【文章內(nèi)容簡介】 .......................................................... 38 McWiLL 技術(shù)介紹 北京信威通信技術(shù)股份有限公司 第 1 頁 1 北京信威公司簡介 北京信威通信技術(shù)股份有限公司從事無線通信領(lǐng)域最前沿、最核心產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、工程和售后服務(wù)，是擁有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代 無線通信產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動(dòng)者。公司成立于 1995 年， 2022 年完成股份制改造?？偛考把邪l(fā)中心設(shè)在北京?？毓勺庸局貞c信威是國家級高科技產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)示范單位，重慶信威建立了健全的質(zhì)量保證體系，通過了 ISO9001 質(zhì)量體系認(rèn)證，擁有保證大規(guī)模生產(chǎn)的現(xiàn)代化制造能力。全資子公司深圳信威在行業(yè)信息化產(chǎn)品研發(fā)和推廣方面扮演重要的角色。 公司堅(jiān)持自主創(chuàng)新，致力于民族通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，把世界領(lǐng)先的智能天線、同步碼分多址、軟件無線電及碼擴(kuò)正交頻分多址等技術(shù)優(yōu)勢，轉(zhuǎn)化為用戶滿意的產(chǎn)品和服務(wù)，以全系列的基站、基站控制器、業(yè)務(wù)匯聚網(wǎng)關(guān)、手機(jī)、 無線桌面電話、塔放、網(wǎng)管等設(shè)備，提供無線移動(dòng)話音和寬帶數(shù)據(jù)的一體化解決方案，使運(yùn)營商以較低成本迅速形成市場規(guī)模，創(chuàng)造新的利潤增長點(diǎn)。 1800MHz SCDMA 綜合無線接入系統(tǒng) (大靈通 )已大規(guī)模應(yīng)用于公眾通信網(wǎng)，滿足人口密集的城鎮(zhèn)通信需要； 400MHz SCDMA 農(nóng)村無線接入系統(tǒng)是國家首推的“村村通工程”無線接入技術(shù)手段，在電信普遍服務(wù)中廣泛使用； McWiLL寬帶無線接入系統(tǒng) (寬帶 SCDMA 無線接入系統(tǒng) )，成為適宜運(yùn)營商和實(shí)際市場需求的成熟選擇，信威公司還有 、 340M 等產(chǎn)品。此外， SCDMA 發(fā)揮了 本土自主技術(shù)優(yōu)勢，在對安全保密具有極高要求的數(shù)字集群、多媒體集群等特殊通信領(lǐng)域中將扮演無法替代的角色。 信威通信將推動(dòng) SCDMA 技術(shù)成為無線通信相關(guān)領(lǐng)域的主流標(biāo)準(zhǔn)之一，構(gòu)建中國無線通信史上第一個(gè)具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)平臺(tái)，開創(chuàng)無線通信新紀(jì)元。 McWiLL 技術(shù)介紹 北京信威通信技術(shù)股份有限公司 第 2 頁 2 McWiLL系統(tǒng)概述 McWiLL(Multicarrier Wireless Information Local Loop，多載波無線信息本地環(huán) )寬帶無線接入系統(tǒng)是由北京信威通信技術(shù)股份有限公司自主研發(fā)的新一代寬帶無線接入技術(shù)， McWiLL 采用國際最先進(jìn)的碼 擴(kuò)正交頻分多址（ CSOFDMA）、智能天線、空間零陷、聯(lián)合檢測等無線通信技術(shù)，使其無線性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出現(xiàn)有的寬帶無線通信（ BWA）技術(shù)，包括 WiFi、微波以及 WiMAX 技術(shù)； McWiLL 基于 IP 分組交換網(wǎng)絡(luò)以及軟交換核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以無縫的融入運(yùn)營商的 NGN 網(wǎng)絡(luò)。 McWiLL 系統(tǒng)具有覆蓋范圍廣、高帶寬、高保密性、非視距傳輸、支持高速移動(dòng)、支持終端漫游切換等先進(jìn)優(yōu)勢，使其廣泛的用于公網(wǎng)、電力、水利、油田、煤炭、制造業(yè)等行業(yè)用戶，為用戶提供可靠的無線數(shù)據(jù)語音傳輸平臺(tái)。 McWiLL系統(tǒng)應(yīng)用于行業(yè)領(lǐng)域不但 可以彌補(bǔ)行業(yè)現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)的不足，擴(kuò)大 IP 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，借助其靈活的部署和移動(dòng)性功能，使得行業(yè)中寬帶應(yīng)用更加豐富，比如應(yīng)急通信、移動(dòng)視頻監(jiān)控等。 McWiLL 在提高行業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)，使不同行業(yè)的信息化、生產(chǎn)自動(dòng)化以及辦公自動(dòng)化水平相應(yīng)提高。 McWiLL 寬帶無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在電力、油田、煤礦等很多行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，實(shí)際解決了這些行業(yè)的無線數(shù)據(jù)傳輸、視頻監(jiān)控、應(yīng)急通信、移動(dòng)通信等多方面的需求，得到了相關(guān)行業(yè)用戶的一致認(rèn)可。 McWiLL 正以其先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢和良好的產(chǎn)品性能服務(wù)于眾多行業(yè)用戶，并將進(jìn)一步為更多的企業(yè)行業(yè)服 務(wù)。 McWiLL關(guān)鍵技術(shù) CSOFDMA CSOFDMA（碼擴(kuò)正交頻分多址）是 McWiLL 系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，它將OFDMA、 TDMA 和 MCWILL 有機(jī)融合為一體，使系統(tǒng)獲得了高頻譜效率、抗衰落、抗多徑等綜合性能優(yōu)勢。 CSOFDMA 首先將一個(gè)寬帶縱向分成許多窄帶頻點(diǎn)，然后再符號（ symbol）化，用正交 MCWILL 碼道橫向調(diào)制到窄帶頻點(diǎn)。在進(jìn)行 OFDM 調(diào)制前，對調(diào)制數(shù)據(jù)先進(jìn)行碼擴(kuò)處理，即：將每個(gè) symbol 作 8 倍的擴(kuò)頻，然后再進(jìn)行 OFDM 調(diào)McWiLL 技術(shù)介紹 北京信威通信技術(shù)股份有限公司 第 3 頁 制，將擴(kuò)頻后的 chip 調(diào)制到 8 個(gè)子載波上，于是每個(gè) symbol 在頻域?qū)崿F(xiàn)了擴(kuò)頻。這樣做的目的有些類似時(shí)域里做擴(kuò)頻，時(shí)域的擴(kuò)頻處理使調(diào)制信號的能量散布在一個(gè)較寬的頻帶內(nèi)，當(dāng)信道中出現(xiàn)窄帶干擾時(shí)， 接收端通過相關(guān)處理，利用擴(kuò)頻碼的良好自相關(guān)性與窄帶噪聲和本地?cái)U(kuò)頻信號不相關(guān)的特性，可以降低干擾電平。與此類似，在頻域進(jìn)行碼擴(kuò)處理，也可以對抗時(shí)域的瞬時(shí)干擾或時(shí)間選擇性的深衰落。同時(shí)，碼擴(kuò)處理將每個(gè)符號的能量分到了整個(gè)信道的頻帶內(nèi)，在接收端可以實(shí)現(xiàn)頻率分集接收。 這樣的融合多址設(shè)計(jì)將結(jié)合 MCWILL 和 OFDMA 的優(yōu)點(diǎn)，有效地避開了兩者的缺點(diǎn)。具體地說，由于用了 OFDMA，它能 克服傳統(tǒng) CDMA 系統(tǒng)在傳輸寬帶數(shù)據(jù)時(shí)由擴(kuò)展頻譜而引起的嚴(yán)重碼間干擾（ ISI），同時(shí)復(fù)雜的、非最優(yōu)性能的多用戶聯(lián)合檢測方法將可被分解成多個(gè)簡單的，高性能的單用戶檢測。同時(shí)由于每個(gè)數(shù)碼（ symbol）被擴(kuò)展到多個(gè)有一定間隔的頻點(diǎn)，有效地對抗頻率選擇性衰落和相鄰小區(qū)干擾，有利于窄帶語音和寬帶數(shù)據(jù)的可靠傳送以及同頻組網(wǎng)。 總之， CSOFDMA 具有以下幾點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢： 首先， CSOFDMA 采用了 OFDM 調(diào)制方式，具備所有 OFDM 的技術(shù)優(yōu)勢，除了頻率利用率高、信道分配靈活、容易實(shí)現(xiàn)外，還有以下顯著優(yōu)點(diǎn)： 通過對調(diào)制符 號的串并轉(zhuǎn)換降低單載波上的符號速率可以增強(qiáng)多徑干擾的抵抗能力； 根據(jù)對各個(gè)信道的動(dòng)態(tài)分配來選擇符號的承載信道可以抗頻率選擇性衰落。 其次， CSOFDMA 采用了碼擴(kuò)技術(shù)，將一個(gè)符號進(jìn)行碼擴(kuò)后再以一個(gè)信道為單位進(jìn)行多載波調(diào)制，這樣可以將一個(gè)符號的的能量分散到整個(gè)信道中，在接收時(shí)達(dá)到頻率分集的效果； 最后， CSOFDMA 采取的多址方式主要由 TDMA 與 OFDMA 組成， MCWILL的使用范圍僅在每一個(gè)信道中，而信道是給用戶的最小單位，這樣用戶在發(fā)射接收信號時(shí)，相互之間不會(huì)干擾，避開了傳統(tǒng) CDMA 接入方式的多址干擾 問題。 增強(qiáng)型智能天線 智能天線是一種信號處理技術(shù)，它采用陣列天線及時(shí)空信號處理技術(shù)，充分利用移動(dòng)用戶的空間方位信息來提高移動(dòng)通信的傳輸質(zhì)量、系統(tǒng)容量。 傳統(tǒng)基站天線將功率輻射至目標(biāo)用戶以外的方向是對功率的浪費(fèi)，這些其他McWiLL 技術(shù)介紹 北京信威通信技術(shù)股份有限公司 第 4 頁 方向的輻射還將對其他用戶造成干擾。智能天線的概念是其輻射模式不固定，而是針對具體的用戶與現(xiàn)時(shí)輻射條件定制，可以形象理解為天線陣定制了多個(gè)波束指向具體的終端。這將提高功率與頻譜的利用效率，同時(shí)提高了靈敏度、減弱了干擾。 由于功率放大器的價(jià)格隨輸出功率的上升而指數(shù)增長，信威在基站中使用 8只低功率 功放取代單只昂貴的大功率功放來獲得相同的輸出功率，使得基站射頻成本極具競爭力。 信威智能天線技術(shù)已居世界先進(jìn)水平，通過大幅降低這種復(fù)雜數(shù)字信號處理技術(shù)的成本問題，并解決了在大規(guī)模組網(wǎng)運(yùn)行中的穩(wěn)定性問題，采用 8 陣元智能天線技術(shù)的 MCWILL 基站已經(jīng)在國內(nèi)外成功部署上萬臺(tái)，在網(wǎng)用戶數(shù)達(dá)數(shù)百萬。 在 MCWILL 系統(tǒng)智能天線技術(shù)的基礎(chǔ)上， McWiLL 采用增強(qiáng)型零陷等優(yōu)化方案，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)性能。零陷分為發(fā)射零陷和接收零陷兩種。如果向某方向發(fā)射的信號為零，則稱為發(fā)射零陷；將零陷對準(zhǔn)干擾到達(dá)方向，則稱為接收零陷。 McWiLL 智能天線可將無線電的信號導(dǎo)向期望的方向，使天線主波束對準(zhǔn)接收用戶，同時(shí)將零陷對準(zhǔn)其他小區(qū)用戶 , 以降低外泄干擾強(qiáng)度； McWiLL 智能天線能選擇性地接收移動(dòng)用戶信號并刪除或抑制干擾信號。如果在某方向探測到一個(gè)干擾源，系統(tǒng)就會(huì)在此方向產(chǎn)生一個(gè)零陷使接收信號質(zhì)量最佳化。 McWiLL 的增強(qiáng)型零陷技術(shù)大幅提高了系統(tǒng)抗干擾能力，可以抑制比信號最多強(qiáng) 20dB 的干擾。 McWiLL 系統(tǒng)的智能天線在檢測用戶空間方位信息的準(zhǔn)確性上，比之前的MCWILL 系統(tǒng)更進(jìn)一步。我們結(jié)合電子地圖信息和對瞬時(shí)空間方位信息的處理 ,更準(zhǔn) 確地定出用戶的空間方位信息，并利用它真正實(shí)現(xiàn)可靠的接力切換。 軟件無線電 軟件無線電是近年來隨著微電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展而產(chǎn)生的一種新的無線電技術(shù) , 相對于傳統(tǒng)的基于 ASIC 的無線技術(shù) , 它具有許多優(yōu)越性。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷進(jìn)步和芯片處理速度不斷提高 , 使得在 DSP 芯片或通用 CPU 芯片平臺(tái)上 ,利用軟件來完成以前用 ASIC 實(shí)現(xiàn)的多種數(shù)字信號處理功能得以實(shí)現(xiàn)。 由于軟件所具有的靈活性、廉價(jià)等特點(diǎn) , 在軟件無線電通信系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)多種通信協(xié)議的兼容 , 便于通信技術(shù)升級 , 同時(shí)可以引入多種先進(jìn)的動(dòng)McWiLL 技術(shù)介紹 北京信威通信技術(shù)股份有限公司 第 5 頁 態(tài)調(diào)整 技術(shù) , 從而大大提高無線通信系統(tǒng)的功能和服務(wù)質(zhì)量 , 有利于各種通信新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施和兼容 ,使無線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)極大的靈活性和開放性。 McWiLL 系統(tǒng)中基站、用戶終端的射頻收發(fā)機(jī)與基帶電路的接口都是高速A/D 或 D/A 變換器，全部基帶信號的處理都是在數(shù)字信號處理器中用軟件完成。基于 McWiLL 開發(fā)新系統(tǒng)只需進(jìn)行軟件修改，減少設(shè)計(jì) , 制造和測試時(shí)間 , 從而使產(chǎn)品更快上市?？梢允惯\(yùn)營商能更方便和廉價(jià)地?cái)U(kuò)展服務(wù)?？梢源蟠鬁p少實(shí)現(xiàn)新的通信標(biāo)準(zhǔn)所需時(shí)間以及風(fēng)險(xiǎn) , 保護(hù)運(yùn)營商及用戶的投資。由于運(yùn)用軟件無線電，信威已快速 開發(fā)出工作于各種頻率的 McWiLL 產(chǎn)品以及多模終端。 快速聯(lián)合檢測 McWiLL 協(xié)議針對為高速移動(dòng)信道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 McWiLL 系統(tǒng)采用快速聯(lián)合檢測算法從移動(dòng) CSOFDMA 信號中提取信息?？焖俾?lián)合檢測算法能跟蹤信道變化并快速計(jì)算相應(yīng)的符號的承載信道和聯(lián)合檢測矩陣，這樣能在獲得頻率分集增益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)相干檢測。因此 , 檢測算法總能在最優(yōu)準(zhǔn)則下恢復(fù)每一時(shí)間點(diǎn)上的傳輸符號 , 從而大大提高移動(dòng)檢測性能 . 自適應(yīng)調(diào)制編碼 現(xiàn)實(shí)中的無線通信環(huán)境都是多種多樣且隨時(shí)變化的。為了能在這樣的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的正確傳輸，可采用 自適應(yīng)調(diào)制方式。自動(dòng)檢測信道質(zhì)量，通過改變下行信道的調(diào)制方式來動(dòng)態(tài)調(diào)整傳輸速率，以適應(yīng)不同的傳輸環(huán)境和干擾波動(dòng)。 McWiLL 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)制方式分為 QPSK、 8PSK、 QAM16 和 QAM64。由于信道幀結(jié)構(gòu)引入特殊時(shí)隙，信道和噪聲估計(jì)較準(zhǔn)并不需考慮用戶間的干擾。根據(jù)信道質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)制可以使系統(tǒng)的吞吐量最優(yōu)化． 動(dòng)態(tài)信道分配 智能天線技術(shù)在抗干擾方面的新突破和 MCWILL 多址方式使 McWiLL 系統(tǒng)對相鄰小區(qū)同頻干擾有很強(qiáng)的抵御能力。但是，在某種特殊場合，兩個(gè)用戶的空間特征相差細(xì)微，并用相同的頻點(diǎn)，這時(shí)，我們 需要用動(dòng)態(tài)信道分配來重新分配其中一個(gè)用戶的頻點(diǎn)，以避免相鄰小區(qū)同頻干擾。類似于動(dòng)態(tài)調(diào)制技術(shù)，動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)也得益于 McWiLLMcWiLL 技術(shù)介紹 北京信威通信技術(shù)股份有限公司 第 6 頁 系統(tǒng)的信道幀結(jié)構(gòu)引入特殊時(shí)隙，能更準(zhǔn)確地估計(jì)每個(gè)時(shí)隙各個(gè)頻點(diǎn)相鄰小區(qū)的干擾，大大增加同頻組網(wǎng)的可靠性。 McWiLL系統(tǒng)優(yōu)勢 高帶寬 McWiLL 基站在 5MHz 帶寬上單扇區(qū)容量達(dá)到 15Mbps，三扇區(qū)設(shè)置可以提供 45Mbps 容量。 McWiLL 系統(tǒng)的普通 CPE 終端，占用帶寬為 1M，數(shù)據(jù)速率可達(dá) 3Mbps； McWiLL 系統(tǒng)的超級 CPE 終端，占用帶寬為 5M，數(shù)據(jù)速率可達(dá)12Mbps，可 以滿足不同行業(yè)的各種數(shù)據(jù)傳輸需求。 McWiLL 雙工方式為 TDD，共有 8 個(gè)時(shí)隙，上下行帶寬分配比例可以靈活調(diào)整，如 1: 2: 4: 6: 7:1等。這樣對于行業(yè)辦公區(qū)和家屬區(qū)的 Inter 瀏覽、視頻點(diǎn)播、文件下載等以下行流量為主的應(yīng)用可以調(diào)高終端下行帶寬（比如 2:6），而對于視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等以上行流量為主的業(yè)務(wù)可以調(diào)高終端上行帶寬（比如 6:2）。 廣域覆蓋 McWiLL 寬帶無線系統(tǒng)的智能天線技術(shù)通過空間波束賦形可有效提高鏈路預(yù)算，從而保證較大的覆蓋范圍。工作于 1800MHz 頻段的 McWiLL 基 站最大覆蓋半徑可超過 20km。相對于傳統(tǒng)的無線接入技術(shù)， McWiLL 因其覆蓋范圍大的特性更容易組成城域大網(wǎng)，而不單單局限于熱點(diǎn)覆蓋，使得用戶可在較大的范圍內(nèi)享受寬帶。 在無線領(lǐng)域內(nèi)，天線高度和周圍區(qū)域的環(huán)境等因素都決定了基站的覆蓋范圍和效果，所以具體地區(qū)的基站覆蓋情況需要根據(jù)具體情況來分析和計(jì)算。 支持大量用戶并發(fā) 用戶密集地區(qū)對無線通信系統(tǒng)的并發(fā)容量提出很高的要求，如電力、油田、城市管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、水文、氣象監(jiān)測、交通管理、煤礦安全監(jiān)控等行業(yè)的大量數(shù)據(jù)采集設(shè)備也要求通信系統(tǒng)支持大量用戶同時(shí)在線。 McWiLL系統(tǒng)采用了 8kbps的細(xì)顆粒度帶寬分配機(jī)制，單扇區(qū)支持雙向各 300個(gè)并發(fā)信道，可同時(shí)支持 300 個(gè)用戶的并發(fā)業(yè)務(wù)，對于語音業(yè)務(wù)，按照 1： 10 的McWiLL 技術(shù)介紹 北京信威通信技術(shù)股份有限公司 第 7 頁 收斂比則可以提供 3000 個(gè)用戶