毫米波LMDS宽带无线接入通信系统研究

毫米波LMDS宽带无线接入通信系统研究【摘要】：宽带固定无线接入技术作为宽带接入技术的一种新的发展趋势，近几年有了很大发展。随着毫米波集成电路技术取得的突破性进展，近年来在国际上掀起了一个毫米波民用技术的研究热潮，特别是毫米波在通信、汽车等领域的应用。毫米波技术在通信领域最典型的应用就是本地多点分布业务(LMDS)系统。本地多点分布式业务系统是工作在10、24、26、28、31、38GHz等微波及毫米波频段的固定宽带无线接入系统，系统网络构架采用蜂窝结构，每蜂窝小区为半径2-5公里内的固定用户提供业务，基站利用光纤或无线和骨干网以点到点方式连接，目前多采用ATM方式连接。系统向用户提供PABX/POTS话音业务、高速INTERNET访问或网络互连业务、帧中继业务、VPN及专线业务等。系统具有良好的市场前景，因此国外对此应用进行了广泛的研究，研究内容涉及毫米波传播、系统设计与制造、系统业务及应用、标准化等方面。国内对LMDS宽带接入技术的基础性研究也还很少，因此在国内开展LMDS方面的研究具有重要的技术和市场意义。本文的研究工作主要包括以下几个方面：1．系统接入研究：利用上海电信的资源优势，建立了多业务综合接入试验平台和多用户IP接入试验平台，剖析了LMDS系统的组成和结构特点，在此基础上对系统的典型业务、组网方式、频率规划、综合应用和用户配置等进行了研究探讨，两个平台的建立还为LMDS系统传播特性研究中提供了难得的大量有重要价值的原始数据。2．LMDS毫米波子系统设备研制：该项工作属于LMDS系统的关键技术研究，对于系统的国产化具有重要意义。子系统采用L波段和毫米波段结合的方式克服了从中频直接到38GHz毫米波段技术上难以实现的困难；采用恒温晶振+微波倍频+毫米波谐波混频器倍频+注入式放大的方法很好地解决了稳定性问题；子系统中还用了很多E面波导滤波器，这种滤波器结构简单、性能稳定；系统采用PHEMT器件作为LNA和功放芯片，保证了系统的整机指标满足要求；子系统噪声系数小于8．0dB，频率稳定度蕊20ppm，在37.ZGHz时相位噪声为簇一75dBc/Hz/10KHz。和国外同类产品相同，其中相位噪声指标好于国外产品。该部分研究工作为上海市技术发展基金项目(项目编号002212003)，本人是主要技术负责人。3.LMDS远近端嵌入式无线Web网管研究:将嵌入式无线Web网管技术引入LMDS系统远近端设备进行远程网络管理，在系统安装和维护时可以节省大量人力物力，具有很好的实时性和灵活性，本文给出了其实现方案。4.LMDS系统传播、雨衰和抗雨衰技术研究:基于试验平台的原始数据积累，采用双射线模型分析了反射对LMDS系统传播的影响，在理论和数据计算上证明了有关文献对LMDS系统可以不考虑反射衰减的说法的不妥;并将三维韵双射钱膜型雌护倒巨那经，尸长珍翔妻具确百井附务本文还对抗雨衰技术进行了分析讨论，提出低频段切换技术来从根本上提高LMDS系统的可用性;文中还提供了上海和国内典型地区的覆盖预测计算结果。关键词:宽带无线接入，LMDS，ATM宽带传输，综合宽带业务，毫米波滤波器，毫米波低噪声放大器，毫米波高稳源，PHEMT器件，毫米波传播，雨衰，WBM【关键词】：宽带无线接入LMDSATM宽带传输综合宽带业务毫米波滤波器毫米波低噪声放大器毫米波高稳源PHEMT器件毫米波传播雨衰WBM【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2005【分类号】：TN925【目录】：第一章绪论9-201．1毫米波在地面通信系统中的应用9-101．2LMDS系统及其应用10-131．3国外在相关领域的研究现状13-151．4国内的应用和研究15-171．5本文的研究内容和研究路线17-181．6本文的主要创新之处18-20第二章LMDS的接入、业务和用户模式20-452．1接入试验的必要性20-212．2LMDS系统21-302．2．1基本单元21-232．2．2内部功能模块23-282．2．3系统数据传输模式28-302．3LMDS系统多种业务综合平台30-372．4LMDS系统多用户试验平台37-422．5试验测试项目要求42-45第三章LMDS毫米波子系统研制45-783．1毫米波子系统技术参数关键指标的确定45-483．2毫米波子系统设计48-513．3E面滤波器的设计51-583．3．1结构523．3．2分析方法52-583．4毫米波源58-663．4．1高稳腔体源的工作原理与实现方法58-633．4．2倍频链毫米波源电路的工作原理与实现方法63-663．5毫米波低噪声放大器和功率放大器66-713．6系统测试71-753．7系统的改进和应用75-78第四章LMDS的嵌入式无线Web网管设计78-864．1引言78-794．2嵌入式WBM技术79-804．3系统组成80-854．3．1系统硬件平台80-834．3．2系统软件平台83-854．4LMDS远近端设备的网管信息854．5结论85-86第五章LMDS系统传播、雨衰和抗雨衰技术86-935．1反射衰减对LMDS系统传播的影响86-895．2雨衰及抗雨衰技术89-93第六章结束语93-976．1研究工作小结936．2有待研究的问题93-97参考文献97-101致谢101-102攻读博士学位期间的科研工作和论文102-103本论文购买请联系页眉网站。