固定无线接入技术介绍

I
0101 1111
效率高于QPSK，但覆盖距离近
调制方式：64QAM
010101
Q
101010
64电平正交调幅
I
64个幅度及相位均不同的矢量 点，每个矢量点表示一种状态， 为了表征这64个不同的矢量点， 必 须 使 用 “ 000000” 到 “ 111111”的6bit组来表示 （ 2 的六次方＝64），因此系统的 实际比特率将是系统符号速率 的 6 倍 ， 即 Bit Rate ＝ 6×Symbol Rate，则调制效率 η＝6
基带
F1
F1’ TS1
TE/CPN
TS2
TE/CPN
CH2（F2/F2’）
F2 Fn F2’
CHn（Fn/Fn’）
Fn’
TSn
TE/CPN
中心站具有N个信道，每个信道对应一个中心载频； 所有的TS可以共享中心站的信道资源，即在中心站的控制下，TS可工作 在任一载频信道上； 当空中带宽资源有限的情况下，FDMA系统组织多扇区基站会遇到困难。
OFDM 信道宽度
多址方式
无线接入系统的特征——点对多点的拓扑结构；
点对多点的无线通信的特征——共享空中介质； 空中介质的物理特征——限定的一段无线频率范围 （带宽）； 共享介质的方法：即实现无线多址通信的方式：
– FDMA – TDMA – CDMA
多址方式－－FDMA
CH1（F1/F1’）
I
01 11
相当成熟的调制方式
– 误码率 – 覆盖
调制方式：16QAM
Q
0000 1010 16电平正交调幅 通过对QPSK信号再进行调幅后 获得了16个幅度及相位均不同的 矢量点，每个矢量点表示一种状 态，为了表征这16个不同的矢量 点，必须使用“0000” 到“1111” 的4bit组来表示（2的四次方＝ 16），因此系统的实际比特率将 是 系 统 符 号 速 率 的 4 倍 ， 即 Bit Rate＝4×Symbol Rate，则调制 效率η ＝4
目录
3.5G概述 3.5G采用的主要技术 3.5G提供的业务
3.5G主要设备
3.5G的应用情况
系统接口及业务
E1/部分E1
租用线 (FR– VPN)
10/100BaseT
数据业务
X21 / V.35
租用线 数据业务
IP业务 视频多媒体业务 PBX语音 – PRI V5.1 接口 全E1 部分E1 V.35/X.21 E1 FR V.35/X.21 FR 10/100 BaseT 速率 2.048Mbps N*64Kbps N*64Kbps 1K--2.048Mbps 1K--4.096Mbps 1K--4.096Mbps
多址方式－－CDMA
PN1(F1)
CH1（F1/F1’） CH2（F1/F1’）
PN1(F1’)
TS1 TS2
TE/CPN
TE/CPN
PN2(F1)
PNn(F1)
PN2(F1’)
CHn F1/F1’
PNn(F1’)
TSn
TE/CPN
中心站使用正交的PN码做为信道标志，与不同TS通信使用同一频率，用不同的PN 码扩频来实现； 每个TS都可以同时收到中心站发给所有TS的信号，中心站要同时接收来自各TS的 同一频率不同PN码的信号； 保证通信质量必须做到： * PN码之间正交特性良好； * PN码要有足够长度，以提高扩频增益，即干扰容限。
– 设备的同频信干比/邻频信干比指标 – 天线特性 – 基站的相对物理位置及路径特性
频谱效率
频率效率——取决于调制方式和系统帧效率 调制方式的影响：
调制方式 QPSK 16QAM 64QAM 理论值 (bit/s/Hz) 2 4 6 加入滚降滤波器后 实际可达到的典型值 1.1~1.2 2~2.3 3.4~4
设备比较
载波带宽:1.75/3.5/7/14MHz 调制方式:QPSK、16QAM、64QAM 、OFDM 每载波调制速率:Mbps 频谱利用率: x.xbps/Hz 网络侧接口:E1、V35/X.21、10BastT、E1-FR、STM-1 用户侧接口: E1、V35/X.21、10BastT、E1-FR 、POTs、ISDN ATPC 网管
3.5G技术和应用介绍
2005/01
目录
3.5G概述 3.5G采用的主要技术
3.5G提供的业务
3.5G主要设备
3.5G的应用情况
3.5G系统组成
3.5G的相关标准
YD 1158-2001 《接入网 YD 1197-2002《接入网 测试方法－3.5GHz固 技术要求－3.5GHz固定 定无线接入》 无线接入》
双工方式
FDD
– 无线通信系统的发送和接收是在分离的两个对称频率信道上，用保护 频段来分离上行信道和下行信道。
TDD
– 无线通信系统中接收和发送是在同一频率信道（载波）的不同时隙， 用保护时间来分离发送与接收信道（或上/下行链路）。
国家无线电管理局规划的3.5GHz宽带无线接入系ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和 26GHz LMDS系统均采用FDD的双工方式工作。
远端站 FRAD路由器 FR接口 基站 ATM/FR 交换机 城域骨干网 远端站
MUX N*64K
ATM/FR实现模型
远端站 V.35/X.21
基站
城域网 远端站 10BASE-T V.35 E1/G703
IP业务接入示意图
远端站
远端站
远端 局域网
远端 局域网
远端站
远端 局域网
中心站
本地 局域网
固定网络 城域网
本地 局域网
VPN业务实现方案示意图
远端站 MUX设备
基站 PBX大客户 语音交换机 城域网 远端站 E1或V5.2
E1 PBX大客户
语音业务接入示意图
目录
3.5G概述
3.5G采用的主要技术
3.5G提供的业务
3.5G主要设备
3.5G的应用情况
主要3.5G设备
大唐移动AirExpress 3500系统 大唐股份R2000 AIRsun、R2000 ACCESS OFDM系统 奥维通WALKair1000、BreezeACCESS XL系统 武邮虹信WRI AN03W-X035系统 瑞澜联合通信BWS 3500系统 金鹏JP4000、JP4030系统 东方通信Estar3500系统 中兴ZXBWA-3E无线接入系统 地杰DG Star 3500系统 西门子Attane Walkair 1000系统 休斯AB7000系统 NETRO公司的ANGEL系统
7 MHz
固定无线接入的特点
非常灵活的网络结构 可搬移性和可移动性 建设周期短，业务速度快 初期投资少，资金回报周期短 受环境因素影响大，在传输性能方面还比 不上有线方式
目录
3.5G概述 3.5G采用的主要技术 3.5G提供的业务
3.5G主要设备
3.5G的应用情况
调制方式
– – – – – – – – 工作频段和波道配置 功能要求 接口要求 无线收发设备要求 同步要求 性能要求 网管要求 其他要求 – – – – – 无线参数 接口测试 系统性能测试 功能测试 其他
3.5G频率资源
3399.5MHz 3431.0MHz
上行
1.75 MHz
3.5 MHz
终端站发射频段：3399.53431MHz 中心站发射频段：3499.53531MHz 规定：同一波道收发频率间隔100MHz，波道间隔3.5MHz倍乘： 开放31.5MHz频率资源可安排：18个1.75MHz载波； 9个3.5MHz载波； 4个7MHz载 波；2个14MHz载波
应用角度对系统的比较
面向分组数据接入的产品--该类系统支持空中分组数据传输， 其用户接口主要是10BaseT，系统主要用于中、小企业的数据连 接业务。 面向语音数据一体化的产品--该系统支持空中信道的语音和数 据接入，其用户接口包括RJ11、10BaseT和V.35，该产品针对电 路型语音和低速率的数据接入需求。 面向高速专线数据接入的产品--该系统属于高速专线数据传输 系统，其用户接口包括N×64kbps、E1，系统主要用于对高速 专线数据接入有需求的用户，也可以替代部分有线传输设备。 面向综合业务技术的产品--此类系统一般具有灵活带宽分配技 术，其用户接口包括N×64kbps、10BaseT、E1，系统主要用于 面向多种类型用户的业务需求。此类系统一般可以根据服务的 用户类型灵活地配置带宽分配方式，即确定分组方式和电路方 式所占带宽的比例关系，这能极大地提高带宽利用率和服务质 量，为实现灵活的组网和提供高质量业务、降低设备运行维护 成本提供了良好的手段。
多址方式－－TDMA
下行帧（F1） 中 心 站 F1’
TS1 TS2
TE/CPN TE/CPN
F1’
F1’
TSn
TE/CPN
中心站将用户数据按所分配的时隙填充，管理包中传送时隙号与用户地址 的对应表，按规则排列的时隙成帧（TDM)后广播发送，所有的TS都可以接 收到，根据对应表取出属于自己的数据，它们共享一个载频F1. 所有的TS共享上行载频，在中心站控制下，按系统分配给自己的时隙将数 据突发到中心站，中心站根据时隙与用户地址的对应表，将不同时隙的数 据送到与其所对应的网络端口。
目录
3.5G概述
3.5G采用的主要技术
3.5G提供的业务
3.5G主要设备
3.5G的应用情况
应用实例—上海移动
建设遵循的原则：
1、对电信业务的需求量大 2、可开发的潜在用户和后续用户多 3、客户群稳定 4、有经济基础保障
上海移动在上海市共建设了13个3.5G中心站，每中心 站4扇区。 城区中心站覆盖半径为2~6km,近郊中心站覆盖半径为7~10km, 实现了上海大部分地区的基本覆盖。 覆盖的目标定位在中小型企业、宾馆、校园，工程分二期建设， 一期覆盖了上海的中心商务区和重要的商贸商务中心，二期覆 盖了有业务需求的近郊经济开发区及镇。同时考虑了专线组网 用户的路由备份、地理上处于光缆传输难以通达或光缆资源紧 张的地区、需要快速接通的用户、大型活动如会展中心、应急 接入等不定期接入用户。
调制方式：QPSK
Q
00 10
四相相移键控 通过对原始信号进行调相后获得了 4个长度相同但相位不同的矢量点， 每个矢量点表示一种状态，为了表 征这4个不同的矢量点，必须使用 “00” 到“11”的2bit组来表示（2 的平方＝4），因此系统的实际比 特率将是系统符号速率的2倍，即 Bit Rate＝2×Symbol Rate，则调 制效率η＝2
3.5GHz频段宽带无线接入产品中主要选择以下几种调制方式： QPSK、16QAM以及64QAM，分别适应不同带宽及覆盖范围的需 求。 QPSK是目前中小容量数字微波通信系统中广泛采用的调制方式， 它具有较好的抗干扰性能。 多进制正交幅度调制（MQAM）是在中、大容量数字微波通信系 统中广泛使用的一种载波调制方式，这种方式具有很高的频谱效 率，在调制进制数较高时，信号矢量集的分布也比较合理，同时 实现起来也较方便。当然随着QAM的密度越高，频谱利用能力也 越高，而为了保证所需的误码率必须维持的信噪比也越高。从而 相应能够达到的覆盖范围也受到限制。如能采用性能优良的纠错 编码技术，可以在高频谱利用率及可获得优良信噪比性能之间进 行折中设计，同样可以获得总体性能的优化 。
在多载波调制的子信道中，数据传输 速率降低了，信号波形周期加长了，只要满足一定的条件，就不会造 成信号波形间的干扰。 不同厂家采用的OFDM技术有所不同，OFDM技术抗多径衰落，在一 定条件下可实现非视距和准视距通信。 OFDM技术将用于未来宽带无线接入系统中（ 802.16.3；802.11a）
ATPC（自动发信功率控制）
基站收信电平检测 是否超出范围 是 终端站发信电平保持 基站发控制信息 终端站收到控制信息 终端站启动功率调整功能 终端站发信电平调整
否
减小了衰落对系统的影响 降低了对相邻扇区的干扰
频谱利用率（频率复用系数）
频率利用率是指在同一基站不同扇区之间，同一载 频可重复利用的能力，或在同一地理区域内，组织 多基站蜂窝结构时，同一频率可重复利用的能力， 频谱利用率=空中速率/占用带宽。 它取决于：
效果高于16QAM但覆盖距离 更近
010101
111111
OFDM
正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 是一个使用多载波调制的热点技术 。 多载波调制采用了多个载波信号，
它将所要传输的数据流分解成多 个比特流，每个子数据流具有低 得多的传输比特速率。