9.3本地多点分布业务LMDS.ppt

9.3 本地多点分布业务LMDS无线接入n指从业务节点接口到用户终端全部采用无线方式，也就是利用卫星、微波等传输手段向用户远距离提供各种业务的技术无线接入n分为移动无线接入和固定无线接入n移动无线接入就是像这类通信工具，用户是可以移动的n而固定无线接入与此正好相反，用户是固定不动的宽带无线接入 (Broadband wireless access)n随着无线技术的发展和成熟，BWA以其价廉、方便、快捷等优点成为宽带接入的生力军n宽带无线接入系统属于宽带无线本地环路，是固定无线接入中的一种以点对多点的广播传送方式为运营商提供高速率、大容量、高可靠性、双向的数据和语音业务n可做为住宅用户快速Internet接入、局域网互联和数据传输等有力手段n由于它质量好、容量大、价格便宜、技术成熟，所以受到国内外运营商的青睐，被看好为目前理想的宽带无线接入技术，绰号“无线光纤”无线宽带接入系统n多路多点分配业务（MMDS）n直播卫星系统（DBS）n本地多点分配业务(LMDS)LMDS (Local Multipoint Distribution System)n局域多点分布式系统又称为无线宽带网络系统，n它利用目前还很少使用的27.5GHz至31.5GHz的频谱，用无线电波作为传输媒介，传输数字音像和高速数据，可用带宽达1300MHz。

n基于LMDS的数字音像系统下行信道是广播式信道，带宽为850MHz，可以同时传送100路交互式MPEG 2的视频节目上行信道为点对点信道，每个用户信道的带宽为2Mbps上行信道的总带宽可达155.52MbpsLMDS无线宽带接入网nLMDS的发展和现状nLMDS的系统结构nLMDS的多址访问方法和调制方法nLMDS的MAC协议nLMDS的应用前景1 LMDS的发展和现状宽带接入网：FTTH；HFC；ADSL：LMDS　　　　　局域多点分布式系统频率范围： 27GHz--32GHz可用带宽： 1.3GHz传播方式： 点-多点广播（下行） 点-点通信（上行）LMDS 频谱 (by FCC)27.528.35850MHz29.129.25150MHz31.07531.225150MHz31-31.07531.225-31.3075MHz75MHzBlock ABlock BGHzGHz1986年，美国Bernard Bossard提出可以在28GHz频段进行点-多点视频广播，并自筹资金进行试验1992年由Bernard Bossard等人组织的美国CV公司首次在纽约用28GHz频段试播模拟电视节目。

CV公司花了6年的时间，用蜂窝结构（每个蜂窝半径3-5公里）复盖了约1/3纽约用FM调制，每个频道需20MHz带宽，共可播出48套电视节目1998.2.18美国联邦通信委员会（FCC）正式公布LMDS的频谱，并将全美国划分为500多块，在网络上招标频谱经营权在一个多月时间内招标收入达6亿多美元现在，在美国、加拿大、韩国、俄国、德国、法国、中国（包括台湾、香港）等国家和地区都先后开展了LMDS的试验和开发2 LMDS的系统结构ESPRF TXRF RXInternetATM CATVDSESC ESCESP:End-Service ProviderESC:End-Service ConsumerDS:Distribution SystemESCLMDS 系统示意图routerDNSWWWserverVODserverMACcontlrATMswitchNetmngDEMcomputerTVVisualphoneESPESCCATVINTERNETATMMODCONBINERRF TXRF RXRF TRSet-top boxDSLMDS的中频频谱：4007009502050DQPSKQPSK/QAM中频MHz下行上行3 LMDS的多址访问方法和调制方法（数字通信）多址访问方法：FDMA+TDMA调制方法：DQPSK（上行） QPSK/QAM（下行）4 LMDS的MAC协议1997年最早由DAVIC (Digital Audio-Visual Council--数字音像委员会）制定了LMDS的MAC协议标准；1999.3 IEEE802委员会成立了802.16工作组，其任务是制定LMDS、MMDS等固定式宽带无线接入网（Broadband Wireless Access, BWA)的标准，并与现存的802标准兼容。

现在该组织已收集了许多建议和方案，但还没有形成标准MACHigh layer MPEG-TSAAL5 AAL5ATM ATMTC SUBLAYERPMD SUBLAYERMAC high layerMPEG-TS MPEG-TSTC SUBLAYERPMD SUBLAYERLAYER MANAGEMENTLAYER MANAGEMENTATM -- BASED（下行）MPEG-TS -- BASED（下行）4.1 DAVIC 的MAC协议参考模型DAVIC MAC协议参考模型（上行）MAC HIGH LAYERAAL5 AAL5ATM ATMTC LAYERPMD LAYERLAYER MANAGEMENTMPEG-TS PACKET FORMATSYNC1 bytePAYLOAD187 bytePACKET FORMAT FOR TRAINSMITING ATM CELLSYNC1 bytePAYLOAD187 byteSYNC1 byteCTRL 01 byteFrame start cell 153 bytesATM cell 253 bytesATM cell 353 bytesATM cell 4(part) 27 bytesCTRL 11 byteATM cell 4(cont) 26 bytesATM cell 553 bytesATM cell 653 bytesATM cell 753 bytesCTRL 21 bytePacket 0Packet 1Packet 0Packet 1PAYLOAD187 byteExample Downstream/Upstream Framing Relationship (ATM Case) QPSK Modulation图2 基于DOCSIS1.1的BWA系统的MAC协议堆及其与七层协议的关系4.2 IEEE 802.16的MAC协议5 LMDS的应用前景5.1 LMDS的特点： 可用频带很宽（1GHz以上）； 传输范围有限，频率可反复使用； 无线连接，安装易、维护易，建设周期短； 单位带宽成本低于其它接入方式。

5.2 LMDS的应用 多频道视频广播； 视频点播（VOD）； 视频会议； 视像； 高速Internet接入； 高速专用数据网；5.3 LMDS产品 全向大功率模拟电视发射机（30W，50频道）； 全向大功率模-数混合发射机（30W，1GHz带宽)； 用户单向电视接收设备（50频道，低成本）； 用户双向模-数收发设备（模拟接收+MODEM)； 点-点双向数字收发设备（36Mbps，10kM)； 其它中继设备 产品价格比较昂贵，但这两年有迅速下降的趋势LMDSn毫米波宽带无线接入技术n可提供双向数据、语音和视频业务n工作频段在28GHzLMDS的优势n可用带宽宽（1GHZ以上）n建设成本低n可按需建设n网络维护、管理和运营成本低n数据传输质量高LMDS的缺点n价格较高n视距传输，抗干扰能力差9.4 SMS/EMS/MMS短消息n目前：全球的文本短消息达到了150亿条/月，n2002年第一季度，总数达500亿条，n预计2002年年底，将达到250亿条/月n结论：短消息蕴藏无限商机n另，短消息的技术必须一步一步的升级短消息技术（标准）n从最早的SMS到EMS，现在准备推出新的短消息标准——MMSSMS (Short Messaging Service)n最早的短消息业务，现在普及率最高的一种短消息业务。

n目前，其消息长度被限定在160字节之内，这些字节可以是文本的(包括文字和数字)，也可以是二元非文本短消息(例如图片和铃声)SMS 特点n最初在80年代提出，n以简单方便的使用功能受到大众欢迎，属于第一代的无线数据服务，n在内容和应用方面存在单调和枯燥的限制EMS (Enhanced Message Service)n为增强信息服务，是目前火爆全球的文本短消息服务(SMS)的新版本n比起SMS，EMS除了可以像SMS那样发送文本短消息之外，还可以发简单的图像、声音和动画等信息，仍然可以运行在原有SMS运行的网络上，发送途径和操作也没有差别nEMS标准属于开放式的，任何对EMS感兴趣的第三方公司或个人都可以在此平台上开发应用软件和服务问题1:世界上最大的用户国?n中国问题2:世界上最大的厂家?n诺基亚n诺基亚支持更高的短消息标准MMSMMS (Multimedia Messaging Service)n为多媒体短信服务，是目前短信技术开发最高标准的一种，n甚至被称为为无线通信技术中最伟大的一个发明，n其最大的特色就是支持多媒体功能，可以借助高速传输技术EDGE(Enhanced Data rates for GSM Erolution）nEDGE: 一种提高数据速率的新技术，是GSM向3G过渡的台阶。

又称为2.75GMMS被称为“GSM 384”nMMS能使GSM系统的数据速率由目前的9.6kbit/s提高到384kbit/s，这种速率可以支持语音、因特网浏览、电子邮件、会议电视等多种高速数据业务n在GPRS的系统下，以WAP(无线应用协议)为载体传送视频片段、图片、声音和文字，传送方式除了在间传送外，还可以是与电脑之间的传送具有MMS功能的移动n内置的媒体编辑器，使用户可以很方便地编写多媒体信息n如果安装上一个内置或外置的照相机，用户还可以制作出PowerPoint格式的信息或电子明信片，并把他们传送给朋友或同事n强大的多媒体短信功能，令一些人把它比喻成为未来电子邮件的杀手MMS状况nMMS服务预计将于2003年投入使用，n支持这个标准的除了诺基亚之外，还有爱立信、摩托罗拉和西门子等，n在2002年3月，爱立信的世界第一台支持MMS功能的，在法国戛纳GSM世界大会上演示了下一代信息传输技术，发送了世界上第一条多媒体信息，为MMS的发展奠定的基础需注意的nMMS不能应用在普通的GSM网络，n需要2.5G或3G的网络来支持它的运转MMS运转的基础nMMS的使用，一般需要3G网络作为基础，由足够的带宽来支持MMS的运作(但是现在3G的建立也面临着很多困难)n从1986年到现在，未形成一个统一的标准；从网络商的投资，再到3G全部投入使用，最快大约需要2到3年，对3G的发展带来了很大的压力。

n不过，MMS还可以使用2.5G的GPRS网络，但要求传输速率要达到384kbit/s，这样才可以胜任MMS早期的要求MMS的发送过程及潜在问题nSMS短消息的发送需要信息中心存储了之后再发送，即发一条短消息不是对方直接收到，而是由用户所在的网络消息中心先一步接收到，然后消息中心再发给对方，n利用这种方法对于文本消息来说，信息中心的工作量不是很大n就目前的情况来看，MMS仍要使用WAP-push技术，也就是像SMS短消息一样，需要消息中心转发，n但是作为MMS，最大的优势就是它不只是文本信息，还可包含有声音、图片等等，现在要消息中心转发的话，倘若网络商的网络比较慢或者是发送者和接收者的屏幕不一样的话，那么消息中心必须要做出相应的处理，这样消息中心的工作量就会明显增加，技术也要相应提高对MMS的阻碍性n如果通信双方的屏幕不一样的话，消息中心就要做出相应的处理n由于屏幕比较有限，所以用数码相机照下来的相片也要受屏幕的限制n如果是视频片段的话，受到的影响就更大了，不过使用传输视频片段的用户不会很多问题3:人种和手掌/手指大小的关系？问题4:大家是否很喜欢使用短消息?对MMS的阻碍性n随着越来越小的趋势，的键盘也做得越来越小，人们是否会“适应”这种小巧的键盘呢？nI3 Mobile做过一个调查:“通过移动设备中的何种方式来访问信息和通信？”n结果表明，大部分的人，特别是美国人不喜欢使用小巧的键盘，如果一定要使用短消息服务的时候，他们宁愿使用电脑来发这种短消息。

对于这样的用户，使用最感兴趣的不是发短消息，而是移动通话服务n调查显示MMS的发展的一个沉重打击，不过对于较为落后一点的发展中国家的用户来说，对现在的短消息充满了兴趣，不过对MMS是否充满兴趣，笔者认为还要看看下面这个问题MMS的收费nSMS短消息流行，一个很大的原因是由于收费比较低，比打便宜很多，在上海中国移动发一条短消息是0.1元，nMMS短消息一条一毛钱？n显然是不行的MMS短消息要处理和传输的数据远远比纯文本的SMS短消息要大得多，收费不会像SMS这么便宜Ericsson认为n电信运营商可能会对MMS收取比SMS更高的费用，大致是SMS的两到五倍，那么其价格就会与打的价钱差不多，nMMS要像SMS的普及率这么高，消费者必须要舍得掏钱网络商犹豫不决ni3 Mobile公司就认为，虽然MMS进入我们的生活是必然的，但是要像SMS那样深入人心就需要一个比较长的过程，何况还要完全把SMS、EMS赶走，完全占领整个市场n作为MMS服务设备的开发者肯定会放慢脚步，会根据市场的需求逐渐开发新的服务，而不会一拥而上n现在的当务之急是要关注已有的服务和已有市场网络商的对MMS不是很积极，会直接影响到MMS的发展。

GPRS与MMSn“通用分组无线业务（General Packet Radio Server）” ，n在现有GSM网络基础上引入的一种新型的分组数据传输网络，n公认的2.5代移动通信技术，n现行的GSM向3G系统演进的必然环节GPRS网络和满足MMS要求nGPRS网络是“移动的宽带”：其理论传输速度可达171.2kbps，实际传输速度受网络编码方式和终端支持的影响，其接入速度大概为30kbps~40Kbps，速度的提升使多媒体应用成为可能GPRS按照客户接收和发送数据包的数量来收费，如果没有数据的传输，即使挂在网上，也不收费nGPRS的明显的特点：彩色屏幕、附带数码相机、音频技术的升级、基于JAVA技术的应用开发、多重浏览器MMS业务所要求的网络nMMS中心、nWAP网关、n数据库服务器、n增值服务（VAS）等MMS中心（MMSC）n将MMS信息从发送者传递到接收者的存储和转发网络元素，由于传输容量和界面需求的不同，SMSC的软件不能直接升级到MMSCMMSC需要运行很多连接其它网络（如Internet）接口，提供增值服务所需的外部应用接口，到Email的接口WAP网关n尽管用户对MMS的使用与SMS类似，但是MMS不能在SMS的传输信道进行传送。

n在协议层，MMS使用WAP无线会话协议（WSP）n为了在MMS信息传输中使用WAP协议，需要一个WAP网关连接MMSC和无线WAP网络WAP网关网关n数据库可以使运营商为用户提供个性化的、可控制和管理的增值服务n包括多媒体终端网关、多媒体电子邮件网关、信息传递网关和多媒体语音网关等增值服务（增值服务（VAS））MMS正在进行标准化n当MMS开发全部完成以后，将可以支持以下格式： n图像－－JPEG、GIF89a、WBMP n视频－－ITU-TH.263、MPEG4（简单文件） n音频－－MP3、MIDI、WAV、AMR/EFR（用于语音） MMS的未来n不可估量n研究机构Mobile Streams认为，像PC上的操作系统从DOS向Windows转变一样，移动短消息从文本方式到多媒体方式的转变将是一个重要的里程碑MMS的未来nSMS短消息收入占运营商总收入的10%MMS多媒体消息的前景也将十分乐观n案例1:日本KDDI，在推出多媒体消息的初期，用户就增加300多万n案例2:日本J-Phone，在推出了Sha-mail（写真mail）图片邮件服务以后的很短时间内便成为仅次于NTT的第二大运营商。

n信息服务特别是多媒体信息服务对于运营商十分重要MMS的未来nMMS应具有彩色的屏幕和支持高速的网络nEricsson推出了支持MMS短消息的T68具备彩色屏幕，还采用蓝牙技术以实现无线连接n使得用户可以在数码相机和移动之间传送照片，将照片发送给一个电子邮件用户或者其它支持MMS标准的用户n随着技术的发展，用MMS代替现在的电子邮件，是完全有可能实现的到那个时候，用户就不会受时间地点的限制，可以随时收发电子邮件了中国的MMSn2002年5月16日:中国移动“梦网之翼”移动梦网业务演示会上，中国移动和香港CSL使用现场演示了新一代多媒体信息服务，包括照片和多媒体信息的互传n是亚洲首次MMS漫游和互联n通过诺基亚（诺基亚7650）和基础设施实现的总之nMMS服务将会给用户带来一种全新的沟通方式，充分感受到通信的乐趣n世上的事情总是没有完美的，MMS要发展也会遇到种种困难5.4 LMDS存在问题 在我国LMDS的可用频谱还没有划定； 视距传输，阴影问题难解决； 无线信道噪声大，传输受气候影响大； 传输距离较短 这些问题正在研究解决，有的已成为LMDS系统的特点。