时间：2022-04-26 23:13:01
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3.5GHz固定无线接入FWA（Fixed Wireless Access）系统采用点对多点微波技术。该系统在传统的电路型无线通信技术中融合了IP数据通信技术，主要提供大容量的语音和数据业务接入，也可以为窄带无线系统和移动基站提供回传连接。对于不便铺设光缆的用户、相对分散铺设光缆不经济的用户以及对开通紧迫性很强的用户，引入快速经济固定无线接入系统可为用户提供急需的接入服务，对解决“最后一公司”接入网的瓶颈问题，起到了有力的补充作用。因此具有广泛的商业应用。价值和发展前景。
1 3.5GHz固定无线接入系统结构
系统构成一般包括中心站（CS）、终端站（TS）和网管系统三大部分。中心站和终端站又分别可分为室内单元（IDU）和室外单元（ODU）两部分。3.5GHz固定无线接入系统是一种点到多点的分布式系统，TS用户通过用户接口网络（UNI）与单个的用户终端（TE）或者一个用户驻地网（CPN）相连，中心站（CS）通过业务节点接口（SNI）与外部网络相连。系统结构如图1所示。
（1）中心站（CS）
中心站位于服务区中心，逻辑上可以分两个部分：中心控制站（CCS）和中心射频站（CRS）。中心控制站是业务汇聚部分，并提供到网络侧的接口；网络侧的接口一般有STM-1、10/100Base-T、E3/T3、n×E1等接口。中心站覆盖的服务区一般分为多个扇区，每个CRS对应一个扇区，每个扇区可以对一个或多个远端站提供服务。CCS将来自各个扇区不同θ用户的上行业务量进行汇聚复用，提交不同的业务节点；将来自不同业务节点的下行业务量分送各个扇区。
（2）终端站（TS）
在3.5GHz固定无线接入系统中，终端站（TS）属于远端设备，设置在用户驻地，为用户提供系统的接入点并为用户提供各种业务接口。可提供接口类型包括10Base-T、E1、n×64Kbps、FR、POTS或ISDN接口。
（3）接力站（RS）
接力站作为系统实现的可选项，用以转发中心站和终端站之间的信号。RS天线可以采用扇区天线或小波束角定向天线。
（4）网管系统
3.5GHz固定无线接入系统一般采用基于图形界面的网络管理系统，系统可运行在MicrosoftWindows NT或UNIX平台上。用户使用系统可轻易地对网络进行配置和管理。网管系统的功能一般包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理及计费信息的收集等。
2 系统性能特性
2.1 频率使用
根据国家无线电管理避已颁布的3.5GHz频段地面固定无线接入系统所用的频率资源和相关频率参数，其双工方式为FDD，上行远端站发射频段为3399.50～3431.00MHz；下行基站发射频段为3499.50～3531.00MHz；同一波道收发射频频率间隔100MHz。
2.2 调制方式和多址方式
调制方式主要包括GFSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。调制方式不同调制效率Em(bit/s/Hz)不同，由以下公式给出：
Em=[(log2(M) ·R)/1+r]bit/s/Hz
其中，M为调制阶数，R为编码率，r为滤波器滚降系数。调制效率随着调制阶数的增大而增大。但是实际工程中，外界干扰对系统性能的影响将急剧增加，会降低系统的性能，因而可根据需要采用自适应调制技术或者根据具体情况选择调制方式。在一个扇区可以采用多个调制方式混合使用，其目标是使得在任何一点都将采用尽可能高效的调制方式。也就是在一般情况下，根据传输质量和传输覆盖范围，离基站近的区域可以使用比较高效的调制方式，距离大时采用更可靠的方式。
常用多址技术有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。根据3.5GHz固定无线接入的一些特殊情况，具体采用那一种多址方式，需要根据业务模式、技术成熟程度、性价比等来考虑。
传统的FDMA效率较低，但是目前出现的W-OFDMA以及动态FDMA技术使得接入效率大为提高。OFDMA经过串并变换到各个正交子载波上后，并行码元信号周期远大于串行信息码元周期，再加上保护间隔，使其能基本消除码间干扰。因此与其他接入技术相同的高斯噪声相比信道上能支持更高标准的干扰，而且在OFDMA时信道均衡非常容易，QPSK情况下不需均衡器。OFDMA现已被IEEE 802.16 TG3标准确立为唯一的传输方式。动态FDMA技术根据业务量调整调制解调器的参数，动态分配每个频分信道的带宽，在两个不同极化的扇区中使用同一频率以提高频率利用率。但是OFDMA对相位噪声非常敏感，对同步和前端放大器的线性要求更加严格；动态FDMA对调制解调和ODU要求严格。
CDMA主要基于扩频通信的基本原理，使得传输信息的信号带宽远大于信息本身的带宽，扩频码采用正交码或准正交码作地址码实现码分多址，CDMA主要应用在北美蜂窝标准IS-95、IMT-2000以及卫星通信等。CDMA的优点是容量大、抗互扰能力强、信号功率谱密度低、相关特性好，CPE峰值功率和平均功率的比值小，但是当PN码正交性能欠佳或者干扰超过干扰容限时，性能将恶化，因此抗自扰能力相对欠缺。另外占用的信号频带宽，扩频后的带宽远大于扩频前的信息；地址码数量大的限制，对大容量的通信也有一定的限制，因此在频率资源有限的情况下，将带来不少的麻烦。
TDMA是发达端对所发信号的时间参量进行分割，形成许多互不重叠的时隙。因此抗自扰能力极佳，而且对时隙的管理和分配通常要比对频率的管理和分配简单又经济，这样TDMA也具有较大的信息传输能力，易于实现带宛动态分配，比较适合突发性较强的业务流量。但是TDMA抗互扰能力差，相邻小区重复使用频率受限制，因此系统容量低于CDMA，且CPE峰值功率和平均功率的比值相对CDMA非常大，对同步要求比较高。
2.3 扇区调制效率和容量计算
系统在服务区范围内，一般通过划分多个扇区对频率进行再用以提高系统容量，而扇区在不同部分根据实际情况例如链路距离采用不同的调制方式，这使扇区的不同部分有不同的调制效率，因此有必要计算整个扇区的平均效率。那么扇区的平均调制效率计算如下：
这里∑是所有调制区域的加权。频率再用率和扇区平均调制效率是通过具体划后得出的，而且需要经过多次反复规划后才可确定，以实现规划得出的值为准，这个数值是可以变动的，目的是使其最大扇区容量达到最大。
固定无线接入网络容量可以由以下公式给出：
每个基站频率资源=运营商可用频率资源×平均调制效率）
3 与其他宽带接入技术的比较
目前全球宽带网络热度空前高涨，各网络运营商竞相在各大市场构建宽带IP城域网，提供低廉的高速IP接入服务，参与电信市场的竞争。而宽带接入技术的种类也繁多，主要有以下几种方式：
（1）光纤接入方式（FTTX）
光纤接入网有光纤到户（FTTH）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到路边（FTTC）、光纤到小区（FTTZ）等多种形式。利用光纤传输介质，提供高带宽、高可靠性和高抗干扰性的数据传送，接入网常用形式有ATM VP自愈网、ATM无源光网络（APON）等，还有SDH环网等传统技术。APON的优势在于：它结合了ATM多业务、多比特率支持能力和PON透明宽带传送能力业务的接入非常灵活。但是铺设光纤相对投资较大、耗时较长，有些地方铺设极为不便等问题，因此不少公司均发展XDSL传输系统。
（2）高速数字环路（XDSL）技术
基于XDSL技术的铜线接入技术适用于已有的电话基础网络，通过2B1Q、CAP（无载波调幅调相）、DMT（离散多音）等频带编码技术，挖掘双绞线高频段带宽的资源，通过带宽倍增技术实现宽带接入，满足高数据通信需求，主要技术有ADSL、HDSL、VDSL等。VDSL的传输距离短，必须建立在FTTB基础上，而ADSL线路较长，容易受外界干扰同，造成速率波动。
（3）光纤风轴混合网络（HFC）
基于同轴电缆接入的HFC方式是在传统同轴CATV技术基础上发展起来的，利用频分复用技术实现模拟电视、数字电视、电话和数据同时传送。系统成本比光纤环路低，并有铜线及比绞线无法比拟的传输带宽，适合当前模拟制式的高质量视频业务市场和CATV网使用。但是当前HFC都是单向的，要实现双向通信，其改造的费用非常高昂，难度也非常大。
（4）LMDS技术
LMDS工作在10GHz以上，可用频带宽，高达1GHz，可以承载几乎任何通信业务，包括话音、数据、图像及多媒体等。可提供多种通信系统一般具有的优势，如建设成本低、启动资金较小、建设周期短、投资回收快、网络运行和维护费用低等特点。但是服务覆盖范围相对较小，一般为2～4km，不适合远程用户使用（在同样传输距离的情况下自由空间损耗比3.5GHz固定无线接入至少低2dB）。通信质量受雨、雪等天气影响较大，大暴雨还可能引起无线通信链路的中断。
（5）3.5GHz宽带固定无线接入方式
3.5GHz宽带无线接入方式以蜂窝式覆盖，半径10km左右，适合各种用户接入。3.5GHz固定无线接入和其他接入技术相比，具有许多独特的优越性，具体如下：
·工程项目建设方便、快捷
无线系统与有线系统相比，很大的优势在于工程的启动与实施非常迅速。开通快，建设周期短，组网灵活，用户终端设备简单，投资省。尤其在大城市，有线工程往往要经过市政等部分的审批，因为对道路、绿地等环境破坏较大，而且施工量大，要受到多种因素的制约。
1.2无线通信须适应IP业务的发展。随着计算机的普及和电子商务等新业务的发展,数据通信业务量正以指数规律增长,其中使用IP协议进行数据通信的业务量更是急剧增加。固定无线接入系统和移动通信系统须适应IP通信业务发展的需求,并逐渐向高速、宽带通信网推进。
1.3无线通信与有线通信始终在互补支持发展。与无线通信相比,有线通信具有容量大、速率高、宽频带和传输质量稳定的特点,能满足高速数据通信和宽带多媒体业务的通信需求。在无线通信方面,第三代移动通信拟达到的目标是静止状态下为2Mbit/s,10GHz频段下的固定无线接入通信已可实现20Mbit/s左右或更高速率。更高频段的无线接入亦在向更高速率迈进,无线通信正利用其实现个人通信的优势始终与有线通信在互补支持发展着。
2.无线接入系统在通信网中的定位
无线接入技术的主要作用是,在一定条件下,用于提供本地交换局至用户终端之间的通信传输,但不提供局间漫游服务。在建筑物内或局部区域,可通过移动终端提供服务。在地形复杂的山区、海岛或用户稀少、分散的农村地区,铺设有线电缆比较困难、投资大,用户经济实力较低,只有选用无线接入技术,才能解决电话普及与运营企业的经济效益的矛盾。在遇到洪水、地震、台风等自然灾害时,无线接入系统可作为有线通信网的临时应急系统快速提供基本业务服务。
在通信网中,无线接入系统的定位是:本地通信网的部分是本地有线通信网的延伸、补充和临时应急系统。
3.无线接入技术
3.1MMDS接入技术
MMDS多路微波分配系统已成为有线电视系统的重要组成部分,MMDS是以传送电视节目为目的,模拟MMDS只能传8套节目,随着数字图像/声音技术和对高速数据的社会需求的出现,模拟MMDS正在向数字MMDS过渡。MMDS的频率是2.5～2.7MHz。它的优点是:雨衰可以忽略不计;器件成熟;设备成本低。它的不足是带宽有限,仅200MHz。许多通信公司看中用LMDS技术来作为数据、话音和视频的双向无线高速接入网。但由于MMDS的成本远低于LMDS,技术也更成熟,因而通信公司愿意从MMDS入手。它们正在通过数字MMDS开展无线双向高速数据业务,主要是双向无线高速英特网业务。
近年,我国有的大城市已经成功地建成了数字MMDS系统,并且已经投入使用。不仅传送多套电视节目,同时还将传送高速数据,成为我国数字MMDS应用的先驱。数字MMDS不应该单纯为了多传电视节目,而应该充分发挥数字系统的功能,同时传送高速数据,开展增值业务。高速数据业务能促进地区经济的发展,同时也为MMDS经营者带来更大的经济效益。因为数据业务的收入远高于电视业务的收入。
3.2LMDS接入技术
本地多点分配业务LMDS工作于24GHz～38GHz频段,带宽在1.3GHz左右,传输容量大和应用灵活等特点使其成为目前倍受瞩目的天线宽带接入技术。
一个完整的LMDS系统由四部分组成,分别是本地光纤骨干网、网络运营中心(NOC)、基站系统、用户端设备(CPE)。
宽带无线接入技术主要有多通道多点分配业务(MMDS)和本地多点分配业务(LMDS)两种。它们是在成熟的微波传输技术上发展起来的,所采用的调制方式与微波传输相似,主要为相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之处是MMDS和LMDS均采用一点多址方式,微波传输则采用点对点方式。
LMDS的特点是:
(1)LMDS的带宽可与光纤相比拟,实现无线“光纤”到楼,可用频带至少1GHz。与其他接入技术相比,LMDS是最后一公里光纤的灵活替代技术。
(2)光纤传输速率高达Gb/s,而LMDS传输速率可达155Mb/s,稳居第二。
(3)LMDS可支持所有主要的话音和数据传输标准,如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。
(4)LMDS工作在毫米波波段、20~40GHz频率上,被许可的频率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz获得的许可较多,该频段具有较宽松的频谱范围,最有潜力提供多种业务。
LMDS的缺点是:
(1)传输距离很短,仅5～6Km,因而不得不采用多个小蜂窝结构来覆盖一个城市。
(2)多蜂窝系统复杂。
(3)设备成本高。
(4)雨衰太大,降雨时很难工作。
3.3WCDMA接入技术
WCDMA技术能为用户带来最高2Mbit/s的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松地传递。WCDMA的优势在于,码片速率高,有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,采用Turbo信道编解码,提供较高的数据传输速率,FDD制式能够提供广域的全覆盖。下行基站区分采用独有的小区搜索方法,无需基站间严格同步;采用连续导频技术,能够支持高速移动终端。相比第二代的移动通信技术,WCDMA具有:更大的系统容量
、更优的话音质量、更高的频谱效率、更快的数据速率、更强的抗衰落能力、更好的抗多径性、能够应用于高达500Km/h的移动终端的技术优势,而且能够从GSM系统进行平滑过渡,保证运营商的投资,为3G运营提供了良好的技术基础。WCDMA通过有效地利用宽频带,不仅能顺畅地处理声音、图像数据、与互联网快速连接,而且WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图像。
3.43G通信技术
在上述通信技术的基础之上,无线通信技术将迈向3G通信技术时代。3G强大的带宽和传输速率给多媒体通信提供了高速传输的可能性。从通信容量上,3G较第二代移动通信系统有大幅提升。另外,3G有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,使传输速率有了大幅提高,该技术又称为国际移动电话2000,该技术规定,移动终端以车速移动时,其传转数据速率为144Kbps,室外静止或步行时速率为384Kbps,而室内为2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps,因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度。然而,无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps。
3.54G通信技术
在宽带网建设中,除了增加骨干网传输通路的带宽、网上服务器的处理能力及路由器速度以外,主要是缓解用户接入网瓶颈。目前,宽带用户接入技术主要有高速数字环路(xDSL)、光纤接入方式、双向混合光纤/同轴电缆(HFC)和宽带无线接入网(如MMDS和LMDS)等手段。其中,宽带无线接入是近年来新兴的一种接入手段。本文将重点探讨宽带无线接入技术及其应用前景。
1.无线接入技术发展的特点
1.1首先,话音通信和宽带数据通信逐渐无线化。随着固定无线接入系统和移动通信系统在技术和市场方面的发展,通过无线方式进行通信的用户数量急剧增长,在几年后,无线话音通信和窄带数据通信的用户数量将可能超过有线用户。目前在中国的部分地区,移动电话用户的增长数量已超过有线电话用户的增长。
1.2无线通信须适应IP业务的发展。随着计算机的普及和电子商务等新业务的发展,数据通信业务量正以指数规律增长,其中使用IP协议进行数据通信的业务量更是急剧增加。固定无线接入系统和移动通信系统须适应IP通信业务发展的需求,并逐渐向高速、宽带通信网推进。
1.3无线通信与有线通信始终在互补支持发展。与无线通信相比,有线通信具有容量大、速率高、宽频带和传输质量稳定的特点,能满足高速数据通信和宽带多媒体业务的通信需求。在无线通信方面,第三代移动通信拟达到的目标是静止状态下为2Mbit/s,10GHz频段下的固定无线接入通信已可实现20Mbit/s左右或更高速率。更高频段的无线接入亦在向更高速率迈进,无线通信正利用其实现个人通信的优势始终与有线通信在互补支持发展着。
2.无线接入系统在通信网中的定位
无线接入技术的主要作用是,在一定条件下,用于提供本地交换局至用户终端之间的通信传输,但不提供局间漫游服务。在建筑物内或局部区域,可通过移动终端提供服务。在地形复杂的山区、海岛或用户稀少、分散的农村地区,铺设有线电缆比较困难、投资大,用户经济实力较低,只有选用无线接入技术,才能解决电话普及与运营企业的经济效益的矛盾。在遇到洪水、地震、台风等自然灾害时,无线接入系统可作为有线通信网的临时应急系统快速提供基本业务服务。
在通信网中,无线接入系统的定位是:本地通信网的部分是本地有线通信网的延伸、补充和临时应急系统。
3.无线接入技术
3.1MMDS接入技术
MMDS多路微波分配系统已成为有线电视系统的重要组成部分,MMDS是以传送电视节目为目的,模拟MMDS只能传8套节目,随着数字图像/声音技术和对高速数据的社会需求的出现,模拟MMDS正在向数字MMDS过渡。MMDS的频率是2.5～2.7MHz。它的优点是:雨衰可以忽略不计;器件成熟;设备成本低。它的不足是带宽有限,仅200MHz。许多通信公司看中用LMDS技术来作为数据、话音和视频的双向无线高速接入网。但由于MMDS的成本远低于LMDS,技术也更成熟,因而通信公司愿意从MMDS入手。它们正在通过数字MMDS开展无线双向高速数据业务,主要是双向无线高速英特网业务。
近年,我国有的大城市已经成功地建成了数字MMDS系统,并且已经投入使用。不仅传送多套电视节目,同时还将传送高速数据,成为我国数字MMDS应用的先驱。数字MMDS不应该单纯为了多传电视节目,而应该充分发挥数字系统的功能,同时传送高速数据,开展增值业务。高速数据业务能促进地区经济的发展,同时也为MMDS经营者带来更大的经济效益。因为数据业务的收入远高于电视业务的收入。
3.2LMDS接入技术
本地多点分配业务LMDS工作于24GHz～38GHz频段,带宽在1.3GHz左右,传输容量大和应用灵活等特点使其成为目前倍受瞩目的天线宽带接入技术。
一个完整的LMDS系统由四部分组成,分别是本地光纤骨干网、网络运营中心(NOC)、基站系统、用户端设备(CPE)。
宽带无线接入技术主要有多通道多点分配业务(MMDS)和本地多点分配业务(LMDS)两种。它们是在成熟的微波传输技术上发展起来的,所采用的调制方式与微波传输相似,主要为相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM(包括4-QAM、16-QAM、64-QAM等)。不同之处是MMDS和LMDS均采用一点多址方式,微波传输则采用点对点方式。
LMDS的特点是:
(1)LMDS的带宽可与光纤相比拟,实现无线“光纤”到楼,可用频带至少1GHz。与其他接入技术相比,LMDS是最后一公里光纤的灵活替代技术。
(2)光纤传输速率高达Gb/s,而LMDS传输速率可达155Mb/s,稳居第二。
(3)LMDS可支持所有主要的话音和数据传输标准,如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。
(4)LMDS工作在毫米波波段、20~40GHz频率上,被许可的频率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz,其中以28GHz获得的许可较多,该频段具有较宽松的频谱范围,最有潜力提供多种业务。
LMDS的缺点是:
(1)传输距离很短,仅5～6Km,因而不得不采用多个小蜂窝结构来覆盖一个城市。
(2)多蜂窝系统复杂。
(3)设备成本高。
(4)雨衰太大,降雨时很难工作。
3.3WCDMA接入技术
WCDMA技术能为用户带来最高2Mbit/s的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松地传递。WCDMA的优势在于,码片速率高,有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,采用Turbo信道编解码,提供较高的数据传输速率,FDD制式能够提供广域的全覆盖。下行基站区分采用独有的小区搜索方法,无需基站间严格同步;采用连续导频技术,能够支持高速移动终端。相比第二代的移动通信技术,WCDMA具有:更大的系统容量、更优的话音质量、更高的频谱效率、更快的数据速率、更强的抗衰落能力、更好的抗多径性、能够应用于高达500Km/h的移动终端的技术优势,而且能够从GSM系统进行平滑过渡,保证运营商的投资,为3G运营提供了良好的技术基础。WCDMA通过有效地利用宽频带,不仅能顺畅地处理声音、图像数据、与互联网快速连接,而且WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图像。
3.43G通信技术
在上述通信技术的基础之上,无线通信技术将迈向3G通信技术时代。3G强大的带宽和传输速率给多媒体通信提供了高速传输的可能性。从通信容量上,3G较第二代移动通信系统有大幅提升。另外,3G有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,使传输速率有了大幅提高,该技术又称为国际移动电话2000,该技术规定,移动终端以车速移动时,其传转数据速率为144Kbps,室外静止或步行时速率为384Kbps,而室内为2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可以达到2Mbps,因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度。然而,无线LAN一类的高速业务的速率已可达54Mbps。
系统指标 McWiLL为全IP架构[1]。McWiLL宽带无线接入技术能够在最大范围内支持固定或移动模式下的多种多媒体功能；其功能的主要内容包括语音、数据、漫游以及切换功能。移动终端速度每小时将能够达到100千米以上，最高将每小时能够达到120千米。速度可达120km/h。
一、McWiLL端到端网络架构
McWiLL宽带无线接入技术能够较大程度的提升系统抗干扰能力能力，其抗干扰能力可屏蔽比信号强的多的干扰，最大将达到20db。软件无线电 McWiLL系统中，基站、用户终端的射频收发机与基带电路的接口都是高速A/D或D/A变换器[2]。整个的基带数据全部是使用数据信号处理器处理。McWiLL系统由终端设备、无线系统以及网元管理系统EMS三个部分组成[3]。cWiLL宽带无线接入端到端的网络架构可参照图1所示。
cWiLL宽带无线接入端到端的网络架构参照图1
McWiLL宽带无线接入系统中的手机已经其他终端结束客户端设备和无线网络的连接，如图1所示，基站系统使用用户终端和其他主要线路进行的连结。语音业务汇聚网关SAG与NGN配合提供大容量语音通信功能[4]。
二、McWiLL系统的优势
McWiLL系统设计充分考虑了我国的国情，在无线覆盖、同频组网、宽窄带业务融合、产品成熟度等方面优势明显。
1.链路预算高
McWiLL宽带无线接入技术使用了网络通信业先进的的天线技术；其利用信号范围内的波束赋形来提高预算，使8阵元自动化天线系统的子链达8dB，上行链路将达9dB。另外，信令协议是根据自动天线系统属性进行进行的设计，能将McWiLL的链路预算维持在不小于160db的范围内；McWiLL宽带无线接入技术的链路预算和其他同类产品相比高出15dB左右。 比较高的链路预算，赋予了McWiLL宽带无线接入技术以下优势：其一是McWiLL系统无线信号的的覆盖范围要大大超出其他同类产品的覆盖范围，假如本产品与其他产品的覆盖区域不异，两者相比之下，McWiLL系统所需要的基站要少的多，而且McWiLL系统的建网速度更快，维护起来也更加简便；其二：McWiLL系统可以比同类产品拥有更多的衰落裕量，以此来增强NLOS性能，扩大信号覆盖范围已经室内的信号质量。
2.真正1x1同频组网
在现代无线电频率资源很短缺，所以很被人们所珍视；然而需要BWA系统正常运作，将要为其提供大量的无线电频率资源，与语音通信系统相比，BWA系统运作所需的无线电频率将是其十倍；由此可以看出，无线电频率的需求量过大将是制约BWA系统的瓶颈，所以说实现1x1同频组网意义重大。 McWiLLMcWiLL宽带无线接入技术是智能天线零陷技术以及其他相关技术取长补短融合而成的技术，使得McWiLL宽带无线接入技术在实际中能够1x1同频组网。McWiLL宽带无线接入技术所需要的频率资源不多，仅要5MHz，就能够大范围组网，而且其大范围的同频组网还能够正常平稳的运行。性能稳定。
3.超大语音业务容量及提供宽窄带融合业务
McWiLL宽带无线接入技术能够使语音与数据服务有效融合，其中语音服务使用了较为特别的处理方式，可以很大程度的防止VoIP导致的高昂的带宽支出与语音质量变差的情况。BWA系统只需要5MHz，就可以为其供应15Mbps的数据存储量，其中包括语音数据、宽带数据以及其他数据。达到语音与宽带数据服务能够同时同地进行。McWiLL宽带无线接入技术能够使一张网络，就享受到移动数据接收、语音服务和其他用的语音与数据接入业务。随着我国社会主义市场经济的发展，运营商能够根据运营情况与客户需求适度调整业务模式，通过这种方式来满足客户日益增长的服务需求。将McWiLLMcWiLL宽带无线接入技术使用于农村，能够非常好的满足我国农村通信需求，让农村的群众也能够上网，接收外界的信息。
三、McWiLL宽带无线接入技术应用
以McWiLL宽带无线接入技术在苏XX区所辖气井区域的通信网络应用为例。选择地点为苏XX区块两座集气站所辖气井区域，将无线通信网将所所选择的整个区域覆盖。建立2个 McWiLL 宽带无线技术基站；其作用是：采集对所选区域内的气井的数据，以及气井的语音、监控视频数据。对 McWiLL 网络的仿真采用了 CRC-Predict4 模型；对苏 XX 区块无线覆盖仿真模拟图2。
图 2 苏 XX 区块无线覆盖仿真模拟图
从仿真模拟图观察到，苏XX区块两座集气站所辖气井区域的地势平坦。区域内植物较少，几乎无限制在空间传播。可以看到移动台市区室内与室外，车截台市区与郊区，移动台车内的场强数值。
四、结语
McWiLL宽带无线接入技术是由我国自主研制的无线宽带接入技术，实践证明也适合我国的国情，但McWiLL宽带无线接入技术的应用还不够广。所以我国要加大力度推广McWiLL宽带无线接入技术，促进McWiLL产业化。
参考文献
[1]温斌.林波.刘昀.McWiLL 宽带无线接入技术及应用[M]. 北京：人民邮电出版社，2009.
无线接入系统可分以下几种技术类型:
1、模拟调频技术。工作在470MHz频率以下，通过FDMA方式实现。因载频带宽小于25KHz，其用户容量小，仅可提供话音通信或传真等低速率数据通信业务。适用于用户稀少、业务量低的农村地区。
2、数字直接扩频技术。工作在1700MHz频率以上，宽带载波可提供话音通信或高速率、图像通信等业务，其具有通信范围广、处理业务量大的特点，可满足城市和农村地区的基本需求。
3、数字无绳电话技术。可提供话音通信或中速率数据通信等业务。欧洲的DE
（来源：文章屋网 ）
2移动通信中无线接入技术应用
当前，依据移动通信无线接入技术具体的应用状况，通常可划分为六类频段。第一个频段即为1.8GHZ，其频段也就是20M，主体作用在于利用SCDMA手段实现公众网同本地专属网络无线连接。2.4GHZ为第二个应用频段，此频段并不属于通信频段范畴，然而在通过申请校验后则可发挥点对点微波保护的良好功效。移动通信中，无线接入技术的第三个应用频段是3.5GHZ,即我们通常指的宽带无线接入手段，该技术分配于各类基础电信运营商实践经营流程之中。还有一类应用频段为5.8GHZ，具体在无线宽带接入实践中发挥功能，通常基础运营商经常应用。第三代移动通信应用频段也就是第六类频段，即通常所指的宽带。通信技术应用发展主体依靠以上几类技术实现频率规划，通常全球范围之中，无线管理实践发展阶段中，普遍会存在频谱资源不足的状况。伴随大众不断增加的无线电技术应用功能需要，频谱渐渐面临了更明显的供不应求问题。两者间呈现的矛盾问题我们应给予全面重视。当前，较多国家纷纷制定了科学的政策针对无线电频率做出了合理的调节，进一步激发了频率内在潜能，可方便其能够全面符合现代新技术更新发展以及拓展新业务的综合需要。因而，在对新型市场业务与创新技术手段对应频率做设计规划的阶段中，应全面的意识到无线电设备当前的可供性，保证相应技术手段体现更好的可操作性，并重点探究不同体制下的电磁兼容性以及频率可否共用的可行性。另外，还应尽量保证该技术手段体现科学性以及先进性，提升新技术手段成熟度，方便支持具备高频谱应用效率的通信处理模式。因而，基于频率资源体现的特殊性，在针对频率做规划设计的阶段中，不但应考量我国当前的基本国情，还应保障其可以同国际频率划分始终在一致水平，通过有效的应对策略同国际统一标准完成全面的接轨。
随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈迸，为保证行车安全，实现有效的人机控制和提高运输效率，要求建立一个功能更加完善的，技术构成更加先进的铁路通信网，同时为满足出行的旅客在列车上享受如同在办公室环境下的信息交流，就必须打破常规的铁路通信网的接入方式，采用先进的现代化的有线和无线通信的传输和接入方式，实现铁路通信网的升级，适应信息社会的发展，发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。
一、铁路接入网技术的现状
由于铁路列车具有高速运动的特点，因而无线（移动通信）接入网在铁路通信网中占有相当大的比重当然，固定位置的车站（场）单位以及各种固定设施之间的通信方式，首选方案仍是采用SDH光同步数字传输设备进行组建，同时应考虑采用ATM交换以及网络IP通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。比如采用“双纤单向环”接入方式，其不仅具有高速、安全、传输质量高、价格合理等光纤通信特有的优点，而且还具有路由迂回设备备用等特点，从而具备自愈合功能，并使系统的可靠性大大提高另外，采用远端用户单元（RSU）和数字环路载波（DLC）设备，组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑，使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求，而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务，并且还需具备便于扩容的功能。
按照通信网被分为主干网，局域网和接入网等三部分的构思来看，铁路通信网也可以通过上述划分方法进行。就铁路的通信网来看，接入网占有相当大的比重，包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入网相似，铁道部已建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网，它是由铁路部门依托于基础铁路电信网，组织建设的可以支持众多信息服务的具有多媒体通信能力的全国范围的计算机网络，铁道部作为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位，为铁路通信全面走向市场成为可能。
二、无线接入技术
无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介，为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类，其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接入由于其灵活方便易于建设，目前已得广泛应用。
集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统，是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体，通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户，最大限度地利用系统资源和频率资源，降低系统内呼损提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能，特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合，并较好地解决了通信频率合理分配的问题，因而倍受专业运营管理部门的青睐，被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。
三、铁路无线接入网现状
铁路通信网是为旅客和铁路公务、应急抢险、行车维修等人员提供及时可靠的通信，以提高服务等级和运输效率。保证列车的安全，达到高效运营而建立的，它是一种集列车公务通信和区间移动作业通信为一体的列车移动通信系统。但是铁路结构自身的特点，决定了该系统与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网的差别，它是一种属于线面结合以线为主的链状网。
铁路接入网系统能为铁路各专业的远程监控系统和各单位信息管理系统提供2M、64K数据、ISDN、自动电话和音频等主要业务。主要有四个特点：一是组网方式灵活，保证了铁路现代通信的高可靠性要求；二是在电路和接口配置上可以根据铁路每站业务的不同而做到按需配置，在同类业务可以在OLT处做到交叉整合向上一级传输，节约电路和投资；在自动电话业务中以V5接口提供高集成比用户接入，为铁路及铁通在自动电话业务需求上有足够的支持且投资较低；四是在各种低、高速数据节点、视频业务节点和租用线等多业务节点方面铁路光接入网系统适合现有我国铁路各车站的信息管理和文化传播。
四、铁路无线接入网未来的发展趋势
随着改革的进一步深入和社会信息化的进展，不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能，以适应高速列车通信的需求，而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与中国电信业务范围一样的电信业务，参与同中国电信的竞争，使旅客和网络覆盖区的广大用户方便地享受信息的服务。比如，随时随地的提供铁路客货运输资讯信息、订购火车票等服务，在列车就能享受语音、传真、数据、视频、移动通信及internet等服务。
随着改革的进一步深入和社会信息化的进展，不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能，以适应高速列车通信的需求，而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与中国电信业务范围一样的电信业务，这就要求应用先进的移动通信技术，对铁路通信网进行改造，建立新的通信系统。一方面，从有线接入部分来看，客运专线正在我国蓬勃发展，高速铁路综合调度系统需要数字网络技术的支持；较大的站间距需区间接人技术；列车运行控制系统的信息要通过光纤网络传输通信的实时性和各种非通话信息的快速发展都要求更大的光纤容量。多波长光网络技术方面支持全光网络的技术正在飞速发展，可以为铁路通信网络提供很好的技术参考。
铁路通信网未来的发展趋势应该是向着与公用网相融合的方向，并达到与公用网的统一。从而使得用户无论在运行中的列车上，还是在铁路网的覆盖区域，均能够通过铁路通信网进行如同办公室一样方便的信息交流，如进行电话联络，宽带的数据通信和图像传输，Internet接入等。而要满足这一要求，集群移动通信系统已经远远不够，GSM-R和现行的CDMA技术也不能达到这一要求，从现在的发展情况看，惟有第三代的CDMA技术才可能担当起这一重任，因此，铁路通信网的无线接入部分今后的发展方向也必须是朝着第三代的CDMA方向。当然，并不是说第三代的CDMA技术就可以直接用来完成未来的铁路无线接入系统的功能，如同GSM-R一样，必须将铁路通信所必备的功能（如群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）融入这一技术之中，形成具有铁路通信特有要求的公用无线通信接入网。
结束语：总而言之，无线接入网技术作为现代受人青睐的技术，不仅很好的提高了铁路通信的质量和效率，并且有效节省了提升社会效益和企业经济效益，随着科技的不断进步，将会有更多先进的技术运用在铁路通信工程中。
参考文献
随着当前铁路建设速度加快，列车行驶速度也不断提高，向着高速化的发现发展。对安全运营、通信便利等方面都提出了更高的要求，这就需要对铁路通信网络进行完善，为旅客提供优质的信息服务，同时也不断提高铁路运输的效率。对于传统铁路通信工程而言，已经难以与当前铁路发展的实际情况相符，必须对当前先进的通信技术引入，改变传统通信模式。在铁路通信网络升级中，当前无线通信传输及接入技术的应用较多，使铁路通信工程与当前网络技术的发展更加适应，促使铁路通信网络效益的实现，保证了我国铁路运输事业的发展。
1铁路无线通信技术的特点
1.1覆盖范围广
由于我国国土面积广阔，各省市也都有专门的轨道交通管理部门，不同省市的轨道交通管理模式也不完全相同，也没有统一，列车在运行过程中，途径不同省市的不同铁路局，对于调度服务人员及指挥人员而言，由于没有统计的评价标准，导致在铁路无线通信发展中也面临着诸多的困难。以往无线通信呼叫方式为主要的通信模式，为了使无线通信技术在铁路通信工程中全面落实，需要在无线通信传输方式方面进行统一，对整个铁路无线通信系统，由主控中心负责控制与管理，统一管理路由进行地址分配，保证我国铁路无线通信网络的构建。
1.2数据传输
从以往铁路通信发展状况来看，列车在行进中，需要通过无线电台，实现语音传输，通过语音通信传输，让乘务员对列车的行进情况进行了解，从而保证列车的安全运行。随着现代化网络技术、无线通信技术的不断发展，在无线通信设备中，也逐渐引入了数据传输的功能，这就实现了将列车运行过程中产生各种工况数据实时的传输到调度中心，实现调度中心对列车运行情况的实时监督，一旦列车运行数据发生异常，调度中心可及时发现，并进行解决，保证了列车的安全运行。
1.3适应性强
列车在轨道上运行过程中，受到的影响因素也比较多，包含车务、公务、电务等多方面，同时还受到复杂的支撑系统及运行体系的影响，在多部门、多单位协同工作下，才能保证列车的正常运行，所以对于跌路运营而言，具有较强的系统性与综合性。基于铁路运营的这一性质，也要求铁路通信工程中无线接入具有较强的适应性，便于各部门、各单位都能按照自己的需求对无线通信技术进行应用，保证各部门、各单位之间能够实现正常的数据传输及语音传输，对已经配备的通信设备存在的缺陷还需要不断完善，满足无线通信技术不同使用单元的个性化需求，促使铁路运营整体效率的提升。
2无线接入技术在铁路通信工程中的应用
2.1GSM-R技术
为满足铁路通信系统运行，专门开发GSM-R技术，该技术属于数字无线通信系统，该系统平台具备列车行驶监控、控制及调度等功能及特点，能够是吸纳无线列调、养护、应急及调车等语音通信功能，属于一种综合性的无线通信系统，具有高效、经济的特点。（1）GSM-R技术原理。GSM-R技术的出现，是基于蜂窝通信系统实现的，在该系统基础上加入调度功能，从而实现高速行驶的列车对无线通信的需求。GSM-R技术与公网GSM技术有类似之处，所以是的GSM技术的借鉴，将GSM技术通信结构大部分进行了保留，在此基础上，针对铁路通信服务需求，开发了针对性的相关功能，满足铁路无线通信的实际需求。现阶段铁路无线通信中，对GSM-R技术的应用非常普遍，并且也取得了非常好的应用效果。（2）GSM技术的网络功能及结构。对于铁路通信网络而言，很多时候都存在一定的条件约束或限制，传统无线通信也受到此类限制的影响，无法实现互联。而随着GSM-R无线网络技术的应用，对此类制约或限制的网络也能够实现互联，使网络之间的互通性得到极大的提升。对于GSM-R无线通信网络而言，其结构并不复杂，主要包含三个子系统：基站子系统、操作维护子系统及网络子系统，各子系统之间能够友好的进行数据传输与通信。在GSM-R网络环境下，能够实现诸多功能，包含呼叫处理、短消息、用户身份识别、语音广播、信令信息加密、紧急呼叫等，GSM-R技术除了能够提供以上基础功能之外，也支持蜂窝系统操作，所以在列车进行位置等级、重新建立呼叫及切换等操作中，非常便捷。
2.2GSM-R无线网络接入技术在铁路通信工程中的应用
当前，铁路通信工程中，对GSM-R技术的应用已经非常普遍，在实际应用中也发挥出了重要作用，应用中，GSM-R无线接入技术的功能主要包含以下几个方面：①寻址功能。该功能在GSM-R技术所提供的诸多功能中非常重要，也非常强大，当前已经在铁路系统中大范围应用。例如，对于每一个工作岗位中的司机，都编制有对应的功能号码，二者是一一对应的关系，该功能号码也并非用户的MSISND号码，如果司机用该功能号码登录系统，则该功能号码会与系统进行通信，从而实现数据传输与语音呼叫的寻址功能。②调度通信。整组呼叫与点对点呼叫是列车无线调度通信的两种基本形式，而不管是何种通信形式，GSM-R无线通信技术都能够满足调度需求。在进行点对点呼叫使，对指定的机车可直接呼叫，同时监理数据关联，通过无线通信，司机也可对区域调度员进行呼叫，提高了列车调度的安全性与效率；而整组呼叫，是调度员可利用无线通信向区域内所有司机发起广播或语音呼叫，实现站台统一协调与管理。③基于位置的路由。对于不同区域调度员的指令，GSM-R技术都可以满足，用户可在无线通信系统中，利用不同的短号码表示不同的职责，在联系调度员时，可预先设置短号码，然后拨打，通过系统的寻址功能，系统实现当前呼叫路由到合适的调度员。④紧急呼叫。在铁路系统中，紧急呼叫属于重要的组成部分，在铁路通信工程中，紧急呼叫的级别比较高，通常高于广播呼叫与调度呼叫，根据基于移动台的操作模式对呼叫的类别进行确定，移动台在调车模式时，如果按下紧急呼叫按钮，则发出的紧急呼叫指令表示调车紧急呼叫，除此以外，其它类型的紧急呼叫全部属于列车紧急呼叫。
3结语
铁路作为人们出行方式之一，对人们的生活产生重要影响，所以提高铁路通信水平对于铁路运输事业的发展也具有促进作用。在铁路通信工程中，无线接入作为关键技术之一，具有传输效率高、覆盖范围广、适应性强等优势，受到人们的广泛关注，在铁路工程中应用无线接入技术，促使铁路通信效率及质量的不断提升，为我国铁路事业的发展提供了基础保障。
参考文献
[1]陶柁丞.铁路无线通信工程中的LTE-R技术探讨[J].中国新通信，2014，23（16）：60.
[2]周政洁.铁路通信工程光纤接入网技术的运用及质量管理[J].技术与市场，2015，05（17）：237~238.
[3]何宇，周志刚，卜智勇.高速铁路宽带无线接入网的分析与设计[J].计算机应用与软件，2013，02（18）：128~132+164.
前言
我国铁路列车不断朝高速化方向发展，为了确保行车更为安全，达到人机控制的水平，不断提升铁路运输效率，就需要建立起技术构成更先进，功能更为完善的铁路通信网。当然同时需满足出行旅客能够在列车上享受到如同办公室环境下的信息交流，这就需要改变传统铁路通信网接入方式，运用现代先进的有线通信和无线通信进行传输以及接入方式，以此达到铁路通信网升级的目的，从而能更利于社会信息化的发展，在国民经济中充分发挥出铁路通信网的经济效益和社会效益。
1.铁路通信工程无线通信技术的特点
（1）覆盖范围广
从地域来讲，我国位列世界第三，幅员辽阔，全国可分为31个省市和自治区，各省市中都有多个铁路局，而火车、动车、高铁在运行过程中将会途径多个铁路局的管理区域。但因各铁路局在管理模式上的不同，服务人员和管理人员在调度指挥方式上也存在差异，这在很大程度上增加了建设铁路无线通信的难度。想要提高无线通信的管理，可将无线通信的相关规则和呼叫方式进行统一规定，并经由主控中心对地址、路由等做统一的通信管理，这能有效保证我国铁路无线通信正常并良好的运作。
（2）数据传输
就我国当前铁路通信发展情况来讲，每一辆火车、动车、高铁上都会安装上无线通信系统，无线通信系统中的无线电台设备能有效增强列车上的语音传输效率，从而提升火车的整体管理效率。当然在科技不断发展的情况下，我国铁路运输中的无线通信设备还具有数据传输功能，能不断将列车行驶中所产生的各类数据进行有效收集，同时还能对这些数据做相应的整理并传输到列车的监管和调度两个部门中，从而在很大程度上保障列车在运行过程中的监控实效性和通信效率。
（3）综合性
铁路工程的运营会涉及到各方面的因素，与此同时，支撑铁路工程的系统也相应的庞大和复杂，而铁路工程的支撑系统主要包括了车务、电务、工务、水务等各工作单位的组成。当然在无线通信需求中这些工作单位都有着自身的特点，这就在一定程度上提高了对铁路无线通信的要求，所涉及的不仅是无线通信效率的提高，还包括了无线通信适应性的增强，从而才能更好的满足不同单位的需求，实现全面提高铁路工程的协作能力和管理效率。
2.铁路通信工程无线接入网现状
铁路通信网的主要目的是为铁路公务、行车维修、应急抢险等人员以及旅客提供可靠并及时的通信，从而更好的提升运输效率和服务。铁路通信网能有效保障列车的安全，实现高效率的运营，它的建立是一种集区间移动作业通信和列车公务通信为一体的列车移动通信系统。铁路结构自身所具有的特点也决定了列车移动通信系统与区域性的专业移动通信网和移动通信网之间具有一定区别，列车移动通信系统是一种链状网，属于线面结合以线为主的形式。铁路接入网系统能够给铁路各单位信息管理系统和各专业远程监控系统提供2M、64K数据、ISDN、自动电话、音频等主要业务。铁路接入网系统具有以下四主要特征：第一组网方式灵活，能满足现代通信对可靠性的高要求；第二是在接口和电路配置上能根据铁路每站业务的不同而实施按需配置，而针对同类业务能在OLT处进行交叉整合后向上一级传输，有效减少了投资和电路；第三在自动电话业务中运用V5接口来进行高集成比用户接入，不仅能够满足铁路自动电话业务需求，还降低了整体投资；第四在各类高数据节点、低数据节点、视频业务节点、租用线业务节点等方面，铁路的接入网系统有利于我国铁路各车站的文化传播以及信息管理，能够很好地与之适应。
3.铁路通信工程中无线接入网未来的发展趋势
随着社会信息化的不断发展，改革的进一步深入，对铁路通信网的要求也提出了更高的要求，不仅要有更强的通信功能来确保铁路的安全运营，还要将铁道部的全程全网优势以最大化的程度来实现电信增值服务的发展，与此同时，经营与中国电信业务范围一样的电信业务，这就要求需具备先进的移动通信技术，不断对铁路通信网进行改造，从而建立起新的通信系统。此外，加入到我国电信的竞争行列中，让旅客以及覆盖区域内的广大用户能更为方便的体验到信息服务。例如，能随时提供铁路客货运输资讯的相关信息以及火车票订购等服务，在列车上就可进行语音、传真、数据、视频、移动通信及internet等服务。
对铁路通信网进行改造从有线接入来看。在我国客运专线发展迅速，高速铁路综合调度系统需要由数字网络技术作为支撑，站间距比较大也需要区间接人技术，而且列车运行控制系统的相关信息都需要经由光纤网络来传输通信，具有一定实时性，此外各类非通话信息的不断发展都需要更为强大的光纤容量才能实现。在多波长光网络技术的支持下，全光网络技术不断发展，能够给铁路通信网络做相应的技术参考。
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)06-0032-02
一、系统概述
(一)目的和意义
中国水电集团公司承建的京沪高速铁路土建三标段JHTJ-3标段,正线全长266.617公里。本标段位于山东省济南、泰安、曲阜、滕州、枣庄市和江苏省徐州境内,路基长94.190km;桥梁99座,总长161.574km;隧道9座,总长10.229km。
为进一步加大监管力度,加强对辖区内所有施工现场的管理,规范施工行为,中国水电集团公司高速铁路土建工程三标段项目经理部建立了施工现场实时监控、远程指挥系统。该系统的建成,使管理者更加规范的管理施工现场,了解现场生产、设备施工情况,并在项目部监控中心对现场施工情况进行实时调度。施工现场实时监控、远程指挥管理技术在集团公司所承接的工程中首次应用、在中国的铁路建设施工中也是首次应用。通过监控系统可以实时动态地汇报被监测点的情况,及时发现质量、安全和施工工艺等方面的问题并进行处理;完成重大危险源的监测和评估,正确及时采取相应措施启动相关应急预案;获得完整备份资料用于事后进行分析调查。成功地运用该技术,可确保京沪高铁工程的顺利实施,可在保证工程质量、安全的前提下降低施工成本,同时也将提升企业施工技术水平,增强企业核心竞争力,实现项目管理信息及时、准确、全面,为更大规模管理探索高效运转模式。
(二)无线接入技术概述
京沪高铁无线监控系统是京沪高铁视频监控系统的子系统,它针对无法架设光缆的监控点(隧道、架桥机),采用技术先进的无线传输方式,来进行图像传输,通过无线监控实时了解各个工区内隧道施工、桥梁施工现场作业面内发生的情况,并可依据网络传回的图像进行指挥调度。
AirStream宽带无线接入解决方案作为光纤网络的延伸和补充,能提供高速、大容量的数据语音业务,实现业务的快速接入,并协助运营商快速占领市场,同时提供各种视频监控信息的可靠传输机制。AirStream系列宽带无线接入设备,是新一代远程、大容量无线数据通信接入系统,支持点对点、点对多点4.9～5.8GHz无线组网应用。它采用完全自主研发的Turbo Link高性能TDMA空中多址协议,支持最大40Mbps的业务净传输流量,可与骨干传输网、业务网相连,高速、实时地传递多路数据、图像、话音(E1/VoIP)等多媒体信息,以灵活快捷的方式组成点对点或点对多点无线通信网络。系统由中心点(AP)、用户站(CPE)和网管系统组成,系统完全采用电信级设计,性能优异,部署灵活,功能丰富,是组建宽带无线接入网络的理想选择。
二、系统设计目标、原则、依据
(一)设计目标
在进行监控系统设计的时候,基于系统的基本需求,本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量等作为出发点,以达到先进、安全、可靠、高效的系统解决方案为目标。
(二)设计原则
本设计以行业标准作为设计依据,结合用户的具体情况,用最佳设计方案体现最高的性能价格比,是本方案设计的指导思想,也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。
(三)设计依据
本方案设计根据甲方常规要求,并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。
本次工程建设符合以下规范:
《中华人民共和国公共行业标准》(GA/T70-94);
《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94);
《民用建筑电器设计规范》(JGJ/T16-92);
《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115-87);
《电视系统视频指标》(CCTR RECOMMANDATION 472-3);
《电器装置安装工程线路施工及验收规范》(BG50168-92);
《电业安全工作规程》(DL-408-91);
《工业企业通信设计规范》(GBJ42-81);
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198);
《安全防范系统通用图形符号》(GA/T74-94);
《安全防范工程概预算编制办法》(GA/T70-94);
《低压配电装置安装工程及线路设计规范》(GBJ54-83)。
三、隧道视频监控方案
下面以凤凰台隧道为例介绍一下本方案的实现方法。
隧道内前端摄像机把图像信号摄入后,视频信号经视频服务器转换为数字信号,通过5.8G无线微波传输链路(作业面非直线或干扰大需加中继)传送到隧道口最近的光缆传输节点,传输节点经过光缆将视频信号传输至监控中心。
(一)系统设备配置方案
1.隧道内发射端为一可移动小车,能随着作业面推进而移动,在“发射端”处安装:摄像机、视频服务器、Air Stream AS5800B/T系列。
2.隧道口设一接收端,光缆敷设至接收端,在“接收端”处安装:Air Stream AS5800B/R系列、光纤收发器。
3.为保证设备正常工作,电源必须24小时供电,设备取电根据现场实际情况,采取就近原则,例如:隧道内可从工作面照明光源处取。
4.如隧道施工作业面非直线或信号干扰太大,需根据实际情况在隧道内加设Air Stream AS5800B系列产品作为中继。
5.需在各个支撑架上采取避雷措施。
6.随着隧道内掘进面的不断深入,洞内的钢筋台车和浇筑台车林立的钢架对无线信号吸收、遮挡严重,故需要设备技术先进,稳定性好,链路传输稳定,必要时还需要加装中继,以保证信号的稳定。
系统图如下:
无线主站、无线远端、视频编码器分别配置为三个固定IP,在同一网段内(本例中主站IP为*.*.*.3,远端为*.*.*.4,编码器为*.*.*.2.网关都为*.*.*.1掩码为255.255.255.248,可用IP为5个,为以后增加中继预留)。防爆高速球机、编码器、无线远端安装在隧道最前端的钢筋台车上,天线对准洞口。无线主站、光收发器装在洞口,经光缆接入到城域网。中心平台根据IP地址和前端建立连接,在主控中心的大屏上便可看到隧道内的实时图像。洞内天线的安装要对正洞口,尽量无遮挡,同时不能妨碍工程车辆进出。前端设备要做好防护、固定,还要保证供电(从钢筋台车上取电)。
(二)安装及设置
编码器的IP为*.*.*.2 掩码255.255.255.248 网关*.*.*.1(具体设置根据实际的编码器,此处略)。
无线设备采用深圳兰斯特的WQ-5800工业级野外全天候微波数字监控系统(本例中使用的是定向天线)。该设备在本例中成对使用,分为无线网桥和AP,远端为AP,主站为网桥。以下是网桥的安装设置。
1.电器安装。状态指示灯:从上往下1、电源指示灯,2、LAN灯,3、W-LAN灯。
通电后机侧信号透视窗口1、3灯亮,当网线将无线网桥与电脑连通后,LAN灯亮。(注:网线为交叉线)如果以上灯不亮则表示连接不正常,须检查是否通电,网线是否插好。
2.无线网桥登录。打开网页浏览器,输入网桥的IP地址(网桥的出厂IP地址已设好,默认IP:192.168.1.1,电脑IP设成同一网段), 按下ENTER键,弹出的登录界面。输入用户名和密码(默认的用户名和密码为空),按“确定”进入无线网桥设置页面。
3.System设置。在页面左边的导航菜单里选择System,页面显示的是网桥当前的设置和状态。
4.Wireless设置。在页面左边的导航菜单里选择Wireless,右边页面显示设备当前状态,其中signal为当前信号强度,100%表示信号无损失。
注:SSID必须一致才能通信。
Wireless Mode:选择网桥的工作模式;Channel:选择通讯频道;Transmission Rate:选择传输速率。默认设置为Automatic;802.11 Mode:选择相应的传输协议;Setting ACK_A Timeout:设置信号的有效时间,与发射接收两地距离有直接关系。
设置完毕后点击“Save”保存后弹出重启界面;点击“Reboot”,网桥重新启动。重新启动后新的设置生效。
5.LAN设置。点击LAN:
IP Address Mode:选择“static”模式;IP Address:*.*.*.3;Subnet Mask:255.255.255.248;Default Gateway: *.*.*.1。
设置完毕后点击“Save”保存后弹出重启界面,点击“Reboot”,网桥重新启动。重新启动后新的设置生效。
(三)注意事项
调试过程中,请注意SSID,是否正确(收发必需一致),Channel(信道)是否一致。设定IP地址是否在同一网段或冲突。注意调试电脑的IP是否与设备IP在同一IP段中。
这样网桥的设置便完成了。同样将AP配置好。设备安装完成后,可用笔记本接到网桥上测试(交叉网线),IP设成*.*.*.5掩码255.255.255.248网关*.*.*.1。此时应能ping通编码器,且时延很小。本例中可用浏览器登录到编码器查看实时图像,并且可控制云台。然后再登录到网桥,选择Wireless 查看signal当前信号强度,本例中为100%,如过小应调整天线角度,直至最大。调整好后将网桥接通城域网,再从外网登录测试。测试完毕后,在中心平台上添加该摄像头,主控中心便可看到隧道内的图像了。至此,隧道内施工面实时监控摄像机系统安装成功。
在施行频谱拍卖制度的美国，Verizon曾经在2008年花费100亿美元巨资从美国政府手中拍得700MHzl谱。其后，Verizon凭借700MHz优异的无线传播特性，以较小的基站规模，实现较大的区域覆盖，并且是以较低廉的成本实现4G网络的快速部署，奠定了4G的领先。2007年，国际电信联盟ITU在历经漫长的讨论之后重新规划700M，规划释放出一部分频率资源用于未来的移动通信，故700M也被称为“数字红利”。根据GSMA在2012年的研究数据，如果亚太各国政府将“数字红利”频谱用于移动宽带通信，到2020年亚太地区的GDP将增加近7300亿美元，税收将增加1300多亿美元。
我国一直通过无线电管理委员会对频谱实施行政分配制度。上世纪，700M被分配给各省市县的广播电台，用于承载模拟广播电视信号。随着技术进步，模拟电视逐渐数字化，大部分700M频谱资源逐渐闲置。当前700MHz频段是广电使用的频段，如何利用700M黄金频段发展无线技术，把握无线移动互联网时代中的机会，是当前广电人亟需考虑的问题。
二、广电融合网与700M频段
随着新技术快速发展和产业环境不断变化，以双向、互动、高清为标志的广播电视网，正在向宽带、多屏、智慧化升级，我国广播电视网络发展已进入一个 全新阶段，未来的下一代广播电视网络（NGB-W，Next Generation Broadcasting Network-Wireless）将发展为电视有线、无线、卫星多通道无缝连接的融合覆盖网络。融合网络的设计是在构建无线双向网基础上，将有线电视网、地面数字电视网、卫星广播网、广电自适应WiFi无线网、无线双向网进行有机结合，打通相互间的传输通道，形成广电特色的有线无线卫星融合网，网络架构如图1所示。
广电无线700M双向化技术是“智慧广电”发展的保障，实现广播频段无线信道模型建立、动态频谱感知、无线双向系统组网、信道编码、下行和上行信道传输、无线载波聚合等技术难点，建立广电无线双向网技术标准体系，可形成广电地面数字电视标准的有益补充，其中基于700M频段的双向LTE将成为无线双向系统的重要支撑。
三、 700MHz LTE方案浅析
（一）LTE发展现状
LTE作为目前移动通信的领军技术，在全球运营商中已获得大规模商用的验证。根据GSA全球移动供应商协会的统计，2014年底共有611家运营商在174个国家和地区投资LTE网络。全球商业运营的LTE网络超过360张，LTE基站已经部署200万个，LTE用户数接近3亿。当前LTE主流的频段采用1.8GHz（45%以上）和2.6GHz（28%以上），中国移动主流也是采用2.6GHz频段。1GHz以下700/800MHz低频频段，也有33个国家55张商用网络采用此频段，例如日本DoCom采用800MHz频段，美国Verizon采用700MHz频段（超过2600万用户）。
由于700MHz频段穿透性能好，穿透衰减小，覆盖范围广，射频信号传输质量高等特点，越来越多国家和地区开放700MHz作为LTE通信的低频频段，以便运营商能够以较低的成本，完成较快速的覆盖。LTE技术目前已经非常成熟，700M LTE虽然用户基数少于1.8GHz和2.6GHz主流频段，但700M LTE技术也经过了规模商用的验证，也是成熟、稳定的技术。
（二） 700M LTE无线网络架构及规划原则
1. LTE基础网络架构
LTE的无线接入网命名为演进型UMTS陆地无线接入网（E-UTRAN），核心网则为演进型分组核心网（EPC）。组网架构如图2所示，LTE时代的网络架构的变化主要体现在下述三点：
（1）网络结构全IP化。在LTE组网方案中，核心网取消了CS（电路域），全IP的EPC支持3GPP、非3GPP各类技术统一接入，实现固网和移动融合（FMC），灵活支持VoIP及基于IMS多媒体业务。
（2）网络架构扁平化。取消了之前定义的RNC，eNB直接接入EPC，从而降低用户可感知的时延，大幅提升用户的移动通信体验。eNB除了具有原来NodeB功能外，还承担了RNC的大部分功能，如无线资源控制、调度、无线准入、无线承载控制、移动性管理和小区间无线资源管理等。eNB之间可采用网格（Mesh）方式直接互连并引入X2接口，这是相对原有3GPP接入网结构的重大变化之一。
（3）引入了X2和S1两个接口。X2是相邻eNB间的分布式接口，主要用于用户移动性管理；支持S1接口的灵活组网方式 ，S1-Flex是从eNB到EPC的动态接口，主要用于提高网络冗余性以及实现负载均衡。
LTE网络的无线网元包括基站、天馈、无线网关、IP承载网和网络终端。其中，基站采用分布式基站，基带单元（BBU）和射频单元（RRU）分离；天馈采用700M双极化定向天线，通过射频馈线和RRU连接；无线网管用于基站管理，包括配置、告警、性能监控等，部署在核心网机房；IP承载网用于核心网网元和无线侧BBU的互联，应考虑充分利用广电现有的传输网络来承载LTE业务；网络终端可用CPE和MiFi两种形式的终端。
2. LTE网络规划原则
移动通信无线网络的建设，首先基于无线网的精心规划。无线网络规划要以市场需求为导向，根据市场营销和数据流量分流策略，加强网络规划建设与市场发展的协同联动，分区域、有步骤、分阶段的持续推进网络建设，不断提升客户感知，满足市场竞争和业务发展需求。规划前需搜集并明确网络服务的区域、区域内相关频段的无线传播模型校正、区域内的业务需求及业务模式等。无线网络基本规划包括了：覆盖规划、容量规划、站址规划等环节。网络建设初期的关键是覆盖规划，需依据服务区的功能、地形地貌、建筑特征、人口密度、业务量等特征进行区域划分和归类，确定不同区域类型采用的网络结构、服务等级和设备设置原则，达到网络质量和建设成本的平衡，获得最优的资源配置。
同时，应根据广电频谱和业务新特性进行差异化融合网站址规划，注重用户体验，从试点开始就采用“边建设、边网优、闭环发展”的建网方法。网络建设与网络优化同步，深挖网络潜力，以最少的投资打造最优的覆盖；科学定位网络问题，精准指导网络规划，提升网络整体质量，保障业务正常运营。
（三） 700MHz LTE无线双向网的业务规划
下一代广播电视融合网应保持固有的公益属性，并以此为抓手开展差异化商业服务，把有线电视网和广播电视无线网进行能力融合，实现用户在任何地点、任何时间对视听享受和便捷生活服务的“一手掌控”。首先，促进广播电视向无线领域延伸，实现有线电视业务无线化。其次，在业务开发上尽量避开与市场主导者直面竞争，应在品牌定位、技术应用、市场营销、推广渠道等方面进行差别开发，确保业务开展的有效性；再者，应聚焦重点垂直行业与关键应用，促进无线网络与业务融合发展，提供定制化、差异化服务；最后，应充分利用新技术为现有的集团客户创造新价值，从而以较少的客户获取成本，带来更大的客户价值。
业务重点发展方向包括政府、行业及个人。政府方面，主要是智慧城市，包括无线城市、智慧社区、应急指挥调度等；行业方面包括交通行业、林业（森林防火）、电力行业（智能抄表、自动化监测、应急抢险通信）、水利水位监测、地质灾害监测等物联网运用；个人方面，提供家庭安防、无线宽带、移动广播电视和智慧停车等业务。以下就三种典型应用案例作简要介绍。
1. 单向HFC开通双向高清电视业务
开展互动业务需要将原有的单项HFC网络改造为双向网络，但采用传统的改造方式存在很多现实问题。在保证原有的单向HFC网络不变的基础上，将广电Cable网络与700M双向无线网络结合起来，是一个方便的双向网络改造方案。即通过700M无线基站以及核心网传送上行信令，核心网通过网线与NAT路由器连接，来接通广电的业务平台。通过增加CPE终端，使其与机顶盒进行连接，CPE可将机顶盒的上行信令通过无线信道传送给基站。改造后形成了以CPE、无线基站，核心网、业务平台、IPQAM、机顶盒组成的双向数字电视网络。该方案适合没有双向改造的农村等地区，同时偏远地区也可利用广播电视无线双向网快速部署，抢占市场。
2. WiFi运营业务
WiFi运营的目的在于让用户可以随时的使用终端上网，在不同的应用场景布设CPE、MiFi产品，通过无线信道和LTE基站进行通讯，即利用广播电视无线双向网做回传，可实现在公共区域、公共交通等提供WiFi覆盖等增值业务。同时，可通过打造WiFi 接入广告平台，开展广告投放、商场导购、微信公众服务、社会信息服务，并为有线宽带用户和非有线宽带用户给予不同的QoS，并结合智慧新农村的战略，为偏远农村、镇区提供低价WiFi宽带接入服务。远期可实现机顶盒WiFi、广播电视无线双向网、广播电视自适应WiFi网的统一管理、统一运营、统一S护 。
3. 自动抄表业务
