mmds系统

MMDS
编辑
锁定
讨论
上传视频
特型编辑
本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目
审核
。
相关视频查看全部
基本概述
MMDS （Multichannel Multipoint Distribution Services）
MMDS可透明传输业务，在基站端与网络的接口为Tl/El、100Base－T和O－3等，在用户端的接口为El和10Base－T等，可以为用户提供Internet的接入、本地用户的数据交换、话音业务和VOD视频点播业务。MMDS主要集中在2GHz～5GHz。相对而言，这个频段的资源比较紧张，各国能够分配给MMDS使用的频率要比LMDS少得多。由于2GHz～5GHz频段受雨衰的影响很小，并且在同等条件下空间传输损耗也较LMDS低，所以MMDS频段可应用于半径为几十km的大范围覆盖。
早期应用
MMDS最初用于传输单向电视和网络广播，1970年FCC在2.5GHz上划分了200MHz给无线电信运营商，其中共有31个信道，每信道带宽为6MHz。虽然MMDS的技术不断革新，但是当时的市场情况并不成熟，也没有受到足够的重视。1998年9月，FCC批准运营商采用双向的数据业务传输，允许更加灵活地使用MMDS频段。同时MMDS的数字化发展也使得它更具竞争力。近来，高速数据接入的发展促进了MMDS的发展。
使用范围
MMDS适用于用户分布很分散的情况———可分布在40km的范围，但是，由于信道数量的限制，对运营商而言，用更高调制技术的方式来提高应用频率是很冒险的，这是限制MMDS在大型商业区应用的最重要的一点，而且大的覆盖范围也容易引起MMDS小区之间的干扰。 与点对多点的LMDS相比，MMDS适于用户相对分散、容量较小的地区，从成本上来讲，MMDS低于LMDS。MMDS所能提供的数据带宽同样与可利用的频段、采用的调制方式（QPSK、16QAM或64QAM）和扇区数量有关。粗略估算，能够提供的容量大约为所占频率带宽的3～4倍，即100MHz的频率带宽能提供300Mbit/s～400Mbit/s的数据带宽，供一个基站覆盖范围内的用户共享。从对产品的提供情况来看，MMDS比LMDS要弱一些，但目前已经有一些厂家。MMDS同样能够作为IP、TDM和帧中继等接入骨干网络的宽带无线接入解决方案。用户通过它可以实现Internet接入、本地用户大容量数据交换、话音、VoIP、VOD、数据广播和标准清晰度或高清晰度电视信号等多种业务。
数字组成
传输分类
分类
1、一级传输网
各省、市把卫星信号及微波干线传送来的中央加密节目，通过微波骨干网传送到全省的地（州）、县微波站。
2、二级传输网
各地（州）、县有线台接收本省微波传送来的加密节目，并插入本地区的自办节目，在人口密集的地区和地势最高点设立MMDS发射台。
3、三级传输网
各乡、镇、村定向接收MMDS微波信号后，再加上来自卫星的多套电视节目，建立CATV分前端，再用同轴电缆传输到各集体用户或个体用户。
MMDS无线传输网与光纤网一样，可实现双向传送话务和数据信息，视频点播、电视会议等。
MMDS技术其实也是一种无线通信技术，这种技术的英文全名为Multichannel Microwave Distribution System，中文含义叫无线多路微波分配系统。现在MMDS使用了传统的调制技术，但是未来的技术将是基于VOFDM（Vector Orthogonal Frequency Division Multiplexing）的，接收端与反射的信号相结合，生成一个更强的信号。这种技术成本低廉，常用于远离服务中心的小型企业接入网，它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。MMDS最显著的特点就是各个降频器本振点可以不同，可由用户自选频点，即多点本振，所以，各降频器变频后的信号，可以分别落在电视标准频道的VHFI、 Ⅲ频段；增补的A、B频段；UHF的13~45CH（频段），这对于用户避开当地的开路无线电视或CATV占用的频道有极大的好处。早期MMDS主要是一种单向非分配型图像业务传输系统。现在已可以比T-1更快的速率发送和接收数据信号。MMDS不需要与本地的电话和有线电信服务公司打太多的交道，这些公司一般都不愿意合作，不想开放自己的网络。在MMDS系统中，通常是用以太网与无线Modem连接。
业务
MMDS技术可以为用户提供多种业务功能，这包括点对点面向连接的数据业务、点对多点业务、点对点无连接型网络业务。除了提供点对点、点对多点的数据业务外，MMDS还能支持用户终端业务、补充业务、GSM短消息业务和各种GPRS电信业务。
发射与接收
MMDS的传输发射方式分单频点发射机和宽带发射机两种：
1．单频点发射机特点
(1)可靠性比较高。如某一路发射机发生故障中断了发射，不会影响其他路信号的传输。
(2)传输距离较大。覆盖范围最大可达50公里以上。通常传输12路电视信号的农村有线电视网要覆盖30公里以上距离都使用此类发射机。
(3)由于它采用独立发射机，成本造价较高。
(4)发射机置于室内，维护方便。
2．宽带发射机特点
(1)结构简单，使用方便。
(2)覆盖范围较小，一般在30公里半径以内。
(3)成本低，很受经济不太发达地区用户的欢迎。
(4)可置于室外天线后部，免去建机房及购买馈管和波导的费用。
在使用MMDS系统来接收信号时，用户要注意的是接收点的选择，面对发射台方向不能有遮挡，要避开干扰源。在对MMDS信号接收系统调试时，只要使用场强仪，用连接线与下变频器、馈电器连接起来。先把场强仪或电视机调到欲收的频道上，然后调节天线的方位角与仰角找到主信号后再微调场强仪的频率，反复调整使信号最强；MMDS系统的接收天线高度尽量安装在高层建筑物顶上。 
由于MMDS系统是将前端的电视信号通过无线电波向空中发射，在覆盖范围内，用户借助廉价接收设备便可接收，如何杜绝非法用户就成了一个困扰人的问题。但也并不是没有解决办法,就这种问题有以下几种解决方案：
1．在前端加上可寻址加扰系统，对信号进行加扰及对用户进行授权。在接收端通过解扰器将信号还原为可收看信号，这样即使盗接信号者有解扰器，由于其未被授权，也只能收到加扰后被扰乱的信号。
2．在MMDS发射前端加扰(编码)，接收用户可向加扰单位购买解码器，安装在接收端的前端就可收到信号。
目前加扰有三种方法：1、视频加扰　2、音频加扰　3、音视频全部加扰
3．在前端增添一套加扰设备对发送的信号进行加扰。现行的加扰方案有射频加扰和视频基带加扰两种。
技术要求
按照国际通信标准，MMDS频道配置应该与国际接轨，在2503-2687MHz频段内，以每频道8MHz带宽邻频道间隔排列23个电视信道。并在2684-2700MHz专用频段内，用于数据及话音通讯传输及双向传输的上行回传。在 200MHz带宽内，以梳状方式分成两个独立组，A组采用奇数频道号，B组采用偶数频道号，以隔频道排列。
MMDS系统作为一级供电发射系统，应有两个独立电源或自备发电机，并备有交流稳压电源。输出电压电力供给要没有短暂的脉冲电压，或采用铁磁稳压器，可抑制各种浪涌电压和雷击时从电源进入的感应电压。
MMDS系统微波站必须可靠接地，按国际通信标准要求：收发天线系统接地电阻不应大于4Ω；技术用房接地电阻不应大于4Ω；设备系统接地电阻应小于 4Ω；设置在铁塔（或高层建筑）上的设备接地电阻应小于4Ω；MMDS系统的工作接地系统、保护接地系统和防雷接地系统应分设接地体，再将三个接地体汇接成一个总接地系统。
MMDS系统必须有良好的防雷设施，供电线路和通讯线路也必须有防雷措施；雷击放电时产生巨大的能量，除直接通到地面外，还可通过长传输线产生感应电进入电子设备。所以MMDS系统的发射机房主发射天线的传输线要每隔1~2米安装不锈钢接地夹子。上、下端应与铁塔金属结构连接，然后在塔底接至接地系统。
MMDS系统的发射机与频道合成器之间的传输线应尽量短，频道合成器波导输出口距离墙面至少0.6米。为保护发射机系统正常运行（尤其是大功率发射机），应保证机房内通风和室温的条件，机房的温度应保证在0~45°C之间。有条件的最好采用空调设备，以保持机房内的温度为+20°C~ +27°C的理想温度。因为频道合成器及波导元件的尺寸直接影响发射频率稳定度及发射机的可靠性。发射机内部过热会自动保护而暂时停机，直到温度恢复为止。另外，低温会引起设备内部的冷凝，会影响电气性能。此外MMDS系统的房屋与天线铁塔应尽量靠近，MMDS机房最好设在楼顶上，以缩短馈线长度；拐弯要少，并要有馈线架。MMDS系统的机房通往室外的走线沟槽、孔洞及穿墙处，应加以密封，防止雨水、风、雪、霜、雾进入系统机房。
考虑到周围树木的影响在冬天安装时，信号电平调整得高些，留有余量，因为夏季由于森林树木影响信号电平要弱些。MMDS系统的下变频器输出，可对个体信号进行接收，也能集体接收进入CATV（有线电视）分配网；倘若要集体接收信号时，有的系统直接进CATV分配网，有的系统在MMDS接收后，再与本地卫星接收信号及地面电视广播信号在CATV分前端中混合进入分配网。另外在混合接受信号时，一定要注意考虑频道的分配、交互调干扰、电平均衡等问题。
技术特点
信源编码与技术
(1)MMDS技术使用了最新的传送数字信号的信源编码与信道编码技术，同时在MMDS系统中人们还引入了最新的调制技术，这样会使得数字信号的频谱压缩，从而能大大提高了频道利用率，最终可以提高通信功率与频谱的综合利用。
(2) 与传统的AML、FM微波传输方式工作频段相比，MMDS工作频段要稍微低一点，而与地面电视广播VHF、UHF频段相比，MMDS其绕射能力要弱一点，各种楼层建筑物对其吸收大，反射波弱，不会产生重影；此外组建MMDS技术系统需要的设备价格费用很低，特别是MMDS下变频器更是小型化、集成化、大批量生产，更显示其性能/价格比优的独特魅力；所以MMDS技术很适用于大、中城市个人用户或单位用户接收，不需敷设光缆耗费大量的财力物力，而且操作简单方便。
(3)MMDS无线传输网与有线电视光纤网一样，可采用加/解扰技术，实现可寻址收费系统，计算机用户管理系统。MMDS无线传输网与光纤网一样，可实现双向传送话务和数据信息，视频点播、电视会议等。
光缆传输
(4) 由于MMDS通信技术采用数字滤波与数字存储方式，因此人们可用很简单的方法就能消除伴随图象传输的噪声，来高效改善图像传输的信噪比；此外，MMDS技术采用的数字滤波与数字存储方式也很容易实现自适应的二维、三维亮度分离，彻底消除亮度干扰；及其他提高图像质量的措施，这样通过MMDS系统来传输数字电视信号的图像质量要比通过普通方式传递的信号质量高得多。
(5)MMDS通信系统采用数字压缩发射机来大大减少模拟发射机的数量，而且从建设的成本来考虑，采用数字传输系统要比采用相应的模拟发射机的成本低好几倍，这种方式甚至比通信光缆的铺设更能节省投资。而图像质量等同于光缆传输质量，大大优于模拟传输质量，其可靠性大大高于光缆传输。如果省、市级已采用了MPEG－2数字压缩传输，那么县、乡级不用自行解决压缩设备。
中国MMDS特点
（1）采用残留边带调幅制式：在技术上多路多点分配系统MMDS最基本的特点之一是沿用了地面电视广播的残留边带调幅(VSB-AM)制式,因而可采取下变频和电缆分配入户接收方式,用现在的家用电视接收机收视。
（2）工作在2.5GHz到2.7GHz频段：MMDS其次的基本特点是工作于微波频段低段的2.5-2.7GHz，雨衰微小，具有微波段的直视传播性质，绕射能力很低，因而大面积覆盖时同频台间隔容许较近。
（3）邻频多路传输：MMDS的另一基本特点是一种多频道电视广播业务，以无线地面传输方式来实现邻频多路传输。因而需要符合电视发射机的偏差容限，普通精度下位±500Hz，精密频率控制下我±1Hz。邻频运用又需符合电缆电视的带外杂散发射指标，一般需满足-60dBc。 
现状发展
市场状况
在未来的一段时间内，美国的WorldCom公司将把MMDS服务拓展到美国8个新的市场，该服务可以将固定无线的连接速度从384kbps提高到 1Mbps，每月服务费也由200美元涨到600美元。尽管MMDS服务的价格极具有市场竞争力，不过在美国地区依然只有一小部分用户能购买到这些服务，美国的通信营运商WorldCom公司、Sprint公司和Nucentrix公司几乎掌握了美国所有的MMDS使用许可；据不完全统计，到目前为止，选择美国MMDS服务的个人用户数量和家庭用户数量已经超过10万户，其中3.2万户是美国WorldCom公司的用户。WorldCom公司目前除了向各位用户提供384kbps的对称MMDS服务外，还提供每月收费400美元的服务，此服务为用户提供768kbps的下载速度及512kbps的上传速度服务；每月收费600美元的服务，则为用户提供了512kbps的上传服务和1Mbps的下载服务。服务供应商对于每一个MMDS产品的一次性安装费用为1万美元。现在最新推出的MMDS技术装置并没有视行需求，可以在大型的建筑也有可能在厚重的木质结构建筑中使用；现在购买MMDS服务不是一件容易的事，因为许多通信服务供应商正在等待新一代的设备投放到市场上。
建立覆盖
最近，我国有的大城市已经成功地建成了数字MMDS系统，并且已经投入使用。不仅传送多套电视节目，同时还将传送高速数据，成为我国数字MMDS应用的先驱。数字MMDS不应该单纯为了多传电视节目，而应该充分发挥数字系统的功能，同时传送高速数据，开展增值业务。高速数据业务能促进地区经济的发展，同时也为MMDS经营者带来更大的经济效益。因为数据业务的收入远高于电视业务的收入。
MMDS无线传输网与有线电视光纤网一样，可采用加/解扰技术，实现可寻址收费系统，计算机用户管理系统。
缺陷
数字压缩技术最终解决MMDS频道容量少的缺陷。可将4~10路电视节目压缩在一个模拟的8MHz通道中传输。这能扩展更多的频道容量，提高频谱利用率。因此，在信息高速公路时代来临之际，MMDS无线传输技术，仍然是信息高速公路联结我国广大山区、农村的有效手段。