视通的建筑占覆盖区域内所有建筑的百分比)的影响。LMDS系统的无线信号空间传输,实际上是高频微波传输。雨衰对其的影响,与雨衰对一般高频微波传输性能的影响完全一致。其特性可遵循GB/T 14617.3《陆地移动业务和固定业务传播特性 第三部分:视距微波接力通信系统传播特性》。工程设计中宜从覆盖区的气象部门获得1分钟降雨强度参数用于计算。仅能获得5分钟降雨强度参数时,相应的折算方法应按GB/T 14617.3的要求进行。如两者皆不可得时,建议采用GB/T 14617.3的雨区降雨强度参数参考值。我国大部分城市属于N、M、K雨区。在高质量应用(系统可用度要求99. 99%),标准降雨参数的前提下,N、M、K雨区26 GHz LMDS设备的水平极化覆盖半径参考值如表2-2所示。
表 2-2:N、M、K雨区26 GHz LMDS设备的水平极化覆盖半径参考值
三、系统支的等效带宽要求
LMDS系统上下行的数据带宽可以不同。既可采用对称的上下行数据带宽,又可采用不对称的上下行数据带宽(上下行数据带宽之和称为吞吐量)。对于纯数据业务,宜采用不对称的上下行数据带宽;对于电路业务,宜采用对称的上下行数据带宽。LMDS系统应支持动态数据带宽分配(可基于帧、基于信元等技术),以满足其支持的业务大多数具有上下行不对称和业务突发性强的特点。根据设备制式的不同,动态数据带宽分配的方式也不同。TDD系统应支持上、下行之间的数据带宽分配;TDMA系统应支持不同终端站之间的动态数据带宽分配;下行数据带宽的动态分配一般都应支持。对VBR/UBR业务,动态带宽分配带来的带宽增益比宜为4﹕1~10﹕1,LMDS系统工程建设中应充分利用动态带宽分配。
LMDS系统网络设计时,宜考虑系统普遍采用动态数据带宽分配、ATM系统具有统计复用功能和IP业务的上下行不平衡性及突发性等因素,对IP业务进行带宽等效。LMDS终端站应具有l0BASE-T Ethernet接口,此类业务宜保证最低数据带宽为2 Mbps(根据相关测试,2 Mbps的等效带宽足以保证MPEG-1的VOD业务)。系统容量的取定通常遵循下表3所示的原则。
表 3:LMDS系统容量的取定原则
四、系统的其它设计要求
YD/T 5143中,还给出了LMDS系统的网络同步欲定时要求、网管系统要求(其网络管理系统功能要求通常满足下表4的要求)、设备配置与安装要求、等等。具体请间标准原文,即本文附件。
表4:LMDS系统的网管系统功能要求
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