MMDS

MMDS （Multichannel Multipoint Distribution Services）

MMDS可透明傳輸業務，在基站端與網絡的接口為Tl/El、100Base－T和O－3等，在用户端的接口為El和10Base－T等，可以為用户提供Internet的接入、本地用户的數據交換、話音業務和VOD視頻點播業務。MMDS主要集中在2GHz～5GHz。相對而言，這個頻段的資源比較緊張，各國能夠分配給MMDS使用的頻率要比LMDS少得多。由於2GHz～5GHz頻段受雨衰的影響很小，並且在同等條件下空間傳輸損耗也較LMDS低，所以MMDS頻段可應用於半徑為幾十km的大範圍覆蓋。

MMDS最初用於傳輸單向電視和網絡廣播，1970年FCC在2.5GHz上劃分了200MHz給無線電信運營商，其中共有31個信道，每信道帶寬為6MHz。雖然MMDS的技術不斷革新，但是當時的市場情況並不成熟，也沒有受到足夠的重視。1998年9月，FCC批准運營商採用雙向的數據業務傳輸，允許更加靈活地使用MMDS頻段。同時MMDS的數字化發展也使得它更具競爭力。近來，高速數據接入的發展促進了MMDS的發展。

MMDS適用於用户分佈很分散的情況———可分佈在40km的範圍，但是，由於信道數量的限制，對運營商而言，用更高調製技術的方式來提高應用頻率是很冒險的，這是限制MMDS在大型商業區應用的最重要的一點，而且大的覆蓋範圍也容易引起MMDS小區之間的干擾。 與點對多點的LMDS相比，MMDS適於用户相對分散、容量較小的地區，從成本上來講，MMDS低於LMDS。MMDS所能提供的數據帶寬同樣與可利用的頻段、採用的調製方式（QPSK、16QAM或64QAM）和扇區數量有關。粗略估算，能夠提供的容量大約為所佔頻率帶寬的3～4倍，即100MHz的頻率帶寬能提供300Mbit/s～400Mbit/s的數據帶寬，供一個基站覆蓋範圍內的用户共享。從對產品的提供情況來看，MMDS比LMDS要弱一些，但目前已經有一些廠家。MMDS同樣能夠作為IP、TDM和幀中繼等接入骨幹網絡的寬帶無線接入解決方案。用户通過它可以實現Internet接入、本地用户大容量數據交換、話音、VoIP、VOD、數據廣播和標準清晰度或高清晰度電視信號等多種業務。

1、一級傳輸網

各省、市把衞星信號及微波幹線傳送來的中央加密節目，通過微波骨幹網傳送到全省的地（州）、縣微波站。

2、二級傳輸網

各地（州）、縣有線台接收本省微波傳送來的加密節目，並插入本地區的自辦節目，在人口密集的地區和地勢最高點設立MMDS發射台。

3、三級傳輸網

各鄉、鎮、村定向接收MMDS微波信號後，再加上來自衞星的多套電視節目，建立CATV分前端，再用同軸電纜傳輸到各集體用户或個體用户。

MMDS無線傳輸網與光纖網一樣，可實現雙向傳送話務和數據信息，視頻點播、電視會議等。

MMDS技術其實也是一種無線通信技術，這種技術的英文全名為Multichannel Microwave Distribution System，中文含義叫無線多路微波分配系統。現在MMDS使用了傳統的調製技術，但是未來的技術將是基於VOFDM（Vector Orthogonal Frequency Division Multiplexing）的，接收端與反射的信號相結合，生成一個更強的信號。這種技術成本低廉，常用於遠離服務中心的小型企業接入網，它有時被稱為WDSL或通稱為寬帶無線技術。MMDS最顯著的特點就是各個降頻器本振點可以不同，可由用户自選頻點，即多點本振，所以，各降頻器變頻後的信號，可以分別落在電視標準頻道的VHFI、 Ⅲ頻段；增補的A、B頻段；UHF的13~45CH（頻段），這對於用户避開當地的開路無線電視或CATV佔用的頻道有極大的好處。早期MMDS主要是一種單向非分配型圖像業務傳輸系統。現在已可以比T-1更快的速率發送和接收數據信號。MMDS不需要與本地的電話和有線電信服務公司打太多的交道，這些公司一般都不願意合作，不想開放自己的網絡。在MMDS系統中，通常是用以太網與無線Modem連接。

MMDS技術可以為用户提供多種業務功能，這包括點對點面向連接的數據業務、點對多點業務、點對點無連接型網絡業務。除了提供點對點、點對多點的數據業務外，MMDS還能支持用户終端業務、補充業務、GSM短消息業務和各種GPRS電信業務。

MMDS的傳輸發射方式分單頻點發射機和寬帶發射機兩種：

1．單頻點發射機特點

(1)可靠性比較高。如某一路發射機發生故障中斷了發射，不會影響其他路信號的傳輸。

(2)傳輸距離較大。覆蓋範圍最大可達50公里以上。通常傳輸12路電視信號的農村有線電視網要覆蓋30公里以上距離都使用此類發射機。

(3)由於它採用獨立發射機，成本造價較高。

(4)發射機置於室內，維護方便。

2．寬帶發射機特點

(1)結構簡單，使用方便。

(2)覆蓋範圍較小，一般在30公里半徑以內。

(3)成本低，很受經濟不太發達地區用户的歡迎。

(4)可置於室外天線後部，免去建機房及購買饋管和波導的費用。

在使用MMDS系統來接收信號時，用户要注意的是接收點的選擇，面對發射台方向不能有遮擋，要避開干擾源。在對MMDS信號接收系統調試時，只要使用場強儀，用連接線與下變頻器、饋電器連接起來。先把場強儀或電視機調到欲收的頻道上，然後調節天線的方位角與仰角找到主信號後再微調場強儀的頻率，反覆調整使信號最強；MMDS系統的接收天線高度儘量安裝在高層建築物頂上。 ^[1] 

由於MMDS系統是將前端的電視信號通過無線電波向空中發射，在覆蓋範圍內，用户藉助廉價接收設備便可接收，如何杜絕非法用户就成了一個困擾人的問題。但也並不是沒有解決辦法,就這種問題有以下幾種解決方案：

1．在前端加上可尋址加擾系統，對信號進行加擾及對用户進行授權。在接收端通過解擾器將信號還原為可收看信號，這樣即使盜接信號者有解擾器，由於其未被授權，也只能收到加擾後被擾亂的信號。

2．在MMDS發射前端加擾(編碼)，接收用户可向加擾單位購買解碼器，安裝在接收端的前端就可收到信號。

目前加擾有三種方法：1、視頻加擾　2、音頻加擾　3、音視頻全部加擾

3．在前端增添一套加擾設備對發送的信號進行加擾。現行的加擾方案有射頻加擾和視頻基帶加擾兩種。

按照國際通信標準，MMDS頻道配置應該與國際接軌，在2503-2687MHz頻段內，以每頻道8MHz帶寬鄰頻道間隔排列23個電視信道。並在2684-2700MHz專用頻段內，用於數據及話音通訊傳輸及雙向傳輸的上行回傳。在 200MHz帶寬內，以梳狀方式分成兩個獨立組，A組採用奇數頻道號，B組採用偶數頻道號，以隔頻道排列。

MMDS系統作為一級供電發射系統，應有兩個獨立電源或自備發電機，並備有交流穩壓電源。輸出電壓電力供給要沒有短暫的脈衝電壓，或採用鐵磁穩壓器，可抑制各種浪湧電壓和雷擊時從電源進入的感應電壓。

MMDS系統微波站必須可靠接地，按國際通信標準要求：收發天線系統接地電阻不應大於4Ω；技術用房接地電阻不應大於4Ω；設備系統接地電阻應小於 4Ω；設置在鐵塔（或高層建築）上的設備接地電阻應小於4Ω；MMDS系統的工作接地系統、保護接地系統和防雷接地系統應分設接地體，再將三個接地體匯接成一個總接地系統。

MMDS系統必須有良好的防雷設施，供電線路和通訊線路也必須有防雷措施；雷擊放電時產生巨大的能量，除直接通到地面外，還可通過長傳輸線產生感應電進入電子設備。所以MMDS系統的發射機房主發射天線的傳輸線要每隔1~2米安裝不鏽鋼接地夾子。上、下端應與鐵塔金屬結構連接，然後在塔底接至接地系統。

MMDS系統的發射機與頻道合成器之間的傳輸線應儘量短，頻道合成器波導輸出口距離牆面至少0.6米。為保護髮射機系統正常運行（尤其是大功率發射機），應保證機房內通風和室温的條件，機房的温度應保證在0~45°C之間。有條件的最好採用空調設備，以保持機房內的温度為+20°C~ +27°C的理想温度。因為頻道合成器及波導元件的尺寸直接影響發射頻率穩定度及發射機的可靠性。發射機內部過熱會自動保護而暫時停機，直到温度恢復為止。另外，低温會引起設備內部的冷凝，會影響電氣性能。此外MMDS系統的房屋與天線鐵塔應儘量靠近，MMDS機房最好設在樓頂上，以縮短饋線長度；拐彎要少，並要有饋線架。MMDS系統的機房通往室外的走線溝槽、孔洞及穿牆處，應加以密封，防止雨水、風、雪、霜、霧進入系統機房。

考慮到周圍樹木的影響在冬天安裝時，信號電平調整得高些，留有餘量，因為夏季由於森林樹木影響信號電平要弱些。MMDS系統的下變頻器輸出，可對個體信號進行接收，也能集體接收進入CATV（有線電視）分配網；倘若要集體接收信號時，有的系統直接進CATV分配網，有的系統在MMDS接收後，再與本地衞星接收信號及地面電視廣播信號在CATV分前端中混合進入分配網。另外在混合接受信號時，一定要注意考慮頻道的分配、交互調幹擾、電平均衡等問題。

(1)MMDS技術使用了最新的傳送數字信號的信源編碼與信道編碼技術，同時在MMDS系統中人們還引入了最新的調製技術，這樣會使得數字信號的頻譜壓縮，從而能大大提高了頻道利用率，最終可以提高通信功率與頻譜的綜合利用。

(2) 與傳統的AML、FM微波傳輸方式工作頻段相比，MMDS工作頻段要稍微低一點，而與地面電視廣播VHF、UHF頻段相比，MMDS其繞射能力要弱一點，各種樓層建築物對其吸收大，反射波弱，不會產生重影；此外組建MMDS技術系統需要的設備價格費用很低，特別是MMDS下變頻器更是小型化、集成化、大批量生產，更顯示其性能/價格比優的獨特魅力；所以MMDS技術很適用於大、中城市個人用户或單位用户接收，不需敷設光纜耗費大量的財力物力，而且操作簡單方便。

(3)MMDS無線傳輸網與有線電視光纖網一樣，可採用加/解擾技術，實現可尋址收費系統，計算機用户管理系統。MMDS無線傳輸網與光纖網一樣，可實現雙向傳送話務和數據信息，視頻點播、電視會議等。

(4) 由於MMDS通信技術採用數字濾波與數字存儲方式，因此人們可用很簡單的方法就能消除伴隨圖象傳輸的噪聲，來高效改善圖像傳輸的信噪比；此外，MMDS技術採用的數字濾波與數字存儲方式也很容易實現自適應的二維、三維亮度分離，徹底消除亮度干擾；及其他提高圖像質量的措施，這樣通過MMDS系統來傳輸數字電視信號的圖像質量要比通過普通方式傳遞的信號質量高得多。

(5)MMDS通信系統採用數字壓縮發射機來大大減少模擬發射機的數量，而且從建設的成本來考慮，採用數字傳輸系統要比採用相應的模擬發射機的成本低好幾倍，這種方式甚至比通信光纜的鋪設更能節省投資。而圖像質量等同於光纜傳輸質量，大大優於模擬傳輸質量，其可靠性大大高於光纜傳輸。如果省、市級已採用了MPEG－2數字壓縮傳輸，那麼縣、鄉級不用自行解決壓縮設備。

（1）採用殘留邊帶調幅制式：在技術上多路多點分配系統MMDS最基本的特點之一是沿用了地面電視廣播的殘留邊帶調幅(VSB-AM)制式,因而可採取下變頻和電纜分配入户接收方式,用現在的家用電視接收機收視。

（2）工作在2.5GHz到2.7GHz頻段：MMDS其次的基本特點是工作於微波頻段低段的2.5-2.7GHz，雨衰微小，具有微波段的直視傳播性質，繞射能力很低，因而大面積覆蓋時同頻台間隔容許較近。

（3）鄰頻多路傳輸：MMDS的另一基本特點是一種多頻道電視廣播業務，以無線地面傳輸方式來實現鄰頻多路傳輸。因而需要符合電視發射機的偏差容限，普通精度下位±500Hz，精密頻率控制下我±1Hz。鄰頻運用又需符合電纜電視的帶外雜散發射指標，一般需滿足-60dBc。 ^[2] 

在未來的一段時間內，美國的WorldCom公司將把MMDS服務拓展到美國8個新的市場，該服務可以將固定無線的連接速度從384kbps提高到 1Mbps，每月服務費也由200美元漲到600美元。儘管MMDS服務的價格極具有市場競爭力，不過在美國地區依然只有一小部分用户能購買到這些服務，美國的通信營運商WorldCom公司、Sprint公司和Nucentrix公司幾乎掌握了美國所有的MMDS使用許可；據不完全統計，到目前為止，選擇美國MMDS服務的個人用户數量和家庭用户數量已經超過10萬户，其中3.2萬户是美國WorldCom公司的用户。WorldCom公司目前除了向各位用户提供384kbps的對稱MMDS服務外，還提供每月收費400美元的服務，此服務為用户提供768kbps的下載速度及512kbps的上傳速度服務；每月收費600美元的服務，則為用户提供了512kbps的上傳服務和1Mbps的下載服務。服務供應商對於每一個MMDS產品的一次性安裝費用為1萬美元。現在最新推出的MMDS技術裝置並沒有視行需求，可以在大型的建築也有可能在厚重的木質結構建築中使用；現在購買MMDS服務不是一件容易的事，因為許多通信服務供應商正在等待新一代的設備投放到市場上。

最近，我國有的大城市已經成功地建成了數字MMDS系統，並且已經投入使用。不僅傳送多套電視節目，同時還將傳送高速數據，成為我國數字MMDS應用的先驅。數字MMDS不應該單純為了多傳電視節目，而應該充分發揮數字系統的功能，同時傳送高速數據，開展增值業務。高速數據業務能促進地區經濟的發展，同時也為MMDS經營者帶來更大的經濟效益。因為數據業務的收入遠高於電視業務的收入。

MMDS無線傳輸網與有線電視光纖網一樣，可採用加/解擾技術，實現可尋址收費系統，計算機用户管理系統。

數字壓縮技術最終解決MMDS頻道容量少的缺陷。可將4~10路電視節目壓縮在一個模擬的8MHz通道中傳輸。這能擴展更多的頻道容量，提高頻譜利用率。因此，在信息高速公路時代來臨之際，MMDS無線傳輸技術，仍然是信息高速公路聯結我國廣大山區、農村的有效手段。