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无线知识

5.8G 宽带无线接入方案

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发布日期:2012-12-04 阅读次数:6972
      近年来各个运营商竞争越来越激烈,无论是新兴运营商还是传统的电信运营商在网络建设过程中,最明显的差距还是在城域网向用户驻地网延伸的部分,“最后一公里接入”仍然是各运营商争夺最终用户的瓶颈。 
基于3.5GHz、26GHz频率上的无线宽带接入系统都为解决这种瓶颈提供了各自的方案。随着国家主管部门2002年开放5.8GHz频段,5.8GHz宽带无线接入解决方案作为骨干网络的延伸和补充,能提供高速、大容量的数据语音业务,实现业务的快速接入,逐渐成为一个新的市场增长点。
  
  目前5.8GHz宽带无线接入系统基本是由国外厂家生产,通过代理和OEM等方式进入国内市场。主要有点对多点和点对点两种系统,其中点对点5.8GHz系统又可细分为点对点网桥,用于传输IP业务;点对点数字微波,提供E1传输通道;5.8GHz点对多点系统主要用于IP接入。
  
  5.8G宽带无线接入系统的主要特点有以下几个方面:
  
  1)开放频段
  5.8GHz频段为开放频段,不像3.5GHz或者26GHz频点需要招标分配,因此获得5.8GHz频点相对比较容易,只需要到当地主管部门申请并备案即可。运营商在没有其它频段可用的情况下,申请使用5.8GHz频段无疑是一种理想的选择。
  
  2)信道划分及载波带宽
  5.8GHz频段范围是从5725MHz到5850MHz共有125MHz。国家主管部门并没有强行规定5.8GHz设备的信道带宽及划分方式。因此各个厂家的5.8GHz设备在信道划分及载波带宽也不尽相同,信道从4-10个不等,信道带宽从6MHz-35MHz不等。从频率规划和蜂窝组网角度来看,信道越多越好(至少需要4-6个不重叠),可以很好地避免干扰;但反过来看,如果信道带宽太小,在相同调制方式下,业务带宽就会比较小。因此从频率规划和业务带宽综合考虑,既要能很好进行频率规划又要有较宽的业务带宽,5.8GHz系统信道带宽为15MHz到25MHz范围比较合理。
  
  3)调制方式及业务带宽
  5.8GHz频段没有规定上下行信道范围,因此多数5.8GHz系统空中采用TDD方式,上下行共用一个信道。其业务带宽指标一般指上下行业务带宽之和。5.8GHz接入系统调制方式有BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM等,业务带宽从6Mbps到70Mbps不等。调制方式的选择主要和覆盖距离、链路情况等相关。以信道带宽为20MHz为例,采用QPSK的调制方式,业务带宽可以达到18Mbps,采用16QAM的调制方式,业务带宽可以达到51Mbps。
  
  4)传播特性及覆盖距离
  5.8GHz与3.5GHz一样受雨率影响很小,在16mm/h的雨量下,雨衰为0.06dB/KM,也就是每10公里雨衰为0.6dB,在做无线链路设计时基本可以忽略不计。对于单载波5.8GHz系统,基站与端站之间通常要求视距;对于采用OFDM技术的5.8GHz系统,基站与端站之间可以不要求视距。5.8GHz点对多点系统覆盖距离通常可以达到5公里-10公里。覆盖距离主要和系统调制方式有关,如采用QPSK方式时,覆盖距离可达10公里,采用16QAM方式时,覆盖距离为5公里。对于中小城市而言,使用1-3个5.8GHz基站,每基站4-6个扇区,就基本上可以覆盖城区大部分范围了。5.8GHz点对点系统使用抛物面定向天线,覆盖最远可达到80公里。
  
  5)协议标准及QoS
  5.8GHz带宽无线接入系统采用的协议有802.11a、私有协议。目前还没有完全依据802.16标准开发的5.8GHz系统。QoS方面,5.8GHz系统多数支持最大限制带宽、最小保证带宽及多业务流优先级的保证。多业务流优先级保证通过判别IP包的TOS字段识别不同的业务流,对视频、VoIP等业务流提供比普通IP业务更高的优先级别。从而保证视频、VoIP业务的服务质量。因为多数5.8GHz宽带无线接入系统定位为纯IP接入,通过VoIP方式解决语音接入,所以具有多业务流优先级保证尤为重要。
  
  5.8GHz宽带无线接入系统的应用现已很广泛,典型应用如网吧、IP话吧、大中企业的综合接入、基站互联等。
  
  网吧、IP话吧接入
  5.8GHz宽带无线接入系统可以方便地实现网吧和IP话吧接入。对于一个扇区业务带宽为50Mbps而言,每个网吧分配5Mbps,则每个扇区可以带10个网吧,考虑到动态带宽分配,每个网吧实际得到的带宽远远大于5Mbps,完全满足一般网吧的带宽需求。对于IP话吧而言,端站侧通过小型语音网关接入IP电话,局端采用中继网关接入PSTN,组网简单易于实现。端站侧语音网关可根据实际需要提供5-50部IP电话。为保证IP电话的高语音质量,VoIP采用G.711编码方式,每路电话上下行各占用64Kbps,再加上空中管理等开销,每路IP电话上下行各占用100Kbps带宽。假设IP话吧带20路IP电话,则同时通话时需要占用的带宽为:100×20×2=4Mbps。在这种情况下,一个扇区可带IP话吧12个。如果再考虑到话务量因素,则可以带更多。在一个扇区可以既有IP话吧又有网吧。例如在上述前提下,可以带5个网吧,6个IP话吧。
  
  大客户综合业务接入
  大客户包括高级商业用户、大中型企业、校园等,他们对带宽要求大、业务需求也比较多,包括会议电视、语音、数据等。其会议电视、语音及数据需求均可以通过Over IP的方式进行传输,带宽需求一般在10Mbps-40Mbps。假设客户有50部VoIP电话及传真机、100台PC、一台会议电视,那么它需要的带宽为多少呢?VoIP采用G.711编码方式,话务量取0.5Erl;电话及传真机所需带宽50×2×100×0.5=5Mbps;上网数据带宽给5MbpsGHz;会议电视带宽:2Mbps。那么该大客户需要的带宽为12Mbps。对于每扇区业务带宽为50Mbps的5.8GHz接入系统,可以带4个这样的大客户。为保证大客户的服务质量,除了大客户总出口带宽一定要保证以外,还要保证会议电视和VoIP的服务质量。对于IP上网业务,下载、视频点播等应用都会造成一段时间的大流量,这时会议电视和VoIP的效果就会受到上网业务的影响,变得断断续续。5.8GHz系统可以支持多业务流保证,通过设置会议电视业务流和VoIP业务流的TOS字段,5.8G系统就会根据TOS字段判断出不同业务流,并将会议电视及VoIP业务流放入高优先级队列,优先处理。因此保证上网业务不影响会议电视及电话业务。
  
  基站互联
  通过数字微波解决GSM、CDMA、PCS基站互联问题,已经是十分普遍了。目前运营商仍然会大量架设基站解决偏远不发达地区的通话问题,而这些地区又正欠缺通信基础设施。基站之间需要1-4个E1传输通道,在这种情况下容量要求不大的情况下,使用有线传输做基站互联投资太大。通过无线接入解决E1传输问题无疑更加合理。在链型组网中,可以通过点对点微波逐级向下传输,方案简单实用。使用5.8GHz点对点微波系统,具有以下一些优势:1)频段开放,易于申请。2)容量丰富,1-4个E1可选。3)OFDM技术,对于视距无法到达的基站点,仍然可以进行接入。因此5.8GHz点对点微波系统在该类解决方案中也得到越来越多的应用。
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