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最后一公里接入3.5G可为杀手应用

—某电信运营商3.5GHz无线接入网建设方案评析

(计算机世界报 第30期 D14、D15)

 


  2004年4月14日,中国3.5GHz频段地面固定无线接入系统使用频率(第三批)中标结果发布,主要电信运营商均获得了部分3.5GHz频段的相关频率使用权和电信业务经营权。由此,3.5GHz宽带无线接入系统的应用正式铺开。
  3.5GHz宽带无线接入系统具有技术成熟、传输性能好、覆盖范围广、良好的抗雨衰性能、扩容性强,组网灵等一系列优点,已成为运营商宽带城域网建设“最后一公里”理想的无线接入手段。3.5GHz宽带无线接入系统作为无线接入运营商向用户提供多种增值服务的基础业务平台,可以扩大城域网接入范围,尤其是用于为企业、学校、办公楼、住宅小区、IP电话超市、网吧等用户提供宽带数据接入服务,可以帮助运营商在激烈的宽带业务竞争中快速、有效地占领市场。正是出于这一目的,某运营商在某省会城市开始3.5GHz接入网建设。
   三层部署节节有序
   在该省会城市3.5GHz无线接入网建设中,运营商以SDH为基础,以3.5GHz固定无线接入网络基站为节点,在城市区域建设可以开展综合业务的3.5GHz城域无线接入网,用于政府行政机构、金融机构、大中型企业、办公/商住楼房、智能化小区、移动通信运营等领域,能够提供包括高速Internet接入、IP电话、视频监控、网吧专线、视频会议、企业局域网等在内的多种业务。
  该省会城市3.5GHz无线接入网从总体结构上分为三层,即骨干层、汇聚层和接入层。其中,在骨干层采用高端路由器设备和Internet相连。在汇聚层采用以太网交换机和路由器设备进行数据交换和汇聚。基础骨干网通过光纤或微波传输网实现,由ATM交换或IP交换或IP+ATM的核心交换平台以及与Internet、PSTN的互连模块等组成。主干网络建设的解决方案由二层组成:网络核心层、汇聚层。核心层提供中心路由和交换能力。核心层和汇聚层间通过骨干(光纤)连接。3.5GHz固定无线接入系统网络结构如图1所示。汇聚层与接入层(光纤和双绞线)连接具体的描述如下。


  网络核心层 网络中心位于网管中心,在无线基站设立网络分中心,中心与分中心连接成一个星形结构。每个分中心各放一台中心交换机,系统选用处理能力强、可靠性和稳定性高的网络设备作为系统的中心交换机,在划分子网后,为各网络分中心间的稳定通信提供保证。交换机采用双电源和具有冗余的配置。为了保证系统具有较高的稳定性和可靠性,在信息中心采用高性能的三层交换机作为运营商城市骨干网络的中心交换机。
  网络汇聚层 系统设立数个分中心,即汇聚中心,汇聚层实现与核心层和无线接入网络的联接,提供上行和下行数据通道,配置二级交换机。
  网络接入层 接入层由有线部分和无线部分组成,整个网络为星形结构,其中有线部分采用光纤链路提供各基站至中心控制机房的高质量连接,同时采取高容量的点对点微波备份,无线接入部分则采用宽带无线接入系列产品。


  高指标“以数据为证”
  本系统3.5GHz宽带无线接入网无线接入部分使用3×3.5MHz 带宽资源,第一阶段采用蜂窝小区覆盖该城市区,每个基站按扇区组网覆盖。基站建设充分考虑到现有接入用户的分布和需求类型,同时还考虑到城市的地理环境,结合光纤传输网络,在城区中高点处建立中心基站,实现多基站、多扇区、大容量的覆盖接入,对业务比较密集的区域进行完全覆盖,对用户密度较小的区域进行部分覆盖。接入量较大的基站采用“个扇区制”,接入量较小的基站采用“个扇区制”,分别为基站扇区、基站扇区、基站3扇区(或4扇区)。
  在城域3.5GHz无线接入网建设中,运营商使用3×3.5MHz 带宽资源,每个基站按4~6 扇区组网覆盖。系统设备采用64QAM调制方式,每扇区可以提供的容量最大为18Mbps,整个系统总的吞吐量为252Mbps。考虑到将来扩容和采用其他无线通信手段,如配合使用54Mbps 传输速率的5.8GHz宽带无线接入系列产品进行混合组网,预计基站最大吞吐量可达到目前的10倍,如果将来再扩建其他基站,系统容量将进一步提高。
  工程采用基站3个、扇区14个、每个基站的总容量的计算方法为:总容量=Mbps/扇区/载频×扇区数/基站×载频数/扇区。基站提供容量如表所示。
  系统总容量为252Mbps,每个基站覆盖约5~10公里的范围,如每一扇区发展2~10个终端站,系统可发展终端站28~140个,每个终端站可接入16个企业用户,用户的接入净速率在512Kbps至10Mbps左右。
  设备(SWR3500单基站)采用64QAM调制方式,每个扇区可提供18 Mbps容量,采用6扇区组网方式,单基站可提供108Mbps的容量,用户的平均接入净速率按512Kbps计算,可接入用户数N=108Mbps/(512Kbps×100%×50%)≈421,CPE数M=421/16=26。
  城域3.5GHz无线接入网共建设基站3个、扇区14个、提供252Mbps 的总数据带宽。如每个用户的平均接入净速率512Kbps,系统可发展终端站125个,总接入带宽约252Mbps,可接入用户数N=252Mbps/(512Kbps×100%×50%)≈2580,CPE数M=2580/16=125。
  业务应用多样化
  该3.5GHz系统的主设备支持IP数据包和基于电路的语音数据传输两种业务,配合其他外围设备,如PBX交换机、宽带接入服务器、以太网交换机、路由器、E1/V.35转换器等,运营商可以为最终用户同时提供E1话音和IP数据业务,可提供Internet接入、VoIP、VPN局域网互联、E1及N×64Kbps等各种业务,增加运营商的业务范围和收入来源。3.5GHz固定无线接入系统业务应用如图2所示。

该运营商的3.5GHz固定无线接入系统支持IP数据业务和基于E1的电路业务,可提供以下多种业务。
  基于IP方式的实时业务:提供高速Internet访问,同时提供IP网支持的各类数据业务,VOD点播,VoIP电话,视频会议,宽带VPN业务,企业网内部连接、跨地区连接、和WAN连接。 基于电路方式的连接应用:提供E1电路仿真和DDN业务。
 本城域网3.5GHz宽带无线接入系统建成后以宽带IP业务为主,兼顾少量E1电路连接,支持无线点对多点通信,支持IP分组数据、语音及专线接入等多种业务,可提供高速Internet接入、VPN虚拟专网、VOD视频点播、远程教育、IP电话及其他的增值业务功能,特别适合于为企业、学校、政府机关、办公楼、住宅小区、IP电话超市、网吧等用户提供宽带接入服务。
  

 

 

 

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