隨著通訊和計算機技術的發展，資訊產業在國民經濟中的作用日益突出，開展寬頻電信業務勢在必行。加快接入網的數字化、寬頻化和智慧化建設，已經成為我國電信網建設發展的一項緊迫任務。近幾年出現的寬頻接入技術有高速數字環路（xDSL）、光纖接入（FTTH）、光纖同軸混合接入（HFC）和寬頻無線接入（LMDS和MMDS）等。為了滿足使用者的需要，各種高速率的接入方式也不斷湧現，如光纖電纜混合網、絞對數字使用者線、電纜調變解調器、光纖網、直播衛星系統和本地多點分配業務LMDS系統等。而固定寬頻無線接入系統LMDS因其能為運營商提供經濟、快捷和有效的網路服務近幾年異軍突起，處於有利的發展地位。
LMDS(Local Multipoint Distribute Service)——本地多點分配接入系統是一種嶄新的寬頻無線接入技術，1998年被美國電信界評選為十大新興通訊技術之一。由於該技術利用高容量點對多點微波傳輸，可以提供雙向話音、資料及視訊影象業務，能夠實現從Nx64kbs(N=1-32)到2mbps，甚至高達155Mbps的使用者接入速率，具有很高的可靠性。LMDS工作頻段很高一般在20-40GHz(不同國家標準不同)，介乎毫米波，其訊號適宜近距離(3-5公里)視距傳輸。由於LMDS可用頻寬為1GHz以上，長期困擾運營商的網路瓶頸問題迎刃而解，使得該技術享有“無線光纖”的美譽。
從技術上來說，按照使用的媒介不同，接入網可劃分為有線接入網和無線接入網。無線接入分為移動無線接入和固定無線接入。移動無線接入例如我們熟悉的行動電話接入等，使用者是可移動的;而固定無線接入與此正好相反，使用者基本是固定不動的。按照這樣的分類標準，LMDS屬於無線固定接入手段，而它最大的特點在於寬頻特性，可用頻譜往往達1GHz以上。
依據其技術特點，LMDS適用於人口密集、通訊業務量大的城市骨幹網至使用者終端的無線接入。LMDS的優點在於工程建設週期短、組網方式靈活、執行維護成本低。作為一種新興的寬頻無線接入手段，LMDS為新興的網路服務商提供了經濟、快速、寬頻大容量雙向資料傳輸手段。隨著技術、市場不斷成熟，LMDS將成為運營商在“最後一公里”寬頻接入和互動式多媒體應用提供了經濟和簡便的解決方案，有著廣闊的市場前景。
一、LMDS系統的組成
一個完整的LMDS網路由四部分組成：骨幹網路、基站、使用者端裝置以及網管系統。骨幹網路作為基礎設施，由電信服務商建設,基站直接進入電信骨幹網路或核心網路。為了使LMDS系統能夠提供多樣化的綜合業務，此核心網路可以由光纖傳輸網、ATM交換或IP+ATM架構而成的核心交換平臺以及與Internet、PSTN(公共電話網)的互連模組等組成。由於LMDS直接支援ATM協議，通過使用無線ATM協議，可以使鏈路效率得到提高。LMDS裝置廠商通常提供服務區中的裝置，包括基站系統和使用者端裝置，及網路執行中心的軟體。網路執行中心負責管理服務區中的裝置。
基站系統負責對使用者端進行覆蓋，並提供與骨幹網路的介面。基站實現訊號在基礎骨幹網路與無線傳輸之間的轉換。基站裝置包括與基礎骨幹網路相連的介面模組、調製與解調模組以及通常置於樓頂或塔頂的微波收發模組。LMDS系統的基站多數採用多扇區覆蓋，即使用在一定角度範圍內聚焦的喇叭天線，覆蓋使用者端裝置。多扇區基站可以更有效地利用頻譜，進一步擴大系統容量。根據採用天線的不同，最少可劃分為4個扇區，最多24個扇區，每扇區提供的通訊速率可達200Mbps。由基站至使用者端的下行鏈路採用TDMA模式，射頻調製方式可選用QPSK、16QAM和64QAM。64QAM調製方式可大大提高頻道利用率，增加基站的通訊容量。
使用者端包括室外單元(含定向天線、微波收發裝置)和室內單元(調製與解調模組以及與使用者室內裝置相連的網路介面模組)，通常採用口徑很小的室外定向天線使用者端網路介面單元為各種使用者業務提供介面，並完成複用/解複用功能。LMDS系統可提供多種型別的使用者介面，包括電話、交換機、影象、幀中繼、乙太網等等，目前常見的業務都可直接接入。多個使用者端裝置可通過TDMA(分時多重進接)、FDMA(分頻多重進接)等多址方式與基站進行通訊。FDMA對於大量的連續非突發性資料接入較為合適，TDMA則適於支援多個突發性或低速率資料使用者的接入。可以根據使用者業務的特點及分佈來選取適合的多址方式。使用者端裝置可以設在大型單位中供許多使用者共享，也可以設在小單位內以提供資料、影象或電話業務。
網管系統是負責完成告警與故障診斷、系統配置、計費、系統性能分析和安全管理等功能。與傳統微波技術不同的是，LMDS系統還可以組成蜂窩網路的形式運作，向特定區域提供業務。當由多基站提供區域覆蓋時，需要進行頻率複用與極化方式規劃、無線鏈路計算、覆蓋與干擾的模擬與優化等工作。
網路管理系統可以對所有的點到多點網路裝置進行控制。可以是單一地區網路，也可以是多個地區的網路，網路管理系統由支援管理和控制功能的最新的硬體和軟體組成。
網路管理系統支援網路檢測操作，選擇的變數能夠被傳送到中心相關的資料庫，利用網路拓撲和配置，可以保證所有裝置處於最新配置狀態。
二、LMDS優點
LMDS 系統主要提供給無線寬頻載波服務商，因為它非常適用於市區使用。同時，與傳統的有線接入或者低頻段無線接入方式相比， LMDS具有以下優勢：
1) 工作頻頻寬、可提供寬頻接入
目前，各國分配的LMDS工作頻帶頻寬至少有1000MHz，可支援的使用者接入資料速率高達155Mb/s，能夠滿足廣大使用者對通訊頻寬日益增長的需求。
2) 運營商啟動資金較小，後期擴容能力強，投資回收快
與傳統有線接入方式不同的是，有線接入工程需要大量初期投資以用於基礎設施建設，而LMDS系統的投資包括中心基站裝置，使用者端裝置，網管系統和其他附加費用。由於LMDS是一種利用基站覆蓋使用者端裝置的體制，所以在網路建設初期，服務商只需小部分投資建立一個配置較簡單的基站，覆蓋若干使用者即可開始運營。而LMDS系統的很大部分資金會轉移至使用者端裝置，這樣，運營者所需的初期投資較少，僅在使用者數量增加即有業務收入時才需再增加資金投入，提高基站的配置，增加使用者端裝置，逐步擴容，逐步追加投資。所以投資回收也很快。因此即使初期使用者較少，運營者也可維繫發展，這樣便最大程度地降低了風險。
3) 業務提供速度快
與傳統有線接入方式相比，很大的優勢在於工程的啟動與實施非常迅速。尤其在大城市，有線工程往往要經過市政等部門的審批，因為對道路、綠地等環境破壞較大，而且施工量大，要受到多種因素的制約。LMDS系統實施時，不僅避免了有線接入開挖路面的高額補償費，而且裝置安裝除錯容易、建設週期大大縮短，因此可以迅速為使用者提供服務(通常只需短短几個月的時間)。
4) 在使用者發展方面極具靈活性
通常，在網路正式投入運營之前，服務商往往很難準確推算使用者的業務需求發展情況。在傳統接入網路中，使用者對頻寬和新業務的不斷需求往往使服務商深感頭疼。 而LMDS系統具有良好的可擴充套件性，LMDS系統的基站、扇區覆蓋體制，使用者端裝置的模組化結構，使容量擴充和新業務提供都很容易，服務商可以隨時根據使用者需求進行系統設計或動態分配系統資源，新增所需的裝置，提供新的服務;也不會因使用者變化(如使用者遷移或流失)而造成資金或裝置的浪費。
5) 可提供質優價廉的多種業務
LMDS的寬頻特性決定了它幾乎可以承載任何的業務，包括：話音、資料和影象等業務。LMDS可同時向用戶提供話音、資料及視訊綜合業務，符合電話網、計算機網、有線電視網三網一體化的發展趨勢;還可提供承載業務，如蜂窩系統基站之間的傳輸等。
6) 頻率複用度高、系統容量大
通過採用多扇區、先進的調製方式、不同極化等途徑，可以進一步提高頻譜利用率。現有分析計算表明，LMDS基站的容量很可能超過其覆蓋區內可能的使用者業務總量，因此，LMDS系統很可能是一個“範圍”受限系統而不是“容量”受限系統。所以LMDS系統特別適於在高密度使用者地區使用，如繁華的城市商貿區、技術開發區、寫字樓群、城市居民小區等。
7) 網路執行、維護費用比較低
這是無線系統自身固有的優勢。
三、LMDS在國內外的使用情況
LMDS技術最初由美國的Cellular Vision公司開發，1991年得到了該技術的試驗許可證，現已在紐約建成執行一個LMDS網路，主要是提供多頻道電視服務。
目前有很多通訊裝置製造廠商已經推出或即將推出LMDS的產品，例如：加拿大新橋網路、北電網路;法國阿爾卡特;德國博世Bosch;美國Cellular Vision、朗訊(Lucent)、惠普(Hewlett-Packard)、Netro、Wytec、Belstar、休斯(Hughes)等等。
近年來，在世界各地陸續建設了一些LMDS技術或商用試驗系統，通過試驗網對LMDS系統進行了現場測試，著重測試了降雨對LMDS系統性能的影響，積累了有益的資料，為產品的研發、完善和工程設計提供了必要的依據。
目前，許多國家已經相繼分配了本國(地區)LMDS的工作頻段，同時出臺了有關LMDS運營的管理辦法與技術要求。這些國家大多采取了拍賣頻譜、制定有利於新運營商的政策法規，使其通過經營LMDS系統進入電信市場，進而促進競爭的做法，值得我國有關部門借鑑。
1999年1月7日，P -COM與Winstar公司共同宣佈，世界上第一套商用LMDS系統投入正式執行，利用P -COM公司的LMDS系統，為使用者提供高速Internet接入、會議電視、視訊點播、LAN互連以及話音服務，取得了非常好的商業效果。自此以後，P-COM與Winstar公司緊密攜手，在美國本土及國際市場，大規模開展LMDS業務。
Formus公司是美國科羅拉多州的一家無線通訊公司，該公司現已籌集了5500萬美金的風險資金，將主要採用LMDS技術，通過與當地擁有無線頻譜牌照的公司合作來建設寬頻通訊網路，為那些迫切需要現代化通訊服務的國家提供先進的話音、資料和視象業務。Formus的發展戰略重點在以下四個區域：拉美、東歐、西歐和亞太地區。Formus聲稱要建設澳大利亞全國範圍的LMDS網路，它可以租用AAP公司的頻率;該公司還計劃從現在起3年內在紐西蘭、波蘭、厄瓜多等國家全面建設LMDS網路。
菲律賓和韓國都已分配了LMDS頻段，並開始進行現場試驗。
日本也為LMDS的實施設定了頻段，同時不允許其最大的電信運營商NTT在2001年之前申請LMDS頻率，美國運營商WinStar與日本電話公司KDD、商貿公司Sumitomo於今年1月組成一家合資公司，準備參與LMDS頻譜的投標，並計劃一個全國性的LMDS網路。
目前，國內大型電信部門的資料網路骨幹網的建設正在轟轟烈烈地進行著，一些地區已經初具規模，各電信運營商已開始著手接入網的建設。LMDS以其大容量、多業務、易建設、見效快等明顯優勢引起了我國業內人士的廣泛關注。
1999年7月，我國第一套LMDS實驗網在廣東省廣州市開通，這套由P-Com公司為中國聯通公司建立的`LMDS網路標誌著我國接入網發展的新起點。目前，中國聯通公司的LMDS實驗網正在測試和除錯階段，如果實現成功，LMDS也許會在中國掀起與次通訊技術革命的高潮。我國的臺灣在國立大學最近建立一個LMDS試驗系統，臺灣電信總局正在制定LMDS頻率分配的方案。
四、LMDS 的應用與發展
LMDS 屬於無線訪問的一種新的形式，可以採用LMDS蜂窩式的小區結構覆蓋整個城域範圍。典型的LMDS系統利用地理上分散的類似蜂窩的配置，為由多個樞紐發射機(或稱為基地站)在一定小區範圍的服務區管理使用者群，每個發射機經點對多點無線鍵路與服務區內的固定使用者通倍。每個蜂窩站的覆蓋區為5～7km，若採用具有更高的發射功率、更強的接收靈敏度，可增加基站的覆蓋範圍，使覆蓋範圍達到10km以上。
由於LMDS覆蓋區可相互重疊。每個蜂窩的覆蓋區又可以劃分為多個扇區，可以根據需要在該扇區提供特定業務或服務。如通過採用多扇區、先進的調製方式(如P-COM公司採用的64QAM)、不同極化等途徑，可以進一步增加頻譜利用率、提高網路容量。P-COM公司獨到的自動發射功率控制技術，減少了多小區之間干擾，增加頻率效率超過40%，更高效率地增大了地區LMDS系統的總容量。LMDS系統特別適於在高密度使用者地區使用，如繁華的城市商貿區、技術開發區、寫字樓群、城市居民小區等。
LMDS技術之所以得到世界各地的普遍關注，其實是與它自身的條件有關：
1)電信改革：在電信運營業中引入競爭、開放電信市場已成為大勢所趨，而新的電信運營商在開展業務時，面對原先擁有大量基礎設施和使用者的老運營商，必須揚長避短，採用新技術。
在客戶流動率很高的通訊行業中，LMDS系統具有一個對經營者特別有價值的優點：經營者可以根據市場經濟效益的要求，收拾起中心站的裝置並將其遷往另一個地點，而這對於電話線、有線電視及光纖網來說是不可能做到的。
2)網路融合：隨著技術的發展，三網合一成為可能，建設一體化的現代通訊網、向用戶提供一體化的服務是面向未來的選擇。
3)市場需求：當前，資料通訊的技術與市場需求都在突飛猛進，全美資料通訊的資料流量已經超過語音。因特網與IP電話的發展更是日新月異，人們漸漸不再滿足於傳統的通訊速率，而對通訊頻寬的要求日益增高，同時期望通訊資費不斷下調。面對這種迫切的使用者期待，已有的低頻段無線接入系統漸顯得力不從心，原有的銅線接入系統卻先天不足，最為理想的光纖接入網尚未普及，而LMDS技術則具有向單位和家庭架設一條便捷的資訊高速公路的可能性。可以這樣說，LMDS技術是憑藉自身的諸多優勢應運而生的。
1、LMDS適應我國當今寬頻業務的需求
LMDS是電信運營商、ISP商綜合接入網解決方案的最佳選擇之一。
LMDS點對多點寬頻業務分配系統,採用無線接入的方式,具備廣泛的覆蓋範圍,大容量(4.8G頻寬),介面豐富(OC-3,CES,E1,10BASE-T、語音、幀中繼、V.35),能夠滿足電信運營商服務於社會的多種業務。特別是將IP高速接入到千家萬戶,實現資料、語音、視訊一體化。
1)中國電信擁有國內最龐大,最完善的公眾電話網PSTN、分組交換資料網、163計算機網際網路、169公眾多媒體資訊網等,提供著絕大多數資訊業務。將以上資源利用LMDS系統寬頻、高速地接入到集團使用者,接入到家庭,解決最後一公里接入,甚至是“100米接入”的問題,代替傳統的調變解調器的撥號上網,解決了家庭多媒體業務發展的瓶頸。
同時面臨新興電信運營商的挑戰(如中國聯通計劃建設的“智慧小區”,廣電系統網路公司的“家庭多媒體業務”等等),LMDS能夠為中國電信提供面向家庭的寬頻接入,維持其在電信運營商中的主導地位。為此,中國電信向資訊產業部無線電管理局申請了LMDS的試驗頻率,同時在廣東電信和四川電信進行試驗。試驗成功後,在得到資訊產業部頻率許可下,LMDS將與光纖綜合接入網一同成為中國電信的在接入網建設中的重要接入手段。預計中國電信在未來10年的城域接入網建設中投資將達百億元。
2)中國移動、中國聯通是以GSM為主的電信運營商,拓展綜合資料接入業務是他們新的效益增長點。為此中國聯通率先在廣東聯通進行了LMDS試驗。中國移動也在武漢分公司迅速跟進,均實現了基站互聯、IP資料接入等業務。
同時,行動通訊正向著寬頻行動網路發展,未來的3G行動網路的基站互聯在傳輸方式上不同於現在的以E1為單位,正向ATM綜合接入平臺轉變,以155Mb/s為主。那麼LMDS技術的應用,將為3G行動通訊奠定穩固的接入基礎。
3)中國網通、中國吉通和地方寬頻運營商是中國以發展IP寬頻業務為主的新興網路運營商,具有獨立的業務範圍。如高速上網,IP電話等,尤其是網通採用IP-over-DWDM技術,在全國迅速鋪開了大容量的幹線網路,目前正在探討本地網的建設方案,各地的資訊中心也已經形成。作為本地網的一部分,光纖接入網的建設,結構複雜,耗資大,週期長,影響了開發和佔領客戶的速度,LMDS技術可使網通和吉通短期內迅速建起覆蓋性無縫接入網路,一躍成為傳統運營商的強有力競爭對手。網通的試驗網已充分證明了LMDS方案的可行性。
LMDS是近期極為熱門的無線接入技術，基於點對多點微波傳輸方式為電信運營商提供雙向高速率的寬頻無線接入解決方案。
2、LMDS在我國有廣闊的應用發展前景。
首先，LMDS可作為固定網運營部門迅速滿足使用者對寬頻接入的需求，可進行視像和高速資料及IP業務的傳輸，同時可作為與光纖接入網的補充。其次，LMDS還可作為新的電信運營商包括行動通訊運營商進行快速組網的有力手段。據介紹，中國聯通計劃在一百多個城市採用LMDS技術進行無線資料網建設，傳輸IP電話及其他資料業務。第三，LMDS也可用於廣播電視領域進行視像傳輸。
總而言之，LMDS系統對於寬頻業務的經營者和使用者雙方都是一種多用途的具有良好成本效益的選擇方案;由於它能迅速而廉價地建立起來，因此對經營者和使用者來說，特別有吸引力。
以上就是LMDS寬頻無線接入技術應用與發展前景分析，希望能幫到大家，謝謝閱讀。請繼續關注。
