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1、McWiLL宽带无线接入系统介绍北京信威通信技术股份有限公司 McWiLL宽带无线接入系统介绍目 录第1章 McWiLL系统概述1第2章 系统优势32.1 广域覆盖32.2 支持非视距传输32.3 支持同频组网32.4 频率资源优势32.5 高速数据传输42.6 支持大量用户并发42.7 支持移动性52.8 绿色环保52.9 自主知识产权52.10 安全性好52.10.1 终端设备鉴权接入52.10.2 空中接口安全可靠62.10.3 用户独享安全通道62.11 QoS保证6第3章 McWiLL关键技术73.1 CS-OFDMA技术73.2 增强型智能天线83.3 软件无线电（Software
2、 Radio）93.4 自适应调制方式103.5 快速联合检测103.6 动态信道分配103.7 时隙可调的时分双工方式10第4章 McWiLL设备及性能介绍124.1 系统总体性能124.2 终端设备134.2.1 桌面CPE134.2.2 PCMCIA卡154.2.3 PDA164.2.4 宽带无线接入模块MEM164.2.5 McWiLL无线伴侣174.3 基站184.4 直放站224.5 网元管理系统EMS234.5.1 配置管理244.5.2 故障管理244.5.3 CPE管理244.5.4 性能管理24第5章 McWiLL业务描述255.1 业务对象255.1.1 企业用户255.
3、1.2 个人用户255.1.3 应急、临时通信265.2 应用场景265.2.1 中小企业专线265.2.2 个人宽带应用265.2.3 无线视频监控285.2.4 Backhaul回传285.2.5 专网应用29北京信威通信技术股份有限公司 28 McWiLL宽带无线接入系统介绍第1章 McWiLL系统概述McWiLL宽带无线接入系统是北京信威在现有SCDMA技术积累的基础上，引入一系列先进的关键技术和设计理念（如OFDMASCDMA，频空联合检测技术，信道跟踪和预测技术，先进的编码技术等）而研发的宽带综合无线接入网络，单基站占用5MHz射频带宽，提供15Mbps的净数据吞吐能力；支持用户在
4、数据业务下的移动、漫游、切换等功能。McWiLL宽带无线接入系统基本解决方案如下图所示。图 1 McWiLL宽带无线接入系统基本解决方案McWiLL宽带无线接入系统包括以下三个部分：基站、终端设备和网元管理系统EMS。该系统能够接入目前的IP网络，为终端用户提供高速的Internet接入手段。基站属于网络侧部分设备，它保持同CPE的通信。CPE属于终端用户设备，它同时保持与基站和PC机或便携电脑之间的通信。EMS是网元管理系统，主要是配置和监控系统的基站和终端CPE等。在一个IP网络中，基站（BTS）通过10/100 BaseT与骨干网相连。骨干网（核心网）的边缘部分通常是高端路由器，提供系统
5、可用的以太网接口。CPE与基站之间的通信是通过信威公司的专利技术SWAP+（Synchronous Wireless Access Protocol）协议作为空中接口信令。第2章 系统优势2.1 广域覆盖工作于1800MHz频段的McWiLL基站最大覆盖半径可超过20km，城区单基站典型覆盖半径可达13km。工作于400MHz频段的McWiLL基站覆盖半径最大可以达到3050km。McWiLL的智能天线技术通过空间波束赋形可有效提高链路预算，从而保证较大的覆盖范围。 相对于传统的无线接入技术（如Wi-Fi、蓝牙等），McWiLL因其覆盖范围大的特性更容易组成城域大网，而不单单局限于热点覆盖，使
6、得用户可在较大的范围内享受宽带。2.2 支持非视距传输McWiLL系统具有良好的非视距传输能力，可同时实现室外和室内环境的良好覆盖。由于宽带无线接入的很多应用场景在室内，因此非视距传输能力是衡量一个宽带无线接入系统的重要指标。McWiLL的非视距传输能力决定了它将在室内场景中有广泛的应用。2.3 支持同频组网McWiLL支持1*1和1*3的同频组网，因其采用了增强零陷、动态信道分配等新技术，使得系统具有良好的抗同频干扰能力。McWiLL单基站需要5M带宽，因此只需要较少的频率资源就可以组较大规模的网络。而WiMAX在同频组网性能方面具有一定的劣势。2.4 频率资源优势首先，我国对WiMAX管制
7、政策非常严格。在3G许可证发放之前，我国不会出台WiMAX（包括16d和16e）相关政策，更不会为WiMAX分配频率资源。其次，固网运营商已有的3.5GHz频段不适合开展移动业务。此外，各地目前一个运营商只拥有10+10MHz频率。由于WiMAX不支持同频组网，频率资源不足使其无法大规模组网。McWiLL作为完全自主知识产权的无线通信技术，SCDMA和McWiLL无线接入技术获得了国家在无线电频率资源分配方面的大力支持，拥有独特的频率优势。目前McWiLL 拥有17851805MHz和406.5409.5MHz两段授权频率。此外，McWiLL还获得国家无委批准的33003400MHz的产品研发
8、频段。 2.5 高速数据传输由于采用了智能天线、同步码分多址、多载波传输、自适应调制等技术，McWiLL能够提供高速数据传输。可为用户端CPE提供高达3Mbps的吞吐量，由于采用了动态调制技术，有利于提高数据传输速率。单基站系统可以提供高达15Mbps的净数据吞吐量。当采用三个120扇区天线时，McWiLL可提供45Mbps的总系统容量。2.6 支持大量用户并发在用户密集地区对无线通信系统的并发容量提出很高要求，如大型体育场举行比赛或演唱会时，很多人会同时使用手机等设备与网络通信；电力、油田、城市管网监控系统、水文、气象监测、交通管理、煤矿安全监控等行业的大量数据采集设备也要求通信系统支持大量
9、用户同时在线。McWiLL系统采用了8kbps的细颗粒度带宽分配机制，单扇区支持双向各300个并发信道，提供无可比拟的大量用户并发能力，十分适合上述大量窄带语音和数据传输的系统容量需求。McWiLL的高用户并发容量使每线成本显著降低，使运营商有足够的利润空间争夺无线话音业务市场，同时为大量的行业用户数据传输需求提供高质量低成本的“无线DDN”业务。2.7 支持移动性McWiLL支持终端的移动性，所支持的移动速度高达120km/h，能够满足移动环境下的宽带无线接入需求。2.8 绿色环保McWiLL系统通过采用智能天线等专利技术，最大限度地降低了多径干扰，从而有效降低了系统的发射功率。基站最大发射
10、功率仅2W，大大低于其他系统，被国家授予“绿色产品”称号，在无线通信辐射日益受到关注的今天尤其符合“绿色奥运”的理念。而且由于发射功率的高低会影响到功放设备的成本，发射功率越低，功放设备成本越小，因此McWiLL中功放设备成本较低。2.9 自主知识产权McWiLL系统由信威公司自主开发，拥有完整的自主知识产权，可以根据用户的需求定制开发，而且不用向国外公司交高额的专利费，可以有效控制产品成本，这是使用国外技术所不具备的优势。2.10 安全性好2.10.1 终端设备鉴权接入客户端设备（CPE/Modem）在接入网络时系统对其硬件地址序列号EID、从属基站设定、网络编号ID进行认证，未开通的CPE
11、无法接收无线信息。为防止系统受到接入用户的攻击，McWiLL系统可以禁止客户端与基站通信。通过相应设置，系统可以禁止客户端与EMS通信，也可以允许指定客户端与EMS通信，从而为网络管理员提供便捷的远程管理控制。系统可对客户端设备的EID、用户主机的MAC地址和IP地址进行绑定，如果其它计算机连接到该客户端则无法接入网络。系统具有动态访问控制列表特性，能为DHCP中继提供过滤规则，系统自动将动态获得的IP地址加入客户端认证IP列表，如果分组数据的MAC地址在客户端认证IP列表中找不到，该分组将被丢弃。McWiLL的上述认证和源地址确认特性能够有效防止克隆和服务盗用。McWiLL系统既可以通过RA
12、DIUS架构为所有网络接入提供集中的AAA(认证、授权和统计)控制，也可以通过各专网用户和设备的本地数据库来进行分散的AAA控制。2.10.2 空中接口安全可靠McWiLL系统使用自行设计的无线接口协议SWAP，从物理层、链路层和网络层提供了无线链路和数据的安全性。McWiLL采用智能天线进行波束赋形，在增大系统覆盖范围和提高频谱利用率的同时，也提供了一定的空口安全性。由于波束赋形将信号集中向客户端所在方向发射，且波束持续锁定跟踪客户端，因此在其他方向无法接收到该用户信号，大大降低了信号被窃听的几率。2.10.3 用户独享安全通道每个客户端以信道独享方式接入McWiLL网络，在一次会话过程中所
13、使用的码道由该客户端独享，不分配给其他客户端。基站可拦截所有上行或下行的以太网广播包，防止其他网络用户的监听。若不同用户间互不信任，可以隔离各用户流量，使其二层不能互通，只能与上行口相通。2.11 QoS保证McWiLL提供完善的QoS保证（可提供实时、低、高三个Qos业务级别），能够全面支持语音、数据和多媒体业务；而其它一些宽带无线接入技术如Wi-Fi不能提供QoS保障，因此无法保证语音，视频业务的响应时间。 第3章 McWiLL关键技术北京信威通信技术股份有限公司宽带接入系统的设计目标是满足网络运营商所要求的网络可靠性标准（99.99%）。我们的系统不仅满足了这些高标准，还通过先进的技术真
14、正提供了极具竞争性的业务。McWiLL无线接入系统中的关键技术既包括基于SCDMA关键技术的CS-OFDMA技术，还大量采用了国际上最先进的无线通信技术，包括智能天线技术、软件无线电技术、多载波传输和自适应调制技术等，从而大大提高了系统的容量和性能，具有国际领先水平。3.1 CS-OFDMA技术CS-OFDMA（码扩正交频分多址）是McWiLL 系统的核心技术之一，它将OFDMA、TDMA 和SCDMA 有机融合为一体，使系统获得了高频谱效率、抗衰落、抗多径等综合性能优势。CS-OFDMA 首先将一个宽带纵向分成许多窄带频点，然后再符号（symbol）化，用正交SCDMA 码道横向调制到窄带频点。在进行OFDM 调制前，对调制数据先进行码扩处理，然后再进行OFDM 调制，于是每个symbol 在频域实现了扩频。这样做的目的有些类似时域里做扩频，时域的扩频处理使调制信号的能量散布在一个较宽的频带内，当信道中出现窄带干扰时，接收端通过相关处理，利用扩频码的良好自相关性与窄带噪声和本地扩频信号不相关的特性，可以降低干扰电平。与此类似，在频域进行码扩处理，也可以对抗时域的瞬时干扰或时间选择性的深衰落。同时，码扩处理将每个符号的能量分到了整个信道的频带内，在接收端可以实现频率分集接收。这样的融合多址设计将结合SCDMA和OFDMA的优点，有效地避开了两者的缺点。具体地说，由于用了OFD
