XX移动3.5G固定无线接入系统
技术方案
XX移动3.5G固定无线接入系统技术方案
目录
1、前言 (1)
2、中兴通讯的产品分类 (2)
2.1面向分组数据接入的ZXBWA-3A (2)
2.2面向语音数据一体化的ZXBWA-3B (2)
2.3面向高速专线数据接入的ZXBWA-3C (3)
2.4面向混合带宽分配技术的ZXBWA-3E (3)
3、中兴通讯产品优势 (4)
3.1全面的3.5G宽带无线接入系统解决方案 (4)
3.2有线、无线数据接入产品整合的优势 (4)
3.3宽带无线接入产品的长远规划 (4)
4、系统关键问题说明 (5)
4.1产品指标 (5)
4.2业务描述 (5)
4.3计费方式 (6)
5、XX移动组网方案 (6)
5.1网络结构 (7)
5.2频率规划方案 (8)
5.2.1频率规划的原则 (8)
5.2.2组网工程建议 (9)
5.3频谱利用效率 (10)
5.3.1设备频谱利用效率 (10)
5.3.2 网络频谱利用率 (10)
5.4方案其它说明 (10)
附录：深圳中兴通讯股份有限公司简要情况 (11)
1、前言
由于全球用户在数据接入领域的发展速度惊人，无论是实力雄厚的传统运营商，还是发展迅速的新兴运营商，都希望在数据接入领域业务提供上占有一席之地，特别在中国这一全球最具发展潜力和最高发展速度的市场更是如此，因而各类运营商对于建设速度快、业务全面、投资效益高的接入技术需求量非常大，这给无线接入技术提供了极好的机会。而传统的无线接入技术也正从原来的低频段（450MHz~2GHz）走向高频段（2GHz以上），从模拟技术（FDMA）走向数字技术（TDMA、CDMA），从低效率的调制方式（FSK、QPSK）向高效率调制方式发展（16QAM、64QAM）。
正是市场需求和技术发展推动了3.5G宽带无线接入产品的应用，在不长的时间内有多家电信设备制造商推出了3.5G宽带无线接入产品。由于各家电信设备制造商的技术基础不同、对市场需求的定位不同，因而这些3.5G宽带无线接入产品各具特色。3.5G宽带无线接入产品在应用过程中主要解决用户的语音、数据业务，其用户业务速率从64Kbps到2Mbps以上。在宽带无线接入技术中，空中带宽分配技术受用户业务类型影响最大，这直接决定空中带宽利用效率，总体来看主要有三种方式：分组、电路、混合。我们依据对用户需求的解决方式和对无线接入技术的应用将3.5G宽带无线接入产品分成四类：
（1）、面向分组数据接入的产品（分组）：一个支持空中分组数据传输的系统，其用户接口主要是10BaseT和RJ11（VOIP），面向中、小企业的数据连接业务，如VPN、Internet访问、文件传输、IP电话等。其典型产品如BreezeCOM、Cisco、Harris、interWAVE、Spike等；
（2）、面向语音数据一体化的产品（低速电路）：一个支持空中信道的语音和数据接入系统，其用户接口包括RJ11、10BaseT和V.35，面向用户的语音和数据专线连接业务。此类产品的技术基础和市场定位与在1G频段附近工作的无线本地环路网产品（WLL）是类似的，主要针对电路型语音和低速率的数据接入需求。其特点是信道速率低、覆盖范围大，典型产品如Airspan、Alcatel、SRT 等，但是价格较昂贵；
（3）、面向高速专线数据接入的产品（高速电路）：一个高速专线数据传输的系统，其用户接口包括N X 64kbps、E1和10BaseT，面向对高速专线数据接入有需求的用户，也可以替代部份有线传输设备，如交换机与远端设备之间E1方式连接。其典型产品如以色列的Floware公司产品等；
（4）、面向混合带宽分配技术的产品（分组、电路混合）：一个具有灵活带宽分配技术的系统，其用户接口包括NX64kbps、10BaseT、E1，面向多种用户的业务需求。由于系统可以根据运营商所服务的用户类型灵活地配置带宽分配方式，即确定分组方式和电路方式所占带宽的比例关系，这能极大提高带宽利用率和服务质量，为运营商实现灵活提供高质量业务、降低设备运行维护成本提供了良好的手段。其典型产品如中兴通讯的ZXBWA-3E。
总之，3.5G宽带无线接入系统定位于城域网的接入层，支持高达2-4Mbps 的各类用户业务接入，其基站所提供容量为18M/扇区-32M/扇区，覆盖范围5-15KM，这将满足目前国内绝大部份客户的业务需求，协助不同性质的运营商和ISP高效地开展数据接入业务。
2、中兴通讯的产品分类
面临3.5G宽带无线接入产品在国内的迅速发展和应用，中兴通讯依据对运营商应用的分析和未来用户业务的发展趋势，一方面积极与国外相关产品制造商结成合作伙伴，共同在市场推出满足目前市场各类需求的3.5G宽带无线接入产品，这包括三种各具特色的3.5G宽带无线接入系统。另一方面，中兴通讯依托自己的技术优势，结合国内运营商实际需求，着眼于设备高起点、高性能，投入大量人力、物力和财力进行混合带宽分配技术的宽带无线接入产品的研发，将于2001年底推出ZXBWA-3E，全面提高运营商的服务适应能力。
中兴通讯的3.5G宽带无线接入系统属于典型的点到多点无线接入解决方案，全面支持语音和数据接入功能。为了进一步增强基站容量、扩大基站覆盖范围，3.5G宽带无线接入系统采用了四至八扇区的定向天线技术，并且多个载频可以应用在同一个扇区，提高基站数据传输容量。运营商可以利用中兴通讯的 3.5G 宽带无线接入系统及后续的LMDS产品，针对本地用户接入速率和方式实际状况采取不同的无线接入配置方式，更可结合中兴通讯的各种数据、语音接入设备，构架多种高质量、高适应性的解决方案。
2.1面向分组数据接入的ZXBWA-3A
ZXBWA-3A是一个支持空中分组数据传输的系统，其用户接口是10BaseT和RJ11（VOIP），面向中、小企业的数据连接业务，如VPN、Internet访问、文件传输、IP电话等。ZXBWA-3A空中采用跳频技术，传输距离可达5-8KM，其数据传输率达到1-3Mbps。ZXBWA-3A系统终端小巧灵便，安装简易快捷。
图：ZXBWA-3A系统示意图
2.2面向语音数据一体化的ZXBWA-3B
ZXBWA-3B是一个支持空中专用信道的语音和数据接入系统，其用户接口包括RJ11、10BaseT和V.35，面向用户的语音和数据专线连接业务。ZXBWA-3B系统在提供基于32kbps的语音基础上，还提供多种数率的数据接入服务，下行速率：64kbps-512kbps，上行速率：64kbps-128kbps。ZXBWA-3B的覆盖距离达到5-25公里，可以用较少的基站设备实现全区域覆盖。此外，ZXBWA-3B系统终端种类较多，包括P系列、R系列、S系列、M系列等，分别针对不同用户需求。ZXBWA-3B 可以采用V5.2协议直接与交换机对连。
图：ZXBWA-3B系统示意图
2.3面向高速专线数据接入的ZXBWA-3C
ZXBWA-3C是一个高速专线数据传输的系统，其用户接口包括NX64kbps、E1和10BaseT，面向对高速专线数据接入有需求的用户，也可以替代部份有线传输设备，如交换机与远端设备之间E1方式连接。ZXBWA-3C覆盖范围5-10KM，传输速率高达4Mbps，在空中传输性能上类似点对点的微波传输。ZXBWA-3C也是采用V5协议直接与交换机对连。
图：ZXBWA-3C系统示意图
2.4面向混合带宽分配技术的ZXBWA-3E
ZXBWA-3E是一个具有灵活带宽分配技术的系统，其用户接口包括NX64kbps、10BaseT、E1，面向多种用户的业务需求。ZXBWA-3E覆盖范围10KM，空中传输速率高达4Mbps，可灵活地采用空中分组方式或空中电路方式进行带宽资源分配。
图：ZXBWA-3E系统示意图
3、中兴通讯产品优势
根据中兴通讯3.5G宽带无线接入的技术特点和应用情况，利用中兴通讯3.5G 宽带无线接入系统构架运营商的网络平台具有以下优势：
3.1全面的3.5G宽带无线接入系统解决方案
由于我们根据用户的需求和产品技术特点，推出了四种不同的3.5G宽带无线接入产品，可以解决所有类型客户的数据业务接入需求，也包含目前国内主流产品的技术应用特点。在同类产品中，ZXBWA-3A的优势体现其性价比上，是3.5G 宽带无线接入产品中价格最具优势的，产品的性能和可靠性也比较高；ZXBWA-3B 的优势在于多种用户终端类型，全面支持语音和128K专线数据传输；ZXBWA-3C 的优势在于其极高的无线链路特性，这包括无线链路的频谱利用率和传输可靠性；ZXBWA-3E的优势在于混合带宽分配技术，满足运营商在业务类型上发展变化的需求。
中兴通讯的3.5G宽带无线接入网管是一个统一、完善、简便的系统，可以支持所有类型设备的网管，并且可以直接管理中兴通讯其它数据产品，提高系统的维护性能。
3.2有线、无线数据接入产品整合的优势
3.5G产品主要功能是把最终用户接入到局端，近期内还需求与其它数据接入设备配合才能接入到核心网络，完成运营商的运营和管理。而其它数据接入设备在多数情况下还需要运营商更新和增加。中兴通讯作为国内全面的通讯设备提供商，可以提供运营商3.5G宽带无线接入的一揽子解决方案。此种方案的优势主要体现在运营简单、投资合理、升级能力强。
3.3宽带无线接入产品的长远规划
由于3.5G产品及后续的LMDS是一个新兴市场，运营商对于产品的类型和发展方向存在一个逐步深入的过程。我们正积极从用户的数据接入发展需求及现存固定无线接入解决的应用入手，与运营商协手推出3.5G产品所解决的应用问题和3.5G产品的类型。
中兴通讯在3.5G产品及LMDS产品发展上的具有极大的决心，投入大量资源进行3.5G产品的研发和应用，正致力于成为国内3.5G产品第一品牌的思路。中兴通讯的ZXBWA-3E是自主研发产品，在产品性能上可以满足运营商个性化的需求，其产品相对目前市场的主要产品而言具有非常大的成本优势，可以让运营商快速组建一个高性能、低投入的宽带无线接入网络。
对于宽带无线接入产品发展思路的核心思想是围绕如何向运营商提供性价比最优的产品，让运营商应用中兴通讯的宽带无线接入系统争取更多的客户，获取良好的收益。因此，中兴通讯ZXBWA产品的发展方向，一方面是围绕客户的需求，支持更多种类的业务，另一方面是把国际先进的无线技术，应用到ZXBWA 设备中，进一步提高系统的技术指标，力争做到“加量不加价或少加价“。
4、系统关键问题说明
4.1产品指标
4.2业务描述
3.5GHz固定无线接入系统容量较低，因此用户侧接口的速率也相对低一些，可提供接口类型包括10Base-T、E1、n*64kb/s、FR、POTS或ISDN接口。对于运营商来说，ZXBWA（3.5G）产品主要可应用于中小企业接入、无线到大楼、基站传输、中继服务、DDN、IP电话等。
（1）Internet接入
为实现对突发性业务，特别是IP业务的接入，并更有效地利用空中频谱资源，要求设备支持空中数据包的传送方式，ZXBWA-3A和ZXBWA-3E都满足上述要求。
（2）IP的增值业务
结合市场需求的发展，可以在ZXBWA(3.5G)设备开展一些增值业务，如居家办公者远程接入。结合宽带接入服务器及Radius Server以及用户管理系统，业务选择网关，可以使得居家办公者可以宽带接入公司的Intranet。
（3）LAN的互连业务
由于ZXBWA（3.5G）均可提供10BaseT接口，因此局域网可直接连到汇聚层的IP设备内，再进行数据相互交汇。
（4）VPN业务
在终端站用户侧安装支持802.1Q VLAN Tag的局域网交换机，以以太网接口接入终端站，ZXBWA-3A或ZXBWA-3E系统将提供以太网的桥接到网络的另一侧。
（5）数据传送业务
用ZXBWA-3C或ZXBWA-3E系统提供TDM传输（E1 or fractional E1）,在终端站上提供E1接口。为进一步提供64k和Nx64Kbps的业务。可在用户端安装小型复用器，提供传统的数据传送业务。
（6）会议电视业务
方式一：针对传统会议电视系统
在用户端安装会议电视终端，以ZXBWA-3C或ZXBWA-3E系统为会议电视系统提供电路传输（E1／PRI／BRI）。
方式二：针对基于IP的会议电视系统
在用户端安装会议电视终端，以ZXBWA-3A或ZXBWA-3E系统为会议电视系统提供Ethernet接口，提供IP的宽带连接。
4.3计费方式
由ZXBWA产品可以同时支持基于电路方式和IP方式产品，因而需采取不同的收费方式。为了实现灵活计费，多数情况需要结合第三方产品，ZXBWA设备有各类支撑平台，满足运营商多种方式的运营手段。
对于基于电路技术的业务，可以直接采取包租的方式进行运营，同时再给重要客户一些特别的资费政策。对于基于IP技术的业务，通过宽带接入服务器（UAS）可以对业务实现不同的管理和分配策略，可以根据用户需要提供不同的安全、计费、容量分配策略，计费方式通常有包月制、按时间计费、按流量计费三种方式。
5、XX移动组网方案
XX移动公司的CMNET省网已于2001年4月份投入运营，正积极发展宽带无线数据接入业务，其中IP电话接入和INTERNET高速上网为主要业务。下面是对XX移动的5年内带宽需求预测：
依据以上对业务类型和业务总量的预测，结合中兴通讯的ZXBWA-3C宽带无线接入系统的性能特点，在频率的需求上将需要4×3.5MHz（14 MHz）。由于ZXBWA-3C的载频带宽为1.75MHz，因此，共有8个载频可使用。
5.1网络结构
根据市场的发展趋势，3.5G无线接入工程计划分两期进行，第一期工程在2001年底完成，接入网络规模应满足2002年底前的用户需求；第二期工程在2003年完成，接入网络规模应满足2005年底前的用户需求。
3.5G无线接入网工程选择了10个节点作为中心基站，建议与城域骨干传输网的核心节点同址，这些节点一般也是GSM MSC、GSM 基站的所在地，分别处在各个繁华区域的中心位置。之所以选择这样的节点，主要是一方面能够方便
地将3.5G接入地业务汇聚到CMnet核心节点；另一方面在机房、铁塔、供电等基础设施上能够很好地利用现有的资源；能够尽快的将3.5G设备与现有的网络结合起来，为用户提供业务。
系统的第一期规模为10个基站，基站室内单元与城域网设备共站，可大大节省建设成本。为了缩短系统投资回收时间，网络将按照实际需求逐步扩大建设规模，即采用“以运营养建设（Pay as you grow）”的方针。按照初期的用户需求预测，结合ZXBWA-3C的具体性能，每个基站先配备4个90o扇区，每个扇
区1～2个载波，单扇区容量为4～8Mbps。扇区覆盖半径约为10km，主要对市
区内的重点区域进行覆盖。长春已建市区面积为137平方公里，该覆盖范围涵盖了武汉市最主要的潜在用户区域。第一期工程预计于2002年6月完工，届时将达到的网络总规模为10个基站，40个扇区，总接入带宽为272Mb/s，完全满足对2002年底预测的需求。一期工程完工后，理论覆盖范围将达到城区的95%，但考虑到城区内高楼林立，市政建设日新月异，视通条件受到较大影响，实际覆盖效果预计达到城区的70%。根据统计城区内的大部分区域基本得到有效的覆盖。
二期工程的主要方针是，根据用户的将来需求和分布情况，增加各基站的扇区数量，由原来每基站4个扇区扩展到8个扇区，相应的采用45o扇区天线，并根据用户实际分布及需求情况对扇区进行载波扩充至每扇区为2~3个载波，其扇区容量达到8~12Mb/s，而基站总数原则上保持不变。建设预计在2003年6月完工，届时将达到的网络总规模为10个中心基站，80个扇区，总接入带宽超过592Mb/s，完全满足2005年底用户预测的需求。
注：由于系统支持动态带宽分配，而数据业务具有突发性高的特点，因此系统实际上能支持更多的用户。
5.2频率规划方案
5.2.1频率规划的原则
在本技术方案中，针对长春2001～2005年的预计用户业务量，按照无线接入网的工程计划，结合ZXBWA-3C产品特点，进行了细致的基站分布规划、基站扇区划分和频率复用设计。
组网主要按照以下的原则进行：
（1）根据用户总的业务需求量和业务种类，结合ZXBWA-3C产品的数据吞吐能力，计算所需的频点数、总的基站数并设定基站的安放位置。
（2）根据基站覆盖范围内的用户需求进行扇区的划分，并确定每扇区的载频
数。
在频率复用规划平面图上对所有基站的各扇区进行频率复用规划，频率复用规划遵循下面的原则：
（1）接收机的同道干扰灵敏度小于23 dB。相邻基站的相邻扇区不应选用相同的载频。
（2）在不同基站或不同扇区，可根据用户带宽的分布情况，灵活地采用多种角度的扇区天线，完成不同需求的覆盖。而在某一扇区频率资源出现突然短缺时（用户较为集中的情况），也可以将该基站相邻扇区的天线从45度或60度改为90度，从而覆盖分担这个扇区的一部分用户。在进行频率复用规划时，应尽可能考虑到将来可能的这样的扇区扩展，使得扩展结果不至于对其它扇区造成很大的影响。
（3）频率规划时，还应尽量考虑到将来的扇区细分，即从90度、45度变到22.5度的情况。
（4）最后就是要结合工程中各站点的具体电磁环境，综合各种有利因素，例如合理的频率复用方案、相邻扇区间用户的合理划分、单载频内业务合理复用等。
5.2.2组网工程建议
（1）第一期工程（2001-2002年）组网方案
A、组网图
系统总共规划了10个基站，先采用了4个载频（即4×1.75MHz =2×3.5MHz）。各基站采用4扇区90度扇区天线进行360度覆盖，完成基站划分范围内的全部用户的接入业务。每扇区的覆盖范围可以通过调整发射功率进行调整，这样，一面可以减少载频间的干扰，一面可针对特定的扇区扩大覆盖半径。
B、系统容量
A、组网图
系统仍是利用原有的10个基站，采用了8个载频（8×1.75=4×3.5MH z）。每个基站均设置8个扇区，相应采用45°的扇区天线，每扇区2～3个载频。根据各基站覆盖情况，特别是用户的潜在需求，可在某些基站设置了较多的扇区。
B、系统容量设计和业务分布
第二期工程后系统设计总容量
5.3频谱利用效率
5.3.1设备频谱利用效率
单扇区频谱利用率为3.6 bit/sec/Hz(含开销)，2.5bit/ sec/Hz(不含开销)。在4×3.5MHz，3×3.5MHz，2×3.5MHz的情况下，中心站的最大频谱利用率都为18.29bit/sec/Hz (不含开销)。此最大频谱利用率是采用16扇区，扇区天线为22.5°,相邻载频重复复用。此种网络结构的频谱利用率高，频率规划较为复杂。在连续覆盖的情况下，随着系统的扩展，频率利用率增加。网络的最大频率利用率应根据具体的网络环境计算。在以上的讨论中，没有考虑DBA（动态带宽分配）带来的频谱利用率的增加。
5.3.2 网络频谱利用率
第一期工程中心站10个，共有扇区40个，载频56个，使用4×1.75MHz （=2×3.5MHz）载频，系统容量为272Mbps，频率利用率为38.85bit/sec/Hz。
第二期工程中心站10个，共有扇区80个，载频148个，使用8×1.75MHz （=4×3.5MHz）载频，系统容量为592Mbps，频率利用率为42.28bit/sec/Hz。
5.4方案其它说明
（1）如果考虑增加基站站址或降低用户容量，ZXBWA-3A同样可以提供满足上述要求的使用方案，而且设备应用的投资更为经济，大为缩短投资回报周期。
（2）为了提高用户配置的灵活性，满足运营商在IP接入和电路专线接入用户在不同时期的发展变化，可选用高容量、高灵活性的ZXBWA-3E，其设备投资也是相当合理。
（3）运营商如果申请较宽的频带宽度（14MHz），可以考虑分成两个频段进行运营，采用中兴通讯的不同设备进行混合配置，满足运营商对系统综合性价比的考虑。
附录：深圳中兴通讯股份有限公司简要情况
中兴通讯是中国拥有自主知识产权的通信设备研制企业，是中国政府重点扶持的520户国有企业之一。公司1985年成立，1997年，中兴通讯A股在深圳证券交易所上市。2000年销售合同额达102亿元。
中兴通讯是中国通信设备制造业的开拓者，拥有交换、接入、视讯、移动、数据、光通信等全系列通信产品，具备通信网建设、改造与优化一揽子方案解决能力。
中兴通讯是中国火炬计划重点高新技术企业和技术创新试点企业，承担中国第三代移动通信研究开发等多个重点科研项目。目前正在数据通信、移动通信、光通信领域大力投入，相关产品已全面推向市场。代表世界先进水平的中兴ZXC10 CDMA移动通信系统在中国率先获得信息产业部颁发的电信设备入网许可证，中兴通讯CDMA2000 1X系统首家打通电话，世界首部机卡分离的CDMA手机ZTE802广受市场青睐。
中兴通讯在深圳、南京、上海、北京、西安、重庆、美国、韩国等地设有11个全资科研机构，分别与美国德州仪器、摩托罗拉、北京邮电大学、电子科技大学成立联合实验室。在10000名员工中，博士、博士后近300人，硕士2000多人，本科以上学历占员工总数的86%。拥有专利技术300余项，60%以上是发明创造。
中兴通讯在中国设有26个销售处、26个用服处、7个专网营销工程服务处，为中国通信网络建设提供技术和装备支持。中兴通讯系列产品在国内通信网上的综合占有率达30%，其中交换、接入产品占20%，累计有3000万线交换、接入设备在各类通信网上运行，视讯产品占中国新增市场的70%。
积极探索市场国际化之路，开展与海外电信运营商的各种合作，通过产品出口、工程承包、合资生产、合作运营等手段全面开拓国际市场。中兴通讯通过设在海外的7个大区，为世界70个国家和地区提供营销工程服务支持。中兴通讯交换机、GSM系统、会议电视、智能网等10多类产品远销东南亚、西亚、北美、东欧、拉丁美洲、非洲等30多个国家和地区，并进入美国、独联体、香港等发达国家和地区。
2000年4月，中兴通讯在巴基斯坦的合资厂正式投产，顺利实现境外带料加工与本地化生产。2000年12月，刚中合资电信运营项目正式启动，将在刚果经营该国境内的移动通信、国内长途电话、国际汇接等通信业务，使中兴通讯成为首家参与国际电信运营的中国企业。