3.5GHz固定无线接入系统网络结构图如图所示。

3.5GHz宽带无线接入网无线接入部分使用3*3.5MHz 带宽资源，第一阶段拟采用个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。对于业务比较密集的区域进行完善覆盖，对用户密度较小的区域进行部分的覆盖。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(4扇区)。

SWR3500系统每个基站覆盖半径按5Km 计算，覆盖面积大约为76 平方公里，根据城市的人口分布密度，在这个区域内的人口大约为5 万，潜在用户数按人口数量的0.2%比例计算，则每基站可发展100个用户终端设备，按每个用户终端平均512Kbps 总数据速率要求，每基站应至少提供50Mbps 的总容量。SWR3500每扇区采用64QAM调制方式，在3.5MHz带宽下，可提供18Mbps的容量，按6 个扇区组网计算，每基站可提供108Mbps的总数据带宽；按4个扇区组网计算，每基站可提供72Mbps的总数据带宽。

三、设备选型

本接入系统的无线设备均采用曙光电讯公司的宽带无线接入系列产品，包括基站设备SWR3500－AU、终端站设备SWR3500－RU及网络管理系统NMS2.0。此系统是一个综合型的点对多点宽带无线接入系统，可向住宅、商业和企业用户提供数据和话音服务。

曙光电讯SWR3500宽带无线接入系统数据传输处理部分采用DOCSIS（Data-Over-Cable Service Interface Specification）协议，空中接口为基于TDMA的时隙分配方式，传输IP数据包。SWR3500系统采用了面向无线环境应用DOCSIS1.1工业标准。DOCSIS是一个以IP为中心面向无线应用的点对多点宽带多媒体接入工业标准，它支持现有和将来的所有基于IP的服务，符合目前和未来技术发展的趋势， DOCSIS1.1在DOCSIS1.0（有线电缆数据服务传输规范）版本的基础上作了进一步的功能升级和扩展，如增加了QoS功能，具有支持实时业务的能力。能够更好地实现面向连接的实时业务，满足宽带无线接入应用的需求。同时，在网络和数据连接协议、网络汇聚、数据同步和用户注册等方面都具有良好特性。由于DOCSIS1.1标准具有这些优点，从而能够在3.5GHz频段上建立可持续扩展，灵活高效的、具有规模效益的宽带接入平台。

由于本系统是在非常成熟的DOCSIS1.1协议的基础上，结合无线传输环境和微波频段的特点，根据我国3.5GHz固定无线接入系统技术要求，对硬件和软件进行相应的优化、完善修改后，与其它成熟的网络设备和射频微波单元集成为一个完整的基站系统。采用先进灵活的配置，具有技术先进、系统容量大、性价比高的优势。

SWR3500系统符合DOCSIS 1.1标准，与DOCSIS1.0版本的设备相比较，设备提供了内置QOS，符合802.1Q QOS规范，具有多种带宽管理方式，包括按需分配带宽、最大信息速率(MIR)和最低保证带宽(CIR)，以及可以在用户间带宽分配较均匀的地方采用带宽平均分配的方式。系统可以针对每种业务设置8种优先级，同时可以针对每种业务类型设置，保障了不同业务可以具有不同的QOS，从而实现多种不同类型业务的有效共存，从而保障了话音和图像业务以及其他需要实时性的业务需要，运营商可以利用QOS对用户实现不同等级的服务，收取不同的服务费，实现服务的差别化，丰富市场策略，扩大市场占有率目标和收入最大化。

四、频率规划

SWR3500系统采用FDD双工方式，本系统工作频段为：

基终端站发射频段：3400～3430MHz

基站发射频段：3500～3530MHz

同一波道发射频率和接收频率之间的射频频率间隔为100MHz。

SWR3500系统以蜂窝模式覆盖多个地区，可通过网管系统改变基站频率，终端站自动与基站同步。

为了适应网络扩容的需求，提高系统容量的和覆盖率，频率规划设计时充分考虑将来的小区规模和扇区数量。为避免系统之间、扇区之间互相干扰，不论极化方式如何，相邻扇区不能使用同一频率。小区配置时，首先设置用户的极化方式(单极化或双极化)，然后设置频率。根据干扰源的距离、方位以及天线的方向图等计算信噪比，从而配置合适的频点、极化方式和复用次数。采用信道分组方式，将射频频率分组，以确保系统满足干扰指标要求，即奇信道一组，偶信道一组。

工作频段

本次运营商城域3×3.5MHz宽带无线接入系统的有权使用频率如下：

上行（基站接收）：3399.50～3410.00MHz，共10.5MHz；

下行（基站发射）：3499.50～3510.00MHz，共10.5MHz。

频率划分

城域3.5GHz无线接入网采用的波道配置为相邻波道间隔为3.5MHz，最近收发信道间隔为72MHz。我们将运营商已获得的10.5MHz带宽划分为3个频段：

TX1/RX1：下行：3499.50～3503.00MHz

上行：3399.50～3403.00MHz

TX2/RX2：下行：3503.00～3506.50MHz

上行：3403.00～3406.50MH

TX3/RX3：下行：3506.50～3510.00MHz

上行：3406.50～3410.00　MHz

中心载波频率设置为：

上行：Fn=3397.75＋3.5n（n=1.......3）MHz；

下行：F’n=3497.75＋3.5n（n=1.......3）MHz

3.5MHz信道间隔波道配置频率表

波道	频率 (MHz)	波道	频率 (MHz)
1	3401.25	1	3501.25
2	3404.75	2	3504.75
3	3408.25	3	3508.25

本次工程建设拟采用3个蜂窝小区覆盖市区。每个小区使用3个3.5MHz载频，通过60°定向天线进行无缝覆盖，每扇区安排1个载波，占用3.5MHz频率资源，下行采用64QAM调制，上行采用16/QPSK调制。

根据基站建设规范，充分考虑各扇区、各基站相互干扰和越站干扰以及邻频保护率，相邻两个扇区配置不同的频率，对基站1(6扇区)、基站2(4扇区)、基站3(4扇区)基站的频点、极化方式规划如图所示。

频率和极化方式规划

基站名	扇区	扇区宽度	工作频率	极化方式
基站 1	1	45°	F4	V 垂直极化
	2		F5	V 垂直极化
	3		F4	V 垂直极化
	4		F5	V 垂直极化
	5		F4	V 垂直极化
	6		F5	V 垂直极化
基站 2	1	60°	F5	V 垂直极化
	2		F6	V 垂直极化
	3		F5	V 垂直极化
	4		F6	V 垂直极化
基站 3	1	60°	F6	V 垂直极化
	2		F4	V 垂直极化
	3		F6	V 垂直极化
	4		F4	V 垂直极化

备注：按照3.5MHz/信道

	上行	下行
波道	中心频率 (MHz)	中心频率 (MHz)
F1	3401.25	3501.25
F2	3404.75	3504.75
F3	3408.25	3508.25
F4	3411.75	3511.75
F5	3415.25	3515.25
F6	3418.75	3518.75
F7	3422.25	3522.25
F8	3425.75	3525.75
F9	3429.25	3529.25

由于基站间的直线间距较小，仅5～8公里，基站间有较大面积的服务区重叠是不可避免的，为此在每个基站各使用了两个“独立”频点工作，以确保无严重的扇间同、邻频干扰和站间、越站干扰。

当然，在具体建设时根据用户分布的具体情况，取得详细准确的经纬度、方位角、磁偏角的数据后，可将扇区分配角度和基站功率（不一定各扇区采用均一EIRP），同时兼顾CPE定向天线的选用（考究增益、波束宽度、前后比、主旁瓣比等指标）和恰当设定输出功率，可以最大限度地减少“重叠区”和发生同、邻频干扰的可能性。这样可能最大限度利用频率资源，同时增加系统的稳定性。

五、设备配置

系统结构示意图如图所示。

3.5GHz固定无线接入系统设备连接图

　

1、基站设备SWR3500－AU

SWR3500－AU基站设备符合DOCSIS 1.1国际标准，完全基于IP设计，采用QPSK／16QAM／64QAM调制方式，射频传输带宽可以根据需要任意调整设置，可以实现1.75/3.5/7/14MHz的带宽设置。当设备升级到DOCSIS 2.0标准后将具有非视距传输能力。

SWR3500－AU基站设备包括室内单元和室外单元。室内单元设备机械尺寸支持标准19英寸机柜，采用插卡式5－16槽工业机箱，每个机箱内包括一个管理模块；一个接口板和电源模块，管理模块完成对整个机箱的控制；接口板提供设备和外部网络的接口，通过10/100BASE-T和E1接口与骨干网的交换机相连接，电源模块提供设备需要的各种电源，可以配置冗余双电源系统；每个机箱可以提供6个调制解调卡插槽，最多支持6个调制解调器卡，一块调制解调卡对应一个扇区，支持1路下行，2路上行，一块扩展E1接口模块提供1－2个E1接口。6扇区单基站集合带宽最高可达108Mbps，终端站净速率可达10Mbps，每扇区最多可接入2000个终端站。

室外单元实现频率转换，实现射频发射和接收。室外单元由收发信机和天线组成。收发信机完成射频信号的放大和射频信号、中频信号之间的转换。收发信机的射频发射功率最大可达35dBm。室外单元和室内单元之间用中频电缆连接，中频信号在电缆中衰减较小，室内单元和室外单元之间的中频传输电缆最长可达300m。

2、终端站设备SWR3500－RU

SWR3500－RU终端站设备无线Modem适合配置在住宅用户、小型企业和酒店。终端站设备分成室内单元和室外单元。室内单元包含了从基带到中频部分的全部电路和功能。有1个E1物理端口以及1个10Base-T　RJ-45端口，同时支持IP数据和E1语音应用，每一个SWR3500－RU终端站可通过E1接口使用部分E1方式与PBX相连接，或通过10/100BASE-T端口与最终客户的局域网相联接,　它使最终用户能够通过宽带无线接入网络与公共电话用户通话。室内单元和室外单元之间通过单条中频电缆提供上行、下行以及直流电连接口。每个终端站可支持16个MAC地址，多个用户可共享带宽，接入用户数无限制。

3、网络管理系统

　NMS2.0网络管理系统（NMS）与SWR3500－AU无线基站设备和SWR3500-RU无线用户端设备一起组成的无线接入解决方案，是一种综合的管理应用程序。网管系统可存储用户数据和系统配置，对整个系统进行故障诊断、告警、统计，通过IP协议和各个基站的控制服务器通信，系统管理者通过管理终端进行控制，维护和设置。通过　NMS2.0网络管理系统，无线系统操作员可轻松和有效地提供服务、监控网络，并对SWR3500－AU无线基站设备和SWR3500-RU无线用户端设备进行遥控。

　NMS2.0网络管理系统采用分布式的集中控制管理模式，基于SNMP　网络工业标准、应用于WindowsNT4.0/2000平台。　NMS2.0网管系统可集中和自动管理网络中所有无线Modem的参数，如 IP地址、访问数据和服务质量等；有选择地对无线 Modem进行参数设置；对整个系统采用的加密算法进行统一管理讲对网络运行状态监控和故障诊断等。网络管理系统可以让管理人员方便地完成整个网络的配置，又可以通过网络监控等功能完成对用户使用权限的设置。通过网管系统，运营商可以配置安全的虚拟专网，与付费系统接口，监视用户上网情况，诊断噪声特性以及执行其他功能。

六、系统指标分析

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。目前SWR3500系统采用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在：（6＋4＋4）X108 Mbps＝350Mbps；我们考虑到将来扩容和采用其他无线通信手段，如配合使用曙光电讯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，即3500Mbps，如果将来再扩建其他基站，系统容量将进一步提高。

工程拟建设SWR3500基站3个、扇区14个、每个基站的总容量=Mbit/s/扇区/载频×扇区数/基站×载频数/扇区。每个基站上下行能提供的容量如下：

基站1：

上行：6×10Mb/s(16QAM)　=60Mb/s　

下行：6×18Mb/s(64QAM)=108Mb/s

基站2：

上行：4×10Mb/s(16QAM)　=40Mb/s　

下行：4×18Mb/s(64QAM)=72Mb/s

基站3：

上行：4×10Mb/s(16QAM)=40Mb/s　　　

下行：4×18Mb/s(64QAM)=72Mb/s

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，每个终端站可接入16个企业用户，用户的接入净速率在512kbps---10Mbps左右。

1、SWR3500单基站支持的用户数和提供的带宽

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。

总接入带宽约108Mbps

可接入用户数N=108Mbps/（512Kbps×100% ×50%）≈421

CPE数M=421/16=26

2、SWR3500系统提供的总容量

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，接入用户数2580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

七、业务应用

SWR3500系统支持IP数据包和基于电路的语音数据传输两种业务，配合其它外围设备，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，运营商可以使用SWR3500终端站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×64kbit/s等各种业务，增加运营商的业务范围和收入来源。