伊 林
2004年初,中國第三批3.5GHz頻率使用權招標工作展開,圍繞3.5GHz寬帶無線接入技術的一系列話題再次成為了人們關注的焦點。而其中,經過前兩批城市網絡運營積累下來的各種經驗則成為了加快第三批網絡建設速度,保證3.5GHz頻率得到高效充分利用的關鍵。
目前,中國3.5GHz頻段地面固定無線接入系統在每個城市中可使用的帶寬為31.5MHz,被三家運營商平分后每個網絡僅可使用10.5MHz的帶寬來組網。由于帶寬窄、頻點少,且每個網絡所使用的頻率中都有一部分與其它網絡屬于鄰頻,中間沒有保護帶,因此如何采用頻率優化方案將各個運營商內外的頻率干擾解決好,將有限的頻率資源利用好,如何將10.5MHz頻率資源的3.5 GHz地面固定無線接入網絡建設好,讓其發揮最大的經濟效益和社會效益,是所有電信運營商十分關注的問題。
信息產業部行業標準YDT1158-2001《接入網技術要求——3.5GHz固定無線接入》規定3.5GHz頻段地面固定無線接入系統可使用的頻率資源共231.5MHz,其相關的頻率參數如下:
上行終端站發射頻段為:3399.50-3431.00MHz。
下行基站發射頻段為:3499.50-3531.00MHz。
上、下行收發頻率間隔:100MHz。
可配置的信道間隔分別為:1.75MHz、3.5MHz、7MHz、14MHz。
從規避頻率干擾及頻率優化的角度考慮,雖然上述規定中可采用的信道配置方案有4種,但實際上在10.5MHz帶寬情況下,運營商只能選擇1.75MHz、3.5MHz兩種帶寬的設備進行組網。因此,這里將結合中國城市實際使用經驗,探討一下兩種載波頻率的優缺點。
·在每個基站進行多扇區無縫覆蓋時,1.75MHz帶寬設備可將10.5MHz頻率資源分為兩組或三組,在一個基站內可組成2、3、4、6、8、9、10、12等扇區進行組網;3.5MHz帶寬設備可將10.5MHz頻率資源分為三組,在一個基站內可組成3、6、9、12等扇區進行組網,因此,3.5MHz載波帶寬設備的頻率復用能力及組網靈活性不如1.75MHz 載波帶寬設備好。
·在多基站多扇區組網時,1.75MHz帶寬設備每扇區可使用5.25MHz頻率資源,可安排三個載頻工作。一旦產生不同運營商間相鄰載頻干擾,此時受影響的只是一個1.75MHz載頻。3.5MHz帶寬設備每扇區可使用3.5MHz頻率資源,可安排一個載頻工作。一旦產生不同運營商間相鄰載頻干擾,此時受影響的是一個3.5MHz載頻,從而導致整個扇區受到干擾。
·從每扇區頻率資源利用上看,3.5MHz帶寬設備每扇區可用頻率資源比1.75MHz帶寬設備可用頻率資源少1.75MHz,不能充分利用頻率資源。
·從每扇區組網投資上看,1.75MHz帶寬設備每扇區初期可安排一個1.75MHz載波,以后根據該扇區用戶容量的需要,再增加載波數量。具有動態、平滑投資特點。3.5MHz帶寬設備每扇區只能安排一個3.5MHz載波,一次性投資較大,不能隨用戶容量的增加平滑增加投資,組網的靈活性、經濟性不如1.75MHz帶寬設備。
·當然,從每載波的頻率利用率看,在調制方式相同條件下,3.5MHz帶寬設備的頻率利用率要高于1.75MHz帶寬設備。不同設備廠家的3.5GHz設備調制方式各不相同,有的3.5GHz設備采用1.75MHz載波帶寬,但其調制方式是高效率64QAM調制方式,有的3.5GHz設備采用3.5MHz載波帶寬,但其調制方式是16QAM或QPSK調制方式,其總的傳輸速率可能還不如1.75MHz帶寬設備高。
網絡實戰:
奧維通公司的3.5GHz寬帶無線接入產品在網絡覆蓋和頻率規劃方面有多年的經驗,該公司的研發人員深入地研究了信道間隔對于網絡覆蓋的影響,最后確定WALKair 1000產品采用1.75MHz的載波。奧維通公司的WALKair 1000多服務平臺,在1.75MHz射頻載波上,提供雙工的4.096Mbps凈速率,可以有16個遠端站用TDMA的方式分享。而且應用WALKair 1000的動態帶寬分配技術,遠端站可實現基于CIR、MIR、QoS和VLAN的特定的QoS。為了能在1.75MHz載波帶寬承載更多的數據信息,奧維通WALKair 1000采用64QAM調制解調技術,單載波頻譜利用率為:3.8bitsHz(含開銷),2.5bitsHz(不含開銷)。
以下是該公司在福州的網絡規劃中,做出的一個1.75MHz和3.5MHz載波的比較。
比較中的數據和假設:
·使用與3.5MHz載波方式一樣水平的載干比(CI)和靈敏度
·1.75MHz載波的仿真中使用的是WALKair 1000的參數
·3.5MHz 載波的仿真中使用的是同樣的參數,只是載波設為3.5 MHz
·1.75 MHz使用的是 6信道,4 扇區和雙極化根據中國頻率許可為10.5MHz
·3.5 MHz使用的是 3信道, 4扇區和雙極化根據中國頻率許可為10.5MHz
可以看出在同樣10個基站、每基站四扇區的覆蓋下3.5MHs載波的覆蓋效率不到68%,而1.75MHz載波的覆蓋效率幾乎為100%。
綜上所述,在每個運營商只分得10.5MHz帶寬的情況下,1.75MHz載波是最有效率的,是最適合中國3.5GHz頻段地面固定無線接入系統實際使用情況的。