5.8GHz寬帶無線接入解決方案全接觸
近年來各個運營商競爭越來越激烈,無論是新興運營商還是傳統(tǒng)的電信運營商在網絡建設過程中,最明顯的差距還是在城域網向用戶駐地網延伸的部分,“最后一公里接入”仍然是各運營商爭奪最終用戶的瓶頸。
基于3.5GHz、26GHz頻率上的無線寬帶接入系統(tǒng)都為解決這種瓶頸提供了各自的方案。隨著國家主管部門2002年開放5.8GHz頻段,5.8GHz寬帶無線接入解決方案作為骨干網絡的延伸和補充,能提供高速、大容量的數據語音業(yè)務,實現業(yè)務的快速接入,逐漸成為一個新的市場增長點。
目前5.8GHz寬帶無線接入系統(tǒng)基本是由國外廠家生產,通過代理和OEM等方式進入國內市場。主要有點對多點和點對點兩種系統(tǒng),其中點對點5.8GHz系統(tǒng)又可細分為點對點網橋,用于傳輸IP業(yè)務;點對點數字微波,提供E1傳輸通道;5.8GHz點對多點系統(tǒng)主要用于IP接入。
5.8G寬帶無線接入系統(tǒng)的主要特點有以下幾個方面:
1)開放頻段
5.8GHz頻段為開放頻段,不像3.5GHz或者26GHz頻點需要招標分配,因此獲得5.8GHz頻點相對比較容易,只需要到當地主管部門申請并備案即可。運營商在沒有其它頻段可用的情況下,申請使用5.8GHz頻段無疑是一種理想的選擇。
2)信道劃分及載波帶寬
5.8GHz頻段范圍是從5725MHz到5850MHz共有125MHz。國家主管部門并沒有強行規(guī)定5.8GHz設備的信道帶寬及劃分方式。因此各個廠家的5.8GHz設備在信道劃分及載波帶寬也不盡相同,信道從4-10個不等,信道帶寬從6MHz-35MHz不等。從頻率規(guī)劃和蜂窩組網角度來看,信道越多越好(至少需要4-6個不重疊),可以很好地避免干擾;但反過來看,如果信道帶寬太小,在相同調制方式下,業(yè)務帶寬就會比較小。因此從頻率規(guī)劃和業(yè)務帶寬綜合考慮,既要能很好進行頻率規(guī)劃又要有較寬的業(yè)務帶寬,5.8GHz系統(tǒng)信道帶寬為15MHz到25MHz范圍比較合理。
3)調制方式及業(yè)務帶寬
5.8GHz頻段沒有規(guī)定上下行信道范圍,因此多數5.8GHz系統(tǒng)空中采用TDD方式,上下行共用一個信道。其業(yè)務帶寬指標一般指上下行業(yè)務帶寬之和。5.8GHz接入系統(tǒng)調制方式有BPSK、QPSK、8QAM、16QAM、64QAM等,業(yè)務帶寬從6Mbps到70Mbps不等。調制方式的選擇主要和覆蓋距離、鏈路情況等相關。以信道帶寬為20MHz為例,采用QPSK的調制方式,業(yè)務帶寬可以達到18Mbps,采用16QAM的調制方式,業(yè)務帶寬可以達到51Mbps。
4)傳播特性及覆蓋距離
5.8GHz與3.5GHz一樣受雨率影響很小,在16mm/h的雨量下,雨衰為0.06dB/KM,也就是每10公里雨衰為0.6dB,在做無線鏈路設計時基本可以忽略不計。對于單載波5.8GHz系統(tǒng),基站與端站之間通常要求視距;對于采用OFDM技術的5.8GHz系統(tǒng),基站與端站之間可以不要求視距。5.8GHz點對多點系統(tǒng)覆蓋距離通??梢赃_到5公里-10公里。覆蓋距離主要和系統(tǒng)調制方式有關,如采用QPSK方式時,覆蓋距離可達10公里,采用16QAM方式時,覆蓋距離為5公里。對于中小城市而言,使用1-3個5.8GHz基站,每基站4-6個扇區(qū),就基本上可以覆蓋城區(qū)大部分范圍了。5.8GHz點對點系統(tǒng)使用拋物面定向天線,覆蓋最遠可達到80公里。
5)協(xié)議標準及QoS
5.8GHz帶寬無線接入系統(tǒng)采用的協(xié)議有802.11a、私有協(xié)議。目前還沒有完全依據802.16標準開發(fā)的5.8GHz系統(tǒng)。QoS方面,5.8GHz系統(tǒng)多數支持最大限制帶寬、最小保證帶寬及多業(yè)務流優(yōu)先級的保證。多業(yè)務流優(yōu)先級保證通過判別IP包的TOS字段識別不同的業(yè)務流,對視頻、VoIP等業(yè)務流提供比普通IP業(yè)務更高的優(yōu)先級別。從而保證視頻、VoIP業(yè)務的服務質量。因為多數5.8GHz寬帶無線接入系統(tǒng)定位為純IP接入,通過VoIP方式解決語音接入,所以具有多業(yè)務流優(yōu)先級保證尤為重要。
5.8GHz寬帶無線接入系統(tǒng)的應用現已很廣泛,典型應用如網吧、IP話吧、大中企業(yè)的綜合接入、基站互聯等。
網吧、IP話吧接入
5.8GHz寬帶無線接入系統(tǒng)可以方便地實現網吧和IP話吧接入。對于一個扇區(qū)業(yè)務帶寬為50Mbps而言,每個網吧分配5Mbps,則每個扇區(qū)可以帶10個網吧,考慮到動態(tài)帶寬分配,每個網吧實際得到的帶寬遠遠大于5Mbps,完全滿足一般網吧的帶寬需求。對于IP話吧而言,端站側通過小型語音網關接入IP電話,局端采用中繼網關接入PSTN,組網簡單易于實現。端站側語音網關可根據實際需要提供5-50部IP電話。為保證IP電話的高語音質量,VoIP采用G.711編碼方式,每路電話上下行各占用64Kbps,再加上空中管理等開銷,每路IP電話上下行各占用100Kbps帶寬。假設IP話吧帶20路IP電話,則同時通話時需要占用的帶寬為:100×20×2=4Mbps。在這種情況下,一個扇區(qū)可帶IP話吧12個。如果再考慮到話務量因素,則可以帶更多。在一個扇區(qū)可以既有IP話吧又有網吧。例如在上述前提下,可以帶5個網吧,6個IP話吧。
大客戶綜合業(yè)務接入
大客戶包括高級商業(yè)用戶、大中型企業(yè)、校園等,他們對帶寬要求大、業(yè)務需求也比較多,包括會議電視、語音、數據等。其會議電視、語音及數據需求均可以通過Over IP的方式進行傳輸,帶寬需求一般在10Mbps-40Mbps。假設客戶有50部VoIP電話及傳真機、100臺PC、一臺會議電視,那么它需要的帶寬為多少呢?VoIP采用G.711編碼方式,話務量取0.5Erl;電話及傳真機所需帶寬50×2×100×0.5=5Mbps;上網數據帶寬給5MbpsGHz;會議電視帶寬:2Mbps。那么該大客戶需要的帶寬為12Mbps。對于每扇區(qū)業(yè)務帶寬為50Mbps的5.8GHz接入系統(tǒng),可以帶4個這樣的大客戶。為保證大客戶的服務質量,除了大客戶總出口帶寬一定要保證以外,還要保證會議電視和VoIP的服務質量。對于IP上網業(yè)務,下載、視頻點播等應用都會造成一段時間的大流量,這時會議電視和VoIP的效果就會受到上網業(yè)務的影響,變得斷斷續(xù)續(xù)。5.8GHz系統(tǒng)可以支持多業(yè)務流保證,通過設置會議電視業(yè)務流和VoIP業(yè)務流的TOS字段,5.8G系統(tǒng)就會根據TOS字段判斷出不同業(yè)務流,并將會議電視及VoIP業(yè)務流放入高優(yōu)先級隊列,優(yōu)先處理。因此保證上網業(yè)務不影響會議電視及電話業(yè)務。
基站互聯
通過數字微波解決GSM、CDMA、PCS基站互聯問題,已經是十分普遍了。目前運營商仍然會大量架設基站解決偏遠不發(fā)達地區(qū)的通話問題,而這些地區(qū)又正欠缺通信基礎設施?;局g需要1-4個E1傳輸通道,在這種情況下容量要求不大的情況下,使用有線傳輸做基站互聯投資太大。通過無線接入解決E1傳輸問題無疑更加合理。在鏈型組網中,可以通過點對點微波逐級向下傳輸,方案簡單實用。使用5.8GHz點對點微波系統(tǒng),具有以下一些優(yōu)勢:1)頻段開放,易于申請。2)容量豐富,1-4個E1可選。3)OFDM技術,對于視距無法到達的基站點,仍然可以進行接入。因此5.8GHz點對點微波系統(tǒng)在該類解決方案中也得到越來越多的應用。