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為了解決通信運營商“最后一公里”接入的瓶頸問題，促進我國接入網(wǎng)技術(shù)及市場的全面發(fā)展，我國無線電頻率管制部門于2000年3月開放了3.5GHz頻段2′31.5MHz頻率資源，并于2001年7月對南京、廈門、青島、武漢、重慶5個試點城市3.5GHz頻率使用權(quán)采用招標方式進行了分配。隨著中標城市運營商進行大規(guī)模的建設(shè)，3.5GHz頻段無線接入系統(tǒng)已在眾多寬帶固定無線接入系統(tǒng)中脫穎而出，率先進入大規(guī)模商用階段。
目前，3.5GHz固定無線接入系統(tǒng)的產(chǎn)品很多，由于各個電信設(shè)備制造商的技術(shù)基礎(chǔ)不同、對市場需求的定位不同，因而這些3．5GHz寬帶無線接入產(chǎn)品各具特色，各種產(chǎn)品在系統(tǒng)技術(shù)、承載的業(yè)務(wù)以及運營模式上存在較大差異。
一．3．5GHz寬帶無線接入技術(shù)發(fā)展
隨著固定無線接入尤其是3.5GHz寬帶固定無線接入網(wǎng)建設(shè)的持續(xù)升溫以及各種新的技術(shù)不斷被引入，固定無線接入系統(tǒng)已經(jīng)從最初基于電話接入方式的窄帶系統(tǒng)演變成為面向高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的寬帶綜合業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)。經(jīng)過近幾年市場的促進以及技術(shù)的不斷進步，3.5GHz寬帶固定無線接入技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在多址方式演變、調(diào)制方式、雙工方式選擇、對OFDM技術(shù)的支持、對電路交換與分組交換支持、動態(tài)帶寬分配以及業(yè)務(wù)接入能力幾方面。
1．多址方式的演變
目前在3．5GHz頻段固定無線接入領(lǐng)域中有三種主要的多址方式——FDMA、TDMA、CDMA。
FDMA——頻分多址
FDMA是最成熟的多址復(fù)用方式之一，采用FDMA尋址方式，系統(tǒng)中心站具有N個信道，每個信道對應(yīng)一個中心載頻；所有的遠端站TS可以共享中心站的信道資源，即在中心站的控制下，TS可工作在任一載頻信道上；FDMA的特點是技術(shù)成熟、穩(wěn)定、容易實現(xiàn)且成本較低。它的主要缺點是頻譜利用率較低，每個用戶（遠端站）都要占用一定的頻帶，尤其在空中帶寬資源有限的情況下，F(xiàn)DMA系統(tǒng)組織多扇區(qū)基站會遇到困難。單純采用FDMA作為多址接入方式已經(jīng)很少見，目前的實用系統(tǒng)多采用TDMA方式或采用FDMA+TDMA方式。
TDMA——時分多址
TDMA也是非常成熟的通信技術(shù)，所謂TDMA就是一個信道由連續(xù)的周期性時隙構(gòu)成，不同信號被分配到不同的時隙里，系統(tǒng)中心站將用戶數(shù)據(jù)按時隙排列（TDM）廣播發(fā)送，所有的TS都可接收到，根據(jù)地址信息取出送給自己的數(shù)據(jù)，下行發(fā)送使用一個載頻；所有TS共享上行載頻，在中心站控制下，按分配給自己的時隙將數(shù)據(jù)突發(fā)到中心站。由于TDMA的頻譜利用率相對FDMA要高，在目前的寬帶無線接入領(lǐng)域中被廣泛采用。
CDMA——碼分多址
所謂CDMA就是每一個信號被分配一個偽隨機二進制序列進行擴頻，不同信號的能量被分配到不同的偽隨機序列里，中心站使用正交的PN碼做為信道標志，與不同TS通信使用同一頻率，但不同的PN碼擴頻來實現(xiàn)；每個TS都可以同時收到中心站發(fā)給所有TS的信號，中心站要同時接收來自各TS的同一頻率不同PN碼的信號；CDMA系統(tǒng)保證通信質(zhì)量必須做到：PN碼之間正交特性良好；PN碼要有足夠長度，以提高擴頻增益，即干擾容限。提高擴頻處理增益與支持寬帶業(yè)務(wù)接入是一對矛盾，在3.5GHz頻段頻率資源有限情況下，采用碼分多址技術(shù)的無線接入系統(tǒng)以窄帶業(yè)務(wù)為主。
2．靈活多樣的調(diào)制方式
目前3.5GHz頻段寬帶無線接入產(chǎn)品中主要選擇以下幾種調(diào)制方式：QPSK、16QAM以及64QAM，分別適應(yīng)不同帶寬及覆蓋范圍的需求。其中QPSK是目前中小容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)中廣泛采用的調(diào)制方式，對相移鍵控（PSK）這樣的簡單系統(tǒng)，因為數(shù)據(jù)速率低，在PSK調(diào)制中信號波形的幅度和頻率都不發(fā)生變化，只是相位有變化，它具有較好的抗干擾性能。
而多進制正交幅度調(diào)制（MQAM）是在中、大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)中廣泛使用的一種載波調(diào)制方式，這種方式具有很高的頻譜效率，在調(diào)制進制數(shù)較高時，信號矢量集的分布也比較合理，同時實現(xiàn)起來也較方便。當然隨著QAM的密度越高，頻譜利用能力也越高，為了保證所需的誤碼率必須維持的信噪比越高。它們對信噪比的要求也就越高，相應(yīng)能夠達到的覆蓋范圍也受到限制。但采用性能優(yōu)良的糾錯編碼技術(shù)，可以在頻譜利用率及可獲得優(yōu)良信噪比性能之間進行折中設(shè)計，同樣可以獲得總體性能的優(yōu)化，大唐電信R2000 AIRsun產(chǎn)品就是一個成功的案例。
3．雙工方式的選擇：TDD or FDD
寬帶無線接入系統(tǒng)是一個雙向傳輸?shù)南到y(tǒng)，中心站和外圍站可以同時發(fā)射和接收，也就是可以進行雙工通信。根據(jù)設(shè)備組成原理的不同其雙工方式有TDD和FDD兩種。
采用TDD方式的無線通信系統(tǒng)中接收和發(fā)送是在同一頻率信道（載波）的不同時隙，用保護時間來分離接收與發(fā)送信道（或上下行鏈路）；而采用FDD模式的無線通信系統(tǒng)的接收和發(fā)送是在分離的兩個對稱頻率信道上，用保護頻段來分離上行信道和下行信道。采用不同雙工方式的無線通信系統(tǒng)的特點和通信效率是不同的。在國外寬帶無線接入系統(tǒng)有TDD方式和FDD方式兩種，目前除即將開放的5.8GHz頻段中寬帶無線接入系統(tǒng)外，我國無線電管理局規(guī)劃的3.5GHz中寬帶無線接入系統(tǒng)和26GHz LMDS系統(tǒng)均采用FDD的雙工方式工作。
4．OFDM技術(shù)
OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)在寬帶無線接入領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐漸成為一種發(fā)展趨勢， OFDM解決符號間干擾的辦法是將一個無線信道分解成多個副載波，而且通過副載波同時傳輸數(shù)據(jù)。每個副載波的數(shù)據(jù)率比總的數(shù)據(jù)率低很多，但是到達終點的總數(shù)據(jù)率與信道分解前的數(shù)據(jù)率完全相同。由于每個副載波數(shù)據(jù)率比總的數(shù)據(jù)率低，可使每個傳輸符號變得長些，從而消除了時延變化的影響。OFDM具有良好的選頻衰落和抗多徑干擾能力，使得無線接入系統(tǒng)對于視距傳輸?shù)囊蠼档�，特別適用于日趨復(fù)雜的城市傳播環(huán)境，此外它還具有較高的頻譜效率，大唐無線通信公司的R2000 ACCESS OFDM系統(tǒng)已采用了OFDM技術(shù)，隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和OFDM技術(shù)的成熟，可以預(yù)計OFDM將成為未來寬帶無線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一。
5．對電路交換與分組交換的支持
現(xiàn)代通信發(fā)展的大趨勢之一便是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的分組化。電路交換技術(shù)盡管有其不可磨滅的歷史功勛和內(nèi)在的高質(zhì)量嚴管理優(yōu)勢，但對于未來以突發(fā)性數(shù)據(jù)為主的業(yè)務(wù)而言，出現(xiàn)了效率低，傳輸成本和交換成本高，網(wǎng)絡(luò)資源浪費以及必須采用復(fù)雜的信令、計費方式和網(wǎng)管的弊端。特別是對一些新型的運營商來說，本身并沒有電路交換的基礎(chǔ)，他們構(gòu)思的未來網(wǎng)絡(luò)藍圖往往是可持續(xù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)，一體化網(wǎng)絡(luò)。分組化網(wǎng)有著傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)所無法具備的優(yōu)勢，例如無復(fù)雜的時分復(fù)用結(jié)構(gòu)，有信息才占用網(wǎng)絡(luò)資源，效率高，成本低，信令、計費和網(wǎng)管簡單，下一代的網(wǎng)絡(luò)將以IP為基礎(chǔ)，但并不是一個盡力而為的網(wǎng)絡(luò)，通過軟交換可同時支持語音、數(shù)據(jù)、視頻等綜合業(yè)務(wù)�，F(xiàn)在這場深刻的變革已經(jīng)開始影響通信行業(yè)的每個角落：從核心交換到傳輸?shù)綄拵o線接入，目前比較先進的寬帶無線接入系統(tǒng)都可以支持分組業(yè)務(wù)。
從我國具體國情看，電話普及率仍落后于發(fā)達國家的水平(40％)。因此可以肯定，在中近期內(nèi)滿足基本電話業(yè)務(wù)需求仍將是我國電信發(fā)展的主要任務(wù)，電話業(yè)務(wù)在我國電信業(yè)務(wù)中的主體地位將會持續(xù)相當長的時間。因此在未來5～10年內(nèi)，電信公司的主要任務(wù)仍要同時支持電路交換和分組交換兩種網(wǎng)絡(luò)，特別是在接入網(wǎng)這一層，市場對租用線業(yè)務(wù)的接入設(shè)備仍有大量需求。例如在解決大客戶接入、移動基站傳輸?shù)阮I(lǐng)域，E1鏈路的市場容量仍非常巨大。為了滿足這種市場需求，國內(nèi)一些著名通信公司如大唐電信推出了基于TDM+IP方式的R2000AIRsun點對多點寬帶無線多業(yè)務(wù)系統(tǒng)，它可以為用戶提供大容量的語音、數(shù)據(jù)以及IP業(yè)務(wù)。
6．動態(tài)分配帶寬
無線接入系統(tǒng)要解決對分組業(yè)務(wù)的支持，另一個必須采用的關(guān)鍵技術(shù)便是對帶寬的動態(tài)分配。比如大唐電信無線通信公司推出的R2000AIRsun固定無線接入產(chǎn)品，采用了一些獨特的專利技術(shù)如PATENT PENDING AIR協(xié)議，通過從64Kbps到2xE1（4xE1供選擇），并以64Kbps為間隔，任一單獨的用戶可以使用靈活的基帶帶寬。該動態(tài)帶寬分配協(xié)議還允許在電路交換和分組交換的語音及數(shù)據(jù)的多種業(yè)務(wù)集中分配，這種集中的業(yè)務(wù)是通過將已經(jīng)激活的無線通道調(diào)整到實際的繁忙通道來完成的。帶寬預(yù)定允許對高敏感和高優(yōu)先的話務(wù)進行預(yù)先分配，通過制定每個業(yè)務(wù)的最大和最小的帶寬數(shù)據(jù)，運營商可保證并能限制分配到業(yè)務(wù)用戶的帶寬，這樣可以在不干擾其他用戶的情況下保證每個業(yè)務(wù)質(zhì)量。
7．日趨豐富的業(yè)務(wù)接口
網(wǎng)絡(luò)是用來承載業(yè)務(wù)的，不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)往往適于傳送不同的業(yè)務(wù)信號，而不同的業(yè)務(wù)信息也往往要求不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來支持。特別是在接入網(wǎng)這一側(cè)，隨著國家政策的開放，誰經(jīng)營的業(yè)務(wù)種類越豐富，誰經(jīng)營的業(yè)務(wù)類型越先進，誰就能在這場接入網(wǎng)的戰(zhàn)爭中占據(jù)優(yōu)勢。因此各個運營商都對業(yè)務(wù)接口提出了非常高的要求，而設(shè)備供應(yīng)商提供的產(chǎn)品業(yè)務(wù)接口越豐富，也就越受運營商的青睞。目前根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，3.5GHz寬帶無線接入系統(tǒng)在中心站至少能提供V5、ATM、E1、以太網(wǎng)10BASE-T/100BASE-X接口中一種，在終端站至少能提供ISDN、POTS、以太網(wǎng)10BASE-T以及E1接口中的一種。
二．3．5GHz寬帶無線接入系統(tǒng)所能承載的業(yè)務(wù)
按照其業(yè)務(wù)承載能力和應(yīng)用領(lǐng)域，我們可以將3．5GHz寬帶無線接入產(chǎn)品分成四類：面向分組數(shù)據(jù)接入的產(chǎn)品----該類系統(tǒng)支持空中分組數(shù)據(jù)傳輸，其用戶接口主要是10BaseT，系統(tǒng)主要用于中、小企業(yè)的數(shù)據(jù)連接業(yè)務(wù)。此類產(chǎn)品的空中協(xié)議主要是802．11系列或DOCSIS協(xié)議；面向語音數(shù)據(jù)一體化的產(chǎn)品----該系統(tǒng)支持空中信道的語音和數(shù)據(jù)接入，其用戶接口包括RJ11、10BaseT和V．35，該產(chǎn)品針對電路型語音和低速率的數(shù)據(jù)接入需求，產(chǎn)品的空中協(xié)議多為內(nèi)部協(xié)議；面向高速專線數(shù)據(jù)接入的產(chǎn)品----該系統(tǒng)屬于高速專線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其用戶接口包括N×64kbit／s、E1，系統(tǒng)主要用于對高速專線數(shù)據(jù)接入有需求的用戶，也可以替代部分有線傳輸設(shè)備。此類產(chǎn)品的空中協(xié)議多為內(nèi)部協(xié)議；面向綜合業(yè)務(wù)技術(shù)的產(chǎn)品----此類系統(tǒng)一般具有靈活帶寬分配技術(shù)，其用戶接口包括N×64kbit／s、10BaseT、E1，系統(tǒng)主要用于面向多種類型用戶的業(yè)務(wù)需求。此類系統(tǒng)一般可以根據(jù)運營商所服務(wù)的用戶類型靈活地配置帶寬分配方式，即確定分組方式和電路方式所占帶寬的比例關(guān)系，這能極大地提高帶寬利用率和服務(wù)質(zhì)量，為運營商實現(xiàn)靈活提供高質(zhì)量業(yè)務(wù)、降低設(shè)備運行維護成本提供了良好的手段。此類產(chǎn)品空中協(xié)議多為ATM協(xié)議或內(nèi)部私有協(xié)議。
寬帶無線接入系統(tǒng)主要用于解決用戶的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入，目前3．5GHz寬帶無線接入系統(tǒng)可以承載如下業(yè)務(wù)：語音業(yè)務(wù)、因特網(wǎng)接入、DDN業(yè)務(wù)、幀中繼業(yè)務(wù)、IP電話業(yè)務(wù)、虛擬專網(wǎng)VPN業(yè)務(wù)、ISDN接入業(yè)務(wù)、電視會議業(yè)務(wù)、ATM接入業(yè)務(wù)、移動基站互連以及應(yīng)急通信等。
對于租用線業(yè)務(wù)，3．5GHz寬帶無線接入系統(tǒng)可為租用線業(yè)務(wù)用戶提供用戶終端至網(wǎng)絡(luò)的E1或部分E1（N×64kbit／s）、幀中繼（FR）連接等。主要應(yīng)用于PABX連接及基于專線的廣域網(wǎng)連接應(yīng)用等。
對于突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，3．5GHz寬帶無線接入系統(tǒng)可提供的業(yè)務(wù)應(yīng)用包括Internet、Intranet以及局域網(wǎng)互連等，主要面向企業(yè)、SOHO以及居民用戶等。
對于語音業(yè)務(wù)，3．5GHz寬帶無線接入系統(tǒng)可提供傳統(tǒng)的話音和ISDN通信提供接入，網(wǎng)絡(luò)接口可以是V5．2或其他符合標準的接口。
對于數(shù)字視頻業(yè)務(wù)，3．5GHz寬帶無線接入系統(tǒng)可為用戶提供包括VOD、數(shù)字標準清晰度或高清晰度廣播等。
三．運營模式及個性化服務(wù)
運營商應(yīng)用模式
3.5GHz寬帶無線接入系統(tǒng)可以為企業(yè)的信息化提供虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、為企業(yè)客戶提供租用線業(yè)務(wù)，可以快速為大客戶提供綜合業(yè)務(wù)接入、為運營商提供新的業(yè)務(wù)增長點，可以延伸城域網(wǎng)接入范圍，增加網(wǎng)絡(luò)吸引力。系統(tǒng)可用于政府行政機構(gòu)、金融機構(gòu)、大中型企業(yè)、辦公/商住樓房、智能化小區(qū)、移動通信運營商等領(lǐng)域。
城域網(wǎng)接入應(yīng)用
對于缺乏有線資源的運營商，擺在他們面前的首要問題是如何盡快擁有接入網(wǎng)資源，在線路資源嚴重不足的情況下，能夠利用少量的資金投入，快速獲得一個較大的網(wǎng)絡(luò)用戶覆蓋，并對覆蓋區(qū)內(nèi)的用戶接入具有快捷的響應(yīng)能力，無線接入手段無疑是這些新興運營商現(xiàn)階段的一個最佳選擇。通過對無線傳輸設(shè)備和無線接入設(shè)備進行組合應(yīng)用，完全可以為運營商們提供一個全部由無線設(shè)備組成的一級無線寬帶骨干傳輸與接入、二級無線城域覆蓋的方案，而不必依賴有線資源。在中國鐵通公司，根據(jù)其城域骨干資源特點，鐵通公司就有建設(shè)全無線城域網(wǎng)的設(shè)想。當然，即使在以光纖接入手段為主的傳統(tǒng)電信運營商，無線接入仍然是一種有效的備用和輔助手段，而它的靈活性和可移動性，又將使寬帶無線接入系統(tǒng)在解決新開發(fā)的城市區(qū)域和其他地區(qū)間的通信問題時發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
社區(qū)寬帶接入網(wǎng)
社區(qū)寬帶接入網(wǎng)也是當前一個非常熱門的話題，越來越多的家庭要求實現(xiàn)高速的Internet接入服務(wù)刺激了這一領(lǐng)域的增長。以無線局域網(wǎng)代替樓內(nèi)綜合布線，以3.5GHz寬帶無線接入完成樓宇到小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心的接入，這樣的方案同有線相比，至少在以下方面具有競爭優(yōu)勢。首先，無線系統(tǒng)投資不會產(chǎn)生沉淀，可以根據(jù)用戶的需要隨時提供服務(wù)，不必同綜合布線那樣為所有的用戶都預(yù)留線路資源，而不管這些用戶是否需要寬帶服務(wù)。而對于那些舊的小區(qū)，綜合布線往往難以實施，而且還有可能面臨小區(qū)拆除重建、投資浪費的危險。其次，無線接入方式的存在也有助于打破壟斷，因為小區(qū)不可能同時存在兩個以上的有線網(wǎng)絡(luò)提供者，而寬帶無線接入系統(tǒng)的引入則打破了這個限制。
政府機關(guān)、中小企事業(yè)用戶專線接入
在大多數(shù)情況下，政府機關(guān)、中小企事業(yè)用戶既希望提供寬帶服務(wù)，又希望通信的費用要低。寬帶無線接入系統(tǒng)的引入可以滿足這些用戶的需要。3.5GHz寬帶無線接入系統(tǒng)主要在兩個方面應(yīng)用于政府機關(guān)、中小企事業(yè)用戶:一是單位（企事業(yè)）內(nèi)部的互連，通過寬帶無線接入系統(tǒng)或無線局域網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)無線辦公，而另一方面是政府機關(guān)、中小企事業(yè)用戶到城域骨干網(wǎng)的連接。對于那些對通信穩(wěn)定性、可靠性等有更高要求的特殊用戶比如證券公司、銀行、稅務(wù)機關(guān)等用戶，可采用有線接入和無線互為補充方式或采用無線方式作為備份系統(tǒng)來保障用戶的通信需要。
對于任何一種新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，具有廣闊的應(yīng)用前景是決定其成功的關(guān)鍵。中國電信的再次拆分為寬帶固定無線接入在中國的發(fā)展應(yīng)用又增加了新的機遇。經(jīng)過兩年多的應(yīng)用實踐，3.5GHz寬帶固定無線接入設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)該知道什么是運營商和運行維護人員最關(guān)心的，什么是運行維護人員最需要的；應(yīng)該懂得如何在滿足電信級產(chǎn)品要求的同時降低設(shè)備成本，為通信運營商提供一個可運營、可贏利的解決方案；他們應(yīng)該承諾不僅能為各電信運營商城域網(wǎng)建設(shè)提供3.5GHz寬帶無線接入解決方案，還能為各個電信運營商提供完善的技術(shù)支持及售后服務(wù)。
隨著接入網(wǎng)建設(shè)的持續(xù)升溫以及各種新的技術(shù)不斷被引入，在通信運營商和無線設(shè)備供應(yīng)商的共同努力下，3.5GHz寬帶固定無線接入在中國將有廣闊的市場，其發(fā)展前景不可限量。
由CHINA通信網(wǎng)組稿
