礦用無線通信系統

礦用無線通信系統是無線通信領域最前沿、最核心產品的研發、生產、銷售、工程和售後服務，是擁有完整自主智慧財產權的新一代無線通信產業的驅動者。

信威通信與McWiLL寬頻無線系統

1.1 信威通信產業集團

信威通信產業集團從事無線通信領域最前沿、最核心產品的研發、生產、銷售、工程和售後服務，是擁有完整自主智慧財產權的新一代無線通信產業的驅動者。

1.2 北京華清信威科技發展有限公司

北京華清信威科技發展有限公司是信威通信產業集團旗下核心企業。華清信威以信威通信自主智慧財產權的McWiLL移動通信制式為基礎，致力於行業專用無線通訊系統及配套軟硬體的定製研發、銷售和服務，在行業領域進行McWiLL寬頻多媒體集群系統的推廣。

目前，華清信威產品涉及的領域主要包括煤炭、核電、電力等能源行業，以及交通、公安、政府等其他專用領域。

1.3 業務介紹

信威通信成立以來一直堅持自主創新，致力於我國自主智慧財產權的無線通信技術的研發和產業化，先後創立了SCDMA、TD-SCDMA、McWiLL（MulticarrierWirelessInformation Local Loop）等多項國家標準和國際標準。把領先世界的智慧型天線、同步碼分多址、軟體無線電及碼擴正交頻分多址（CS-OFDMA）等技術優勢，轉化為用戶滿意的產品和服務。公司曾榮獲國家科技進步一等獎、中國專利金獎、信息產業重大技術發明獎等多項殊榮，是國家首批創新型試點企業之一，是“無線移動通信國家重點實驗室”依託單位，得到“新一代寬頻無線移動通信網”國家科技重大專項以及國家電子信息產業振興規劃的重點支持。

1800MHzSCDMA綜合無線接入系統（俗稱大靈通）已大規模套用於公眾通信網，滿足人口密集的城鎮通信需要；

400MHzSCDMA農村無線接入系統是國家首推的“村村通工程”無線接入技術手段，在電信普遍服務中廣泛使用；

McWiLL寬頻無線接入系統（SCDMA寬頻無線接入系統），成為適宜行業用戶、運營商和實際市場需求的成熟選擇。同時，信威通信發揮了本土自主創新的技術優勢，在對安全保密具有極高要求的數字集群、多媒體集群等特殊通信領域中將扮演無法替代的角色。

信威通信將推動McWiLL寬頻無線通信技術成為無線通信相關領域的主流標準之一，構建中國無線通信史上第一個具有完整自主智慧財產權的產業平台，開創無線通信新紀元。

1.4 McWiLL®系統

McWiLL(Multi-carrierWirelessInformation Local Loop，多載波無線信息本地環）寬頻無線接入系統是由北京信威通信技術股份有限公司自主研發的新一代寬頻無線接入技術，McWiLL採用國際最先進的碼擴正交頻分多址（CS-OFDMA）、智慧型天線、空間零陷、聯合檢測等無線通信技術，使其無線性能遠遠高出現有的寬頻無線通信（BWA）技術，包括WiFi、微波以及WiMAX技術；McWiLL基於IP分組交換網路以及軟交換核心網路架構，可以無縫的融入運營商的NGN網路。

McWiLL系統具有覆蓋範圍廣、高頻寬、高保密性、非視距傳輸、支持高速移動、支持終端漫遊切換等先進優勢，使其廣泛的用於公網、電力、水利、油田、煤炭、製造業等行業用戶，為用戶提供可靠的無線數據語音傳輸平台。McWiLL系統套用於行業領域不但可以彌補行業現有有線網路的不足，擴大IP網路的覆蓋範圍，藉助其靈活的部署和移動性功能，使得行業中寬頻套用更加豐富，比如應急通信、移動視頻監控等。McWiLL在提高行業生產效率的同時，使不同行業的信息化、生產自動化以及辦公自動化水平相應提高。

McWiLL寬頻無線接入系統是具有完全自主智慧財產權的寬頻無線接入系統，是工信部“寬頻無線移動通信技術專家組”和科技部“寬頻無線戰略研究組”重要技術戰略研究對象，是《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》中確定新一代寬頻無線移動通信網、水體污染控制與治理和重大新藥創製三個重大專項之一。國家發展與改革委員會2008年新一代寬頻及網路套用產業化專項批覆的46項目中，特別針對McWiLL技術與套用的達三項之多，僅次於面向公共無線電話網的TD-SCDMA。目前McWiLL已成為國際電信聯盟（ITU）寬頻無線接入國際標準。

McWiLL正以其先進的技術優勢和良好的產品性能服務於眾多行業用戶，並將進一步為更多的企業行業服務

煤炭行業需求分析

2.1 煤炭行業現狀

我國是一個煤炭大國，已探明煤炭存儲量局世界第三，煤炭開採量居世界第一。“十二五”規劃中，明確2015年全國煤炭年產量達到37.9億噸。煤炭企業保持集團化、國有化發展趨勢。煤礦數從2005年的1.8萬減少到2010年的1.3萬。同時形成10個億噸、10個5000萬噸特大型煤炭企業，其煤炭產量占60%以上。大部分的私營煤礦收歸國有或由國有企業監督管理。

同時，我國也是礦難高發國家，多年以來，煤礦特大事故不斷發生，觸目驚心，死亡人數高舉各類行業安全事故首位。統計數據表明，我國占世界35%的煤炭開採量，卻占世界80%的煤礦事故死亡人數。嚴峻的安全生產形勢，迫使煤炭企業在國家政策的強力支持下尋求煤礦安全生產信息化的解決方案和產品。

2010年底，國務院發布了《國務院關於進一步加強企業安全生產工作的通知》（國發〔2010〕23號）。2011年初，國家安全生產監督管理總局發布了《煤礦井下安全避險“六大系統”建設完善基本規範》（安監總煤裝〔2011〕33號）。國家監管部門從政策上對於煤礦“六大系統”的建設提出了明確的要求。

2.2 “六大系統”中涉及通信套用

煤礦井下安全避險“六大系統”指監測監控系統、人員定位系統、緊急避險系統、壓風自救系統、供水施救系統和通信聯絡系統。其中監測監控系統、人員定位系統和通信聯絡系統均涉及到通信網建設需求。

2.3 煤炭信息化系統建設的需求

煤炭信息化建設起步較晚，同時，涉及的信息化套用子系統交錯繁雜。因此，到目前為止，煤炭信息化建設仍存在很多問題，需進一步完善。

* 整體建設的信息化程度不高

* 每個系統均由獨立的設備商提供

* 整個系統的整合性較差

* 眾多的設備管理不便

* 建設成本高且繁瑣

由此可見，煤炭行業急需一個信息化平台基礎，應為相對統一但又充分考慮各系統的獨立性和安全性的整體解決方案。

礦用McWiLL®無線通訊系統方案介紹

3.1 礦用McWiLL®無線通訊系統網路結構

圖4‑1總體網路拓撲圖

由圖4-1看出，總體網路可分解為核心網路設備、基站設備、終端設備，通過傳輸層構建組成。

3.1.1 傳輸層

McWiLL系統網路利用已經建設的IP數據網路作為骨幹傳輸鏈路，構建基於IP網路的語音數據綜合業務平台。

系統網路通過部署McWiLL基站進行構建，基站間傳輸利用工業乙太網構建的自愈光纖環網，系統終端採用無線方式與McWiLL基站進行通訊。

根據煤礦的實際網路現狀，也可採用已有的其他鏈型、星型、樹形或網狀乙太網架構進行傳輸。

3.1.2 核心網路設備

核心網路設備包括SAC（ServiceAccess Controller，業務接入控制器）和各子系統平台。

SAC負責對基站設備和終端設備的管理、維護工作，對用戶可以使用的業務進行管理和控制，包括業務的登記、變更、存儲，並根據這些業務信息對用戶所使用的業務進行控制。業務接入網關與基站之間通過的IP專網進行連線。

各子系統平台包括觸屏式調度平台、系統網路管理平台、人員定位平台、視頻監控平台和工業自動化平台等。

SAC可通過IP網路與原有的程控交換機連線，實現有線和無線語音的互聯互通。SAC可通過IP網路與運營商提供的語音和數據接口對通，實現廣域網連線和PSTN語音接入。

3.1.3 基站設備

基站設備包括井下礦用隔爆兼本安型McWiLL無線基站和地面型McWiLL基站設備。

井下礦用隔爆兼本安型McWiLL無線基站提供乙太網光\電接口，連線井下隔爆兼本安型工業乙太網交換機，實現井下無線信號的覆蓋。

地面性McWiLL基站設備與地面性工業乙太網交換機連線，實現地面無線信號的覆蓋。

基站可以通過VLAN標籤完成業務流和網管流的分離，以便於業務的隔離和管理，保證系統的安全性。

對於終端的數據、視頻及定位等服務，終端設備與基站之間建立基於McWiLL網路的無線透明橋接，將數據業務透明傳輸至IP有線網路；手機語音和集群調度業務，經由基站和SAC後完成呼叫控制和媒體接續。

3.1.4 終端設備

McWiLL系統可在井下提供多種類型的終端接入。

工業級本安型集群手持終端，可實現移動語音業務和集群調度業務。

工業級本安型智慧型PDA多媒體集群手持終端，可實現移動語音業務和多媒體集群調度業務，並可在終端上實現各類移動信息化套用。

礦用工業級本安型數據終端，提供RJ45乙太網接口和RS232接口實現數據和視頻接入；

終端實現的各類功能和套用，與核心網路設備中的相關業務平台進行數據互動。

3.2 業務流描述

McWiLL網路作為接入層網路，將匯聚所有無線終端的數據業務，通過空中鏈路透明的承載IP數據。

McWiLL基站通過有線方式接入IP網路。McWiLL基站最大提供15Mbps的數據吞吐量，每基站要求傳輸網頻寬不低於30Mbps。

McWiLL基站支持IEEE802.1Q協定，可以將傳送出的數據包標識不同的VLAN ID，經過IP網路的二層交換機可以將不同類型的數據業務流路由至相應的核心網設備，實現業務流的隔離，以保證服務質量。

McWiLL網路的業務流有三類，數據業務流、語音業務流和視頻業務流。

3.2.1 數據業務流

數據業務流承載終端的IP數據業務，包括數據採集、工業自動化管理等業務需求，終端通過基站分別連線內部辦公網路和各個生產自動化系統平台，為工作人員提供各種數據業務。

同時可以通過內部區域網路與INTERNET網路連線，為終端提供PPPoE、DHCP等連線方式訪問外部網路。

3.2.2 語音業務流

語音業務流需要在SAC的配合下完成，基站與SAC之間需要建立信令和媒體的連線。

語音局內呼叫主要由語音調度機完成局內語音呼叫的交換功能，終端的VoIP語音包通過基站和業務接入網關傳送至語音調度機，由語音調度機判斷是否為局內呼叫，如果是則在語音調度機完成話音的交換功能，如果不是則通過外部接口出局。

語音出局呼叫主要通過語音調度機提供的NO.7/FXO接口與PSTN網路連線，當語音調度機判斷終端傳送來的VoIP語音包為出局呼叫時，語音調度機將VoIP語音包轉換成標準的電路交換格式，通過NO.7/FXO接口完成出局呼叫，出局呼入也是類似的過程。

3.2.3 視頻監控業務流

攝像頭通過AV模擬線路連線視頻編碼器，視頻編碼器將模擬視頻壓縮成MPEG－4或者H.264格式的IP視頻流傳送給礦用工業級本安型數據終端，礦用工業級本安型數據終端與基站之間透明承載IP數據包，將數據包路由至視頻伺服器解碼顯示。

3.3 網路管理

McWiLL寬頻無線接入系統的網管功能包含了完整的配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等網管功能。根據管理的對象不同，可以分為數據業務管理和話音業務管理兩個部分，話音業務的管理功能僅當採用高效話音解決方案時才需要。數據業務管理實現對無線基站、終端、數據業務開戶信息的網管功能管理；話音業務管理實現對SAC、話音業務開戶信息等話音業務的管理。

McWiLL®系統套用於煤炭行業的優勢

4.1 可同時實現井上和井下的無線覆蓋

礦用McWiLL系統工作在1800MHz頻段，與運營商的頻段完全錯開。因此，可同時實現井上和井下的無線覆蓋。

4.2 超長的覆蓋距離

礦用McWiLL基站採用隔爆兼本安的防爆方式，可採用較大的設備額定功率。單基站在巷道可實現半徑700米，覆蓋1.4KM的無線信號覆蓋。在地面工作於1800MHz頻段的McWiLL基站最大覆蓋半徑可超過15km，城區單基站典型覆蓋半徑可達1－3km。同時，McWiLL的智慧型天線技術通過空間波束賦形可有效提高鏈路預算，從而保證較大的覆蓋範圍。

同類所有方案中，McWiLL方案的覆蓋範圍遠遠超過其他所有方案。更大的覆蓋範圍，意味著在同樣的巷道長度或覆蓋面積下，McWiLL方案所需要的基站數量遠遠小於其他方案，從而有效的節省了建設成本，並降低了工程難度。

4.3 利用工業以太光纖環網實現基站傳輸

礦用McWiLL系統可利用煤礦原有的工業乙太網交換機架構的光纖環網實現井下基站的數據傳輸。一方面節省了光纖投資，大大降低施工難度；另一方面，可利用光纖環網的自愈特性，實現傳輸線路的高可靠性。

這一方面，明顯優於TD-SCDMA系統目前採用的BBU+RRU自建光纜的架設方式。

4.4 高數據頻寬，上下行頻寬可調

礦用McWiLL系統承繼了McWiLL無線接入系統的高數據吞吐量的優勢。McWiLL寬頻系統單基站提供15Mbps的淨吞吐量，單終端最大支持6Mbps的吞吐量。同時，可根據實際業務需求實現上下行頻寬的靈活調配。

這方面大大優於採用公網3G通訊制式的方案，如TD-SCDMA、WCDMA、小靈通等。此類公網制式，或本身數據頻寬較小，或上下行頻寬不對稱而導致上行頻寬很小，不能滿足專用網路中，對於上行頻寬的高頻寬要求。

礦用McWiLL系統的這一特性，決定了其真正可以在煤礦套用中承載視頻、數據採集等高頻寬套用。

4.5 穩定高質量的語音，真正的集群調度功能

基於空中接口的高品質的語音通話質量，媲美有線通話。大大優於完全基於VOIP的WiFi方案。

同時，McWiLL®寬頻多媒體集群系統基於空中接口的下行共享信道實現語音組呼功能，組呼呼叫時延和容量等性能指標均符合集群調度套用要求，支持話權搶占、動態重組、優先權呼叫、遲後進入、強插強拆等傳統集群功能，支持無線虛擬專網，通過圖形化調度台可實現用戶狀態的實時呈現、監聽錄音、視頻轉分發等指揮調度功能。

完整的集群調度功能，也是其他所有方案均不具備的。集群調度功能，可以促進煤礦的生產管理更加高效流暢。

4.6 寬窄帶一體化的多業務綜合接入

礦用McWiLL系統綜合了語音和數據的優勢，使得可以通過一個系統承載多種綜合業務，成為真正寬窄帶一體化的多業務綜合接入平台，為煤炭行業綜合信息化平台的建設奠定基礎。

針對煤炭行業的需求，礦用McWiLL系統可以實現語音、數據等基本業務，也可以承載應急調度、視頻監控、環境監測、人員定位等多種業務，真正實現了多業務綜合接入平台。

4.7 完善的安全可靠保障

McWiLL系統擁有完整的鑒權、加密方法，系統被盜用的成本極高。因為信道資源的充足，McWiLL為無線通信提供了可靠的編碼保護，保證指令的正確傳輸。具體來說，McWiLL系統的安全性主要體現在以下幾個方面：

1）終端設備鑒權接入

2）空中接口安全可靠

3）用戶獨享安全通道

4.8 完善的QoS/GoS保證

空中接口支持面向終端的頻寬管理，可對不同用戶等級提供不同的頻寬管理策略；支持基於業務類型的QoS，根據實時包、高優先權包、低優先權包採用不同的優先權。

4.9 完全自主智慧財產權，符合國家產業政策

McWiLL寬頻無線接入系統是信威公司自主開發的，擁有完整的自主智慧財產權，符合國家大力提倡的自主創新策略。全部設備都在國內生產不受進口配額的影響，安全保密性好，特別適合於能源關國計民生的行業。目前國家正在大力提倡自主創新技術的產業化，信威公司在這方面走在了前列，首批進入“國家創新型首批試點企業”名單。

4.10 靈活可定製的產品

信威公司擁有McWiLL網路的自主智慧財產權，可以為客戶的特殊需求進行定製產品和功能，提供完整的解決方案，針對遠程抄表、配電自動化和配電監測提供不同種類的終端和基站產品，滿足窄帶數據傳輸、寬頻視頻監控需求。對於數據量不大但是用戶數量巨大的遠程抄表系統，提供低成本終端，對於大客戶提供高可靠性保證頻寬的終端產品。基站可以接入所有種類的終端，並支持終端的遠程代碼更新和升級。

4.11 技術的先進性、可演進性

McWiLL寬頻無線接入系統採用了目前尚在制定標準中的4G相同的技術，並已形成產業化，因此在技術的先進性方面領先於現在的GSM、CDMA等2G技術及相關的3G技術。

McWiLL系統採用軟體無線電技術，數字中頻技術及高性能DSP的採用，系統的演進可通過軟體升級實現，無需更改硬體，充分保護了投資。

4.12 標準化

SCDMA窄帶無線接入目前已經是我國無線接入的行業標準，McWiLL寬頻無線接入系統標準立項工作07年9月在中國通信標準化協會的全會上順利通過專家的討論。

2009年6月15日，工業和信息化部發布“工科[2009]第43號”公告，正式批准《1800MHzMcWiLL寬頻無線接入系統空中接口技術要求》為推薦性通信行業標準

2009年12月7日，國際電信聯盟（ITU）將McWiLL寬頻無線接入系統列入ITU標準文本M.1801中，從而使McWiLL正式成為與WIFI、WiMAX並列的寬頻無線接入國際標準。

4.13 產業鏈完善

信威公司吸取了窄帶系統產業鏈不完善的教訓，堅持在McWiLL寬頻無線接入系統上走標準化、技術開放路線，將產業做大做強。今年年底即將成立的McWiLL無線寬頻論壇，目前已經加盟的知名企業有大唐、烽火、普天、惠普、聯想、上海貝爾阿爾卡特等。系統和終端設備已經初步形成信威、烽火、普天、英華達等多廠商供貨的局面。

McWiLL®設備介紹

McWiLL寬頻無線多媒體集群通信系統主要由核心設備SAC業務接入控制器、礦用McWiLL無線基站和終端設備組成。

位置	類型	設備名稱	型號	描述
井下	基站	礦用隔爆兼本安型McWiLL無線基站	KT263-F	實現井下無線信號的覆蓋
	終端	礦用工業級本安型集群手持終端	KT263-S1	實現井下無線通訊基本功能
		礦用工業級本安型智慧型PDA多媒體集群手持終端	KT263-S2	具備井下無線通訊基本功能，並可實現智慧型化套用
		礦用本安型雙模手持終端	KT263-S3	實現井下無線通訊基本功能，支持McWiLL和GSM雙模功能
		礦用本安型雙模智慧型PDA手持終端		實現井下無線通訊基本功能，支持McWiLL和GSM雙模功能，可實現智慧型化套用
		礦用本安型數據終端	KCZ12	實現RS232、RJ45數據的無線傳輸
		礦用人員定位模組		實現全礦井人員定位
井上	核心網設備	業務接入控制器	KT263-SAC	核心網業務接入控制器，可實現語音、數據、集群調度等各類功能
	網路管理伺服器	網路管理伺服器		對無線系統進行監視和管理
	簡訊伺服器	簡訊伺服器		實現系統內的簡訊通訊
	電話錄音伺服器	電話錄音伺服器		對通話事件進行記錄和管理
	視頻伺服器	視頻伺服器		可實現視頻流的處理
	調度平台	觸控式調度平台		實現語音的調度界面
	人員定位平台	人員定位伺服器		實現基於手機終端和人員定位卡的全礦井人員定位

5.1 礦用隔爆兼本安型無線基站KT263-F

McWiLL基站提供無線終端的接入、空中資源分配、IP業務的透明承載、數據安全、QoS保證等服務。將終端的業務通過McWiLL無線空中接口接入到有線網路中，承載數據、視頻、語音等業務。

KT263-F礦用隔爆基站

產品特點

*15Mbps高數據頻寬，上下行速率可調

* 多個乙太網光口和電口，可滿足複雜組網要求

* 覆蓋範圍大，可實現單基站700米半徑覆蓋

* 可選擇通過時鐘同步光口或乙太網接口的IEEE1588協定實現基站時鐘同步

* 支持IEEE802.1Q協定，可以通過VLAN標籤完成業務流和網管流的分離，以便於業務的隔離和管理，保證系統的安全性

5.2 礦用本安型McWiLL®終端設備

5.2.1 工業化集群手持終端

5.2.1.1 工業級本安型集群手持終端KT263-S1

集群手持終端可為用戶提供集群、語音、簡訊、數據、定位等功能，其外觀專業皮實，防護等級較高，非常適合行業用戶使用。

產品特點

* 業務融合性高，支持點對點語音、集群語音和寬頻數據業務

* 具有簡訊編輯、收發功能

* 功耗低，待機時間長

* 體積小、重量輕，便於攜帶

* 支持高速移動

* 輻射小，綠色環保

5.2.2 礦用本安型雙模手持終端

5.2.2.1 雙模手機KT263-S3

MG138為McWiLL和GSM雙模手持終端，可為單個用戶提供高品質的McWiLLHEV話音服務和寬頻上網業務以及GSM話音業務。

產品特點

* 款式為直板

* 支持PTT側鍵

*1.72"CSTN液晶，解析度128×160

* 外置天線

* 支持FM、MIDI/AMR音樂播放功能

* 電池1050mAh

* 支持通過USB數據線連線PC機上網

5.2.3 礦用本安型數據終端

5.2.3.1 礦用本安型數據終端KCZ12

KCZ12礦用本安型無線寬頻數據接入模組是信威公司開發的便於各種設備連線的一款McWiLL無線模組產品，具有上下行最大吞吐量1.6Mbps的無線數據傳輸能力，可以提供多種接口（如：RS232、RJ45等），可外型小巧，便於放置和連線，可與多種行業數據採集終端設備集成，如數據採集設備集成、工業監控設備集成。可讓用戶的數據採集終端設備直接接上無線通訊模組KCZ12就可以通訊了，方便用戶連線和接入。

產品特點

* 易於集成：可與視頻編碼器、攝像頭、車載多媒體/IPTV終端、數據採集設備集成、工業監控設備、視頻監控設備集成

* 提供多種接口RS232、RJ45等

* 內置TCP/IP協定，可自動獲取IP位址

* 內置AT指令集

* 可提供AT指令話音接口

* 上下行最大吞吐量為1.6Mbps

附錄

6.1 McWiLL®關鍵技術

6.1.1 CS-OFDMA

CS-OFDMA（碼擴正交頻分多址）是McWiLL系統的核心技術之一，它將OFDMA、TDMA和MCWILL有機融合為一體，使系統獲得了高頻譜效率、抗衰落、抗多徑等綜合性能優勢。

CS-OFDMA首先將一個寬頻縱向分成許多窄帶頻點，然後再符號（symbol）化，用正交MCWILL碼道橫向調製到窄帶頻點。在進行OFDM調製前，對調製數據先進行碼擴處理，即：將每個symbol作8倍的擴頻，然後再進行OFDM調製，將擴頻後的chip調製到8個子載波上，於是每個symbol在頻域實現了擴頻。這樣做的目的有些類似時域裡做擴頻，時域的擴頻處理使調製信號的能量散布在一個較寬的頻帶內，當信道中出現窄帶干擾時，接收端通過相關處理，利用擴頻碼的良好自相關性與窄帶噪聲和本地擴頻信號不相關的特性，可以降低干擾電平。與此類似，在頻域進行碼擴處理，也可以對抗時域的瞬時干擾或時間選擇性的深衰落。同時，碼擴處理將每個符號的能量分到了整個信道的頻帶內，在接收端可以實現頻率分集接收。

這樣的融合多址設計將結合MCWILL和OFDMA的優點，有效地避開了兩者的缺點。具體地說，由於用了OFDMA，它能克服傳統CDMA系統在傳輸寬頻數據時由擴展頻譜而引起的嚴重碼間干擾（ISI），同時複雜的、非最優性能的多用戶聯合檢測方法將可被分解成多個簡單的，高性能的單用戶檢測。同時由於每個數碼（symbol）被擴展到多個有一定間隔的頻點，有效地對抗頻率選擇性衰落和相鄰小區干擾，有利於窄帶語音和寬頻數據的可靠傳送以及同頻組網。

總之，CS-OFDMA具有以下幾點技術優勢：

首先，CS-OFDMA採用了OFDM調製方式，具備所有OFDM的技術優勢，除了頻率利用率高、信道分配靈活、容易實現外，還有以下顯著優點：

通過對調製符號的串並轉換降低單載波上的符號速率可以增強多徑干擾的抵抗能力；

根據對各個信道的動態分配來選擇符號的承載信道可以抗頻率選擇性衰落。

其次，CS-OFDMA採用了碼擴技術，將一個符號進行碼擴後再以一個信道為單位進行多載波調製，這樣可以將一個符號的的能量分散到整個信道中，在接收時達到頻率分集的效果；

最後，CS-OFDMA採取的多址方式主要由TDMA與OFDMA組成，MCWILL的使用範圍僅在每一個信道中，而信道是給用戶的最小單位，這樣用戶在發射接收信號時，相互之間不會干擾，避開了傳統CDMA接入方式的多址干擾問題。

6.1.2 增強型智慧型天線

智慧型天線是一種信號處理技術，它採用陣列天線及時空信號處理技術，充分利用移動用戶的空間方位信息來提高移動通信的傳輸質量、系統容量。

傳統基站天線將功率輻射至目標用戶以外的方向是對功率的浪費，這些其他方向的輻射還將對其他用戶造成干擾。智慧型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時輻射條件定製，可以形象理解為天線陣定製了多個波束指向具體的終端。這將提高功率與頻譜的利用效率，同時提高了靈敏度、減弱了干擾。

由於功率放大器的價格隨輸出功率的上升而指數增長，信威在基站中使用8隻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。

信威智慧型天線技術已居世界先進水平，通過大幅降低這種複雜數位訊號處理技術的成本問題，並解決了在大規模組網運行中的穩定性問題，採用8陣元智慧型天線技術的MCWILL基站已經在國內外成功部署上萬台，在網用戶數達數百萬。

在MCWILL系統智慧型天線技術的基礎上，McWiLL採用增強型零陷等最佳化方案，進一步提升了系統性能。零陷分為發射零陷和接收零陷兩種。如果向某方向發射的信號為零，則稱為發射零陷；將零陷對準干擾到達方向，則稱為接收零陷。McWiLL智慧型天線可將無線電的信號導向期望的方向，使天線主波束對準接收用戶，同時將零陷對準其他小區用戶, 以降低外泄干擾強度；McWiLL智慧型天線能選擇性地接收移動用戶信號並刪除或抑制干擾信號。如果在某方向探測到一個干擾源，系統就會在此方向產生一個零陷使接收信號質量最佳化。

McWiLL的增強型零陷技術大幅提高了系統抗干擾能力，可以抑制比信號最多強20dB的干擾。

McWiLL系統的智慧型天線在檢測用戶空間方位信息的準確性上，比之前的MCWILL系統更進一步。我們結合電子地圖信息和對瞬時空間方位信息的處理,更準確地定出用戶的空間方位信息，並利用它真正實現可靠的接力切換。

6.1.3 軟體無線電

軟體無線電是近年來隨著微電子及計算機技術高速發展而產生的一種新的無線電技術, 相對於傳統的基於ASIC的無線技術,它具有許多優越性。隨著大規模積體電路技術的不斷進步和晶片處理速度不斷提高, 使得在DSP晶片或通用CPU晶片平台上,利用軟體來完成以前用ASIC實現的多種數位訊號處理功能得以實現。由於軟體所具有的靈活性、廉價等特點,在軟體無線電通信系統中可以實現多種通信協定的兼容, 便於通信技術升級, 同時可以引入多種先進的動態調整技術, 從而大大提高無線通信系統的功能和服務質量, 有利於各種通信新標準的實施和兼容,使無線通信系統實現極大的靈活性和開放性。

McWiLL系統中基站、用戶終端的射頻收發機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位訊號處理器中用軟體完成。基於McWiLL開發新系統只需進行軟體修改，減少設計, 製造和測試時間,從而使產品更快上市。可以使運營商能更方便和廉價地擴展服務。可以大大減少實現新的通信標準所需時間以及風險, 保護運營商及用戶的投資。由於運用軟體無線電，信威已快速開發出工作於各種頻率的McWiLL產品以及多模終端。

6.1.4 快速聯合檢測

McWiLL協定針對為高速移動信道進行最佳化設計。McWiLL系統採用快速聯合檢測算法從移動CS-OFDMA信號中提取信息。快速聯合檢測算法能跟蹤信道變化並快速計算相應的符號的承載信道和聯合檢測矩陣，這樣能在獲得頻率分集增益的同時實現相干檢測。因此, 檢測算法總能在最優準則下恢復每一時間點上的傳輸符號, 從而大大提高移動檢測性能.

6.1.5 自適應調製編碼

現實中的無線通信環境都是多種多樣且隨時變化的。為了能在這樣的環境下實現數據信號的正確傳輸，可採用自適應調製方式。自動檢測信道質量，通過改變下行信道的調製方式來動態調整傳輸速率，以適應不同的傳輸環境和干擾波動。

McWiLL系統的動態調製方式分為QPSK、8PSK、QAM16和QAM64。由於信道幀結構引入特殊時隙，信道和噪聲估計較準並不需考慮用戶間的干擾。根據信道質量進行動態調製可以使系統的吞吐量最最佳化．

6.1.6 動態信道分配

智慧型天線技術在抗干擾方面的新突破和MCWILL多址方式使McWiLL系統對相鄰小區同頻干擾有很強的抵禦能力。但是，在某種特殊場合，兩個用戶的空間特徵相差細微，並用相同的頻點，這時，我們需要用動態信道分配來重新分配其中一個用戶的頻點，以避免相鄰小區同頻干擾。類似於動態調製技術，動態信道分配技術也得益於McWiLL系統的信道幀結構引入特殊時隙，能更準確地估計每個時隙各個頻點相鄰小區的干擾，大大增加同頻組網的可靠性。

6.2 McWiLL®系統優勢

6.2.1 高頻寬

McWiLL基站在5MHz頻寬上單扇區容量達到15Mbps，三扇區設定可以提供45Mbps容量。McWiLL系統的普通CPE終端，占用頻寬為1M，數據速率可達3Mbps；McWiLL系統的超級CPE終端，占用頻寬為5M，數據速率可達12Mbps，可以滿足不同行業的各種數據傳輸需求。McWiLL雙工方式為TDD，共有8個時隙，上下行頻寬分配比例可以靈活調整，如1:7、2:6、4:4、6:2、7:1等。這樣對於行業辦公區和家屬區的Internet瀏覽、視頻點播、檔案下載等以下行流量為主的套用可以調高終端下行頻寬（比如2:6），而對於視頻監控、數據採集等以上行流量為主的業務可以調高終端上行頻寬（比如6:2）。

6.2.2 廣域覆蓋

McWiLL寬頻無線系統的智慧型天線技術通過空間波束賦形可有效提高鏈路預算，從而保證較大的覆蓋範圍。工作於1800MHz頻段的McWiLL基站最大覆蓋半徑可超過20km。相對於傳統的無線接入技術，McWiLL因其覆蓋範圍大的特性更容易組成城域大網，而不單單局限於熱點覆蓋，使得用戶可在較大的範圍內享受寬頻。

在無線領域內，天線高度和周圍區域的環境等因素都決定了基站的覆蓋範圍和效果，所以具體地區的基站覆蓋情況需要根據具體情況來分析和計算。

6.2.3 支持大量用戶並發

用戶密集地區對無線通信系統的並發容量提出很高的要求，如電力、油田、城市管網監控系統、水文、氣象監測、交通管理、煤礦安全監控等行業的大量數據採集設備也要求通信系統支持大量用戶同時線上。

McWiLL系統採用了8kbps的細顆粒度頻寬分配機制，單扇區支持雙向各300個並發信道，可同時支持300個用戶的並發業務，對於語音業務，按照1：10的收斂比則可以提供3000個用戶，對於數據業務，McWiLL可以支持512kbps的數據終端200個左右。McWiLL無可比擬的大量用戶並發能力十分適合大量窄帶語音和數據傳輸的系統容量需求，比如電力抄表、廠區通信等。

6.2.4 寬頻數據與窄帶語音融合

任何一個用戶都不願用兩個終端，一個傳語音，一個送數據。任何一個企業也不願布設兩個通信網，一個語音網一個數據網。語音數據一體化最關鍵的是系統能同時高效率地支持窄帶和寬頻業務。McWiLL以其獨特的碼道設計和無線技術處理解決了寬頻無線數據通信基礎上的窄帶語音通信，實現了二者的完美結合。McWiLL終端產品CPE、MIAD等提供語音和數據兩種接口，即實現語音電話業務又實現數據上網業務，可以很好的滿足不同行業用戶的數據傳輸和語音調度服務。

6.2.5 端到端整體解決方案

McWiLL系統是構建在信威公司擁有自主智慧財產權的寬頻無線接入技術和NGN軟交換技術之上的新一代寬頻無線通信系統。McWiLL系統以寬頻無線為接入手段、以IP網路為承載、以軟交換核心網為平台，通過提供豐富的終端、靈活的組網和個性化業務定製能力為用戶真正提供了能夠滿足下一代寬頻移動通信需求的端到端解決方案。

6.2.6 專用頻率資源優勢

作為完全自主智慧財產權的無線通信技術，McWiLL和MCWILL無線接入技術獲得了國家在無線電頻率資源分配方面的大力支持，擁有獨特的頻率優勢。目前McWiLL擁有1785~1805MHz和406.5～409.5MHz兩段授權頻率。此外，McWiLL還獲得國家無委批准的3300～3400MHz的產品研發頻段。

6.2.7 綠色環保

McWiLL系統通過採用智慧型天線等專利技術，最大限度地降低了多徑干擾，從而有效降低了系統的發射功率。基站最大發射功率僅2W，大大低於其他系統。智慧型天線的使用使得信號波束僅指向終端方向，其他方向信號非常弱，減少了對人體的輻射。採用多通道的設計，極大的提高了系統的可靠性，在個別通道故障的情況下，系統仍然可以工作。

6.2.8 支持同頻組網

McWiLL支持1*1的同頻組網，因其採用了增強零陷、動態信道分配等新技術，使得系統具有良好的抗同頻干擾能力。McWiLL單基站需要5M頻寬，因此只需要較少的頻率資源就可以組建較大規模的網路。

6.2.9 自主智慧財產權

McWiLL系統由信威公司自主研發，擁有完整的自主智慧財產權，可以根據不同行業的用戶需求定製開發不同的終端和基站乃至核心網產品，McWiLL提供無線終端模組，可以方便的與行業現有的終端集成，提供McWiLL網路的無線接入，比如McWiLL為行業定製了應急通信車、為民航定製了通信終端等。

6.2.10 產品成熟度高

MCWILL系統已獲得大規模商用，國內外MCWILL網路用戶已達數百萬人，商用基站數超過1萬台。McWiLL是基於成熟的MCWILL技術平台開發的，智慧型天線、軟體無線電等核心技術均已經過了商用考驗。McWiLL目前已為中國移動、中國網通等運營商建設了多張商用網路，在網基站數千個，用戶超過10萬，此外McWiLL還在電力、油田、水利、民航等多個行業專網中得到套用。在移動寬頻無線領域，McWiLL的技術成熟度、商用時間表比其他類似技術（比如WiMAX）提前1～2年左右。