7.1 Širokopásmové distribuční systémy LMDS
Systémy LMDS (Local Multipoint Distributive System) jsou širokopásmovou bezdrátovou přístupovou technologií původně určenou pro digitální televizní vysílání DVB (Digital Video Broadcast). Tyto systémy jsou koncipovány jako pevná bezdrátová technologie pokrývající širokou skupinu uživatelů především v tzv. poslední míli přístupových sítí (Last Mile). LMDS systémy pracují běžně v mikrovlnném pásmu od 26 GHz do 29 GHz. Ve Spojených státech je též zvažováno frekvenční pásmo od 31.0 do 31.3 GHz.
LMDS systémy využívají pro svůj provoz pevné bezdrátové připojení, které je realizováno prostřednictvím základnových stanic BS, k nimž je pomocí radiového rozhraní připojena řada přístupových koncových stanic SAS (Subscriber Access System). Stanice SAS jsou vybaveny směrovými anténami orientovanými směrem k základnovým stanicím BS.
Síťová struktura LMDS systému
Propustnost a dosažitelná vzdálenost připojení je závislá především na omezeních daných použitým radiovým kanálem a zvolenou modulační metodou např. PSK (Phase Shift Keying) nebo AM (Amplitude Modulation). Vzdálenost je obvykle omezena na přibližně 2 až 5 km s ohledem na útlum způsobený např. deštěm. Rozmístění jednotek na vzdálenost vyšší než 8 km od základnové stanice BS je možné pouze za určitých okolností a s omezením na systémy typu „bod-bod“, které mohou překlenout tuto vyšší vzdálenost díky zvýšenému zisku antény.
Ačkoli někteří operátoři v Evropě používají LMDS systémy pro plošné poskytování přístupových služeb v různých typech sítí, LMDS systémy jsou však běžně využívány pro vysokokapacitní distribuci provozu v sítích typu GSM, UMTS, WiMAX nebo Wi-Fi.
Počet sektorů kolem základnových stanic BS a jejich fyzické rozložení je závislé především na počtu přípojných míst, ale také na celkovém přenášeném objemu dat, který je směrován právě přes tyto základnové stanice. Fyzická sektorizace však není neměnná. Její modifikace je možná v souvislosti s rostoucím zatížením sítě. Základní rozdělení území a jeho pokrytí je realizováno pomocí dvou kanálů s kmitočty A a B, které implementují tzv. dvoufrekvenční plán.
Důvodem pro zavedení dvoufrekvenčního plánu jsou závažné problémy se vzájemnou interferencí mezi jednotlivými sektory. Existuje několik technik, jak tuto vzájemnou interferenci odstranit nebo výrazně redukovat. Základním předpokladem jsou vhodné směrové vlastnosti antén základnových stanic BS obsluhujících daný sektor a samozřejmě i antén účastnických stanic, které by měly být úzce směrové (parabolické) a namířené přímo na obslužnou základnovou stanici BS. Dalšími možnostmi, jak omezit vzájemné interference, jsou např. alokace různých kanálů každému sektoru vokolí BS zvlášť nebo změna polarizace radiových signálů v jednotlivých sektorech na vlnu horizontální nebo vertikální.
7.2 Širokopásmové distribuční systémy MMDS
Systémy MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service nebo Multipoint Microwave Distribution System), známé také jako systémy BRS (Broadband Radio Service) nebo někde také označované jako Wireless Cable, jsou bezdrátové telekomunikační technologie primárně využívané pro širokopásmové propojení sítí nebo jako alternativní metoda pro příjem programů kabelové televize.
Systémy MMDS pracují na kmitočtech okolo 2,1 GHz a v mikrovlnném pásmu od 2,5 GHz do 2,7 GHz. Příjem televizních programů respektive datových signálů přenášených systémy MMDS je zajištěn prostřednictvím střešní mikrovlnné antény. Samotná anténa je pak připojena k transceiveru, který umožňuje příjem a vysílání mikrovlnných signálů a konvertuje je na kmitočty kompatibilní se standardními TV tunery (v principu podobně jako je tomu u satelitních antén, kde jsou signály přeměněny na kmitočty kompatibilní se standardy kabelové televize). Některé typy antén mohou využívat tzv. integrovaný transceiver. Digitální televizní kanály pak mohou být dekódovány pomocí standardního set-top boxu nebo přímo v televizoru s integrovaným digitálním tunerem. Datové signály lze souběžně přijímat pomocí kabelového modemu podporujícího standard DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification).
Frekvenční pásmo systémů MMDS je rozděleno na jednotlivé kanály se šířkou 34 MHz, které se nachází vkmitočtovém pásmu vyhrazeném pro distribuční systémy. Základní koncept systémů MMDS je primárně zaměřen na přenosy s vysokou provozní kapacitou prostřednictvím rozsáhlé distribuční sítě (např. multiplexy televizních a rádiových programů), v budoucnosti pak libovolná data přenášená po kanálech využívajících výhradně digitálních technologií. Každý kanál je schopen přenášet data rychlostí až 30 Mbit/s použitím modulace 64-QAM, resp. 42 Mbit/s u modulace 256-QAM. S ohledem na FEC (Forward Error Correction) a další režijní a systémová záhlaví je reálná propustnost asi 27 Mbit/s u modulace 64-QAM a 38 Mbit/s u modulace 256-QAM.
Nejnovější kmitočtová pásma systémů MMDS jsou plánována s ohledem na změnu šířky přenosových kanálů a systém přidělování licencí v souvislosti se zaváděním technologie WIMAX TDD do pevných a mobilních zařízení.
Systémy LMDS a MMDS vychází ze standardu DOCSIS využívaném v kabelových modemech. Modifikací standardu DOCSIS pro širokopásmové distribuční systémy je standard DOCSIS+.
Odolnost přenosu dat je u systémů MMDS zajištěna šifrováním toků mezi bezdrátovým širokopásmovým modemem a systémem WMTS (Wireless Modem Termination System) umístěným v BS poskytovatele pomocí algoritmu Triple DES (Triple Data Encryption Standard).
Systémy MMDS poskytují podstatně vyšší dosah než systémy LMDS. Systémy MMDS jsou také součástí nového standardu 802.16 WiMAX vydaném v roce 2004.