3.5G无线接入技术其它无线接入技术比较与分析

发布: 2010-10-20 14:23 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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大唐电信无线通信公司副总经理　魏忠和

    作为目前很热的接入技术之一，无线接入技术被各运营商尤其是新运营商所普遍看好，国家无线电管理机构也就此出台了具体的频率规划，足见大家对这种技术的重视和看好程度。
　
根据国家无线电管理机构的频率规划，我们的频率划分基本上是根据欧洲标准进行的。在有限的30MHz带宽内，如果按照1.75MHz带宽为单位划分，可容纳17个子带；按照3.5MHz带宽为单位划分，可容纳9个子带，明确了频率的划分才好谈利用3.5G无线接入技术来进行网络建设和运营。

    目前，固定无线接入系统采用的空中接口种类大体分为三类：基于IP、基于ATM信元、基于TDMA的时隙分配；对于调制解调、纠错、接收灵敏度及频谱效率等指标都有相应的理论值和工程可实现值。不同的调制方式一般对应不同的纠错方式，在无线通信系统中纠错性能将直接影响系统的整体性能，尤其是在组织多扇区时更要对这一点充分重视。

    不同设备占用带宽比较关于接入带宽和占用带宽。我们看到，对于基于802.11的无线局域网等产品，只有1.8M左右，离有些厂商号称的23M的单载波接入带宽有一定出入，主要是因为在计算时并没有去除协议开销，所以得到的值并不是用户可使用的净速率。对于某些从26GHz　LMDS系统调低工作频率至3.5G的设备，单载波占用
带宽是3.5　MHz，提供的净速率是8M；大唐电信的R2000AIRsun产品单
载波占用带宽1.7　MHz，提供的净速率是4M（2×E1），之所以能够实
现这一点是因为我们使用了带有卷积编码的64QAM调制方式。

    在业务承载上，基本上可分为两大类：主要是基于透明传输的TDM
电路基本业务（基站传输链路及租用线业务），也可承载IP业务，无线接入设备一般均同时支持这两种业务，以便运营者为用户提供差异化的服务。

    大唐电信R2000AIRsun可同时承载上述全部业务接入，但基于以太网技术的无线接入产品往往仅可支持后者，不能提供第一类业务服务。

    关于网管、鉴权及记费，大多数无线接入产品的网管系统都采用SNMP协议平台，并且用户鉴权及记费基本都需要第三方设备完成，无线接入设备本身可提供尽可能多的参数供相关设备访问和使用。

    大唐设备通常的组网方式典型值为八扇区，可以用两对载频来实现，即相邻扇区用异频，不相邻扇区同频复用，靠频率的差别和不同的极化方式来组织多扇区基站。在实际操作中，运营者可以拿到多少的频率资源是最重要的先决条件，是一个比扇区复用技术本身更为关键的核心问题。如果在一个城市可拿到全部的30MHz带宽，那么每一扇区可用带宽就可高达14　MHz，易于组织较高接入带宽的多扇区系统。但在实际的频率分配中这一条件较难满足。如果获得14MHz带宽执照，则可按2x7MHz组织多扇区基站。如果获得7MHz带宽执照，则可按2x3.5MHz组织多扇区基站。如果接入设备单载频占用带宽14MHz，则只有获得2X14MHz带宽执照才可组织多扇区基站；有些设备要在得到三个载频、每载频带宽大于7MHz的情况下组织多扇区，这对空中无线电频率带宽的要求是较难满足的（因为在一个城市里某一特定运营者拿到超过14MHz带宽的难度很大）。大唐电信的设备单载频占用带宽为1。7MHz，因此可以充分满足运营者的灵活需要，利用可拿到的频谱资源有效的组织多扇区基站。
    由于资源限制和3.5GHz设备本身的传输特性以及天线的工艺原因，一个运营商在3.5GHz频段上难以组织同城域多小区系统，除非基站为有较大的选择自由度，因此在作组网规划时需慎重考虑，尤其是选择的设备一定要有较好的性能指标。大唐的设备在不同小区同频载干比不大于21DB、或邻频频载干比不大于15DB时，可用来组织多小区，达到10E—9的误码率要求。并且，对于统称之内的基站位置、用户远端站的位置，站与站之间的耦合等复杂的因素，我们拥有一套先进的设计软件，可对系统进行详细的参数计算，保证多小区方案的实施，最大限度地提高运营者对宝贵的频率资源的充分利用。
　    大唐电信设备在贵州移动成功实现了70多个基站的互联，对频谱的需求是28MHz；即使在3.5GHz频段无法得到28MHz的带宽，我们的设备支持3.5GHz、26GHz的混合组网，可很好的解决这一问题。　
    前面主要叙述了3.5GHz的无线接入系统，下面对主要无线接入手段
在技术上进行简单的比较。

    不同频段的无线接入产品　

    不同频段的无线接入产品，主要包括：
    a：用于2.5GHz／5.7GHz的MMDS系统。目前，大唐电信与美国思科公司正在开展合作，结合大唐无线公司在无线射频技术方面的经验和实力，推出实现双向数据接入的无线路由器产品。将采用先进的VOFDM技术实现无视距通信，在大楼林立的城市里利用“多径”，实现单载波6MHz带宽下高达22M p bs的数据接入业务，频谱效率较高，在2.5GHz频段可达到90％的通信概率，在5.7GHz频点可达到80％以上的通信概率。
    由于目前广电系统基本上实现了用光纤传送信号，广电系统退出2.5GHz频段的地区可以有机会取得2.5GHz执照。
    b：工作在高频段的微波SDH　IP环系统。过去在点对点的微波接力传输电路中使用较多的微波SDH设备，现在随着技术的进步我们推出了微波SDH双向环网，具有自愈功能，与光纤环的自愈特性一致，可沿途上下业务，集成了ADM，采用系列化的Modem，实现QPSK—256QAM可编程，有多种接口（G.703、STM—1、E3／T3、E1、以太网10Base—T，　
100Base—T）；同时小型化结构的IDU＋ODU时的设备的工程安装较以往的微波设备更方便，并且在频率紧张的情况下，这种设备可工作在13、15、18、23GHz等频点，在城域网的建设中可避开对于3。5／26无线接入频率的激烈争夺，可支持8＊155M的带宽。
    微波SDH／IP环网结构图　
    关于工作在26GHz频段的LMDS　系统，最近大家已经听到很多了，因此关于一些基本的性能概述我就不再重复了，需要强调的一点是：
    在调制方式上，使用FDMA或TDMA　的问题。由于系统容量较大，如果使用FDMA　使带宽被单一的用户所吸纳是不经济和不必要的，因此目前的实用系统多采用TDMA　方式，并且目前还没有那个厂商采用TDMA—64QAM　的调制方式，因此在工程上真正实现了的接入带宽是有限的，并不是像某些宣传那样大。　　

    无线接入技术的比较　　
　　　　　　　　
    无线接入技术的比较：

    无线接入手段经济性分析　

    前面介绍了几种无线接入手段，现在对所采用的无线接入手段进行
简要的经济性分析。
　　采用无线接入提供基站传输链路的经济分析。
　　1、约束条件：
　　◆　每基站提供1×E1。
　　◆　按2×14MHz可用资源，3.5GHz频段，8　扇区基站。可提供64
条基站电路　。
　　2、与采用PDH微波手段的经济比较：　
　　◆采用13GHz　PDH微波提供64条电路约需1024万元
　　◆采用R2000　AIRsun　提供64条电路约需1000万元。
　　3、　其他条件的比较：
　　◆　13GHz　PDH微波每跳可提供4　E1；
　　　R2000　AIRsun每跳可提供2E1，比较时按1×E1计算
　　◆　13GHz　PDH微波同城域安装64跳，频率资源紧张，工程困难
　　　　R2000　AIRsun　工程施工简单，占用资源少。
　　◆　13GHz　PDH微波没有统一的网管系统，维护不方便；
　　　　R2000　AIRsun　有网管系统，维护方便。
    在IP数据业务接入上，首先要明确接入带宽的设计原则，即要按照用户的需求科学合理地规划分配到每一用户的带宽，并结合考虑动态带宽变化情况（不同用户不同时刻对于带宽的不同需求）之后，才好根据需求来设计网络，才好谈经济性分析。

    典型案例的经验分析

　　1.约束条件：
　　◆2×10.5MHz可用空中资源（3.5GHz）。
　　◆为中小企业用户提供接入服务，每幢写字楼提供16个用户接入（
一部CPE），共500个用户。
　　◆每用户最小保证接入带宽为384kps。
　　2.输出：
　　◆总接入带宽约96Mb p s。
　　◆可接入企业用户数N＝96Mbps／（384Kbps×100％×50％）
≈500。
　　◆CPE数M＝500／16＝31。
　　3.平均每个用户设备成本约1万元。
　　4.回收期：
　　按每用户初装费2000元，每用户月收信息流量费300元计算，则投
资回收期约2年，（不含附加人工及资金成本）。
　　5.与ADSL接入比较。
　　ADSL设备成本约2000元／户，不含线路投资。典型的收费标准是初装费500元，每月信息流量费平均120元。
    最后，要强调的是服务的重要性，因为无线接入系统解决的综合业务接入问题，涉及技术复杂，方案设计，设备选型对众多的网络通信协议及标准，兼容性至关重要。无线接入系统涉及电路传输设计，工程安装设计，天线馈线安装工程，小区规划等，设备供应商要具有足够业务能力、实际经验及专业知识，否则售前、售中、售后服务难以保证。大唐电信无线通信公司有四十余年从事专业无线通信设备研发、生产、工程、维护的能力，拥有一支素质很高的专业人员队伍，有能力帮助用户建立优秀的无线接入网。