WiMAX全接觸:與3G互為補充
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時間:2006-07-21
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什么是WiMAX
WiMAX是WorldInteroperabilityforMi-crowaveAccess(全球微波接入互操作性)的簡稱,它基于IEEE802.16標準,其初衷是提供在城域網多廠商環境下,點對多點的寬帶無線接入,因此WiMax亦常被稱為IEEEWirelessMAN(MetropolitanAreaNetwork)。
該技術涉及到兩個國際組織的工作:IEEE802標準委員會802.16工作組和WiMAX論壇。IEEE802.16工作組是標準的制定者;WiMAX論壇是IEEE802.16技術的推廣者。
WiMAX應用模式
從上述802.16標準來看,目前WiMAX仍不足以獨立組建全程覆蓋的移動網絡。因此,WiMAX論壇成立了網絡工作組和應用工作組,研究和開發基于IEEE802.16標準的應用層和網絡標準。
網絡工作組標準制定分為3個階段。階段1定義了游牧、便攜和簡單移動、全移動4種使用場景和演進,以及4個場景下系統功能和性能需求,目前基本結束;階段2定義4種模式下參考模型和參考點、網絡功能,并選擇流程和協議;階段3制定詳細的流程圖、協議棧、消息定義以及互操作下的必選和可選要求。
拋開標準的各個階段,可以把WiMAX的應用劃分為兩類:固定接入應用模式和移動應用模式。
*固定接入應用模式
固定接入業務是WiMAX基于802.16-2004標準的最基本業務模型。組網模式與現在的點對多點固定無線接入相似。在這個場景下,不支持切換和小區間用戶數據交換。終端設備可以選擇連接到信號最好的中心站。目前已經開始規模商用。
WiMAX固定應用模式的用戶及場景包括:企業用戶、小區E1/IP的承載線路;移動通信網絡中基站和基站控制器互連的線路;在有上網需求、用戶分布分散的地方如農村及邊遠地區,作為DSL的替代者進行無線寬帶接入網絡覆蓋;有線網絡無法進入的地方,如地形地貌限制或歷史文化古跡區;鏈路備份;應急通信。
與目前的3.5GHz點到多點固定無線接入相比,基于802.16-2004的設備的優勢在于:空中接口是標準化的,設備之間具備互操作性,并具備大規模生產芯片以降低成本的可能;采用OFDM、MIMO技術以后,增強了抗多徑衰落的能力,能夠非視距傳輸,提高了頻譜利用率。
從2001年到2004年,信息產業部先后主持了三次3.5GHz頻率資源的招標工作,從目前已經取得頻率資源的運營商的運營情況看,3.5GHz業務開展得并不順利。而要求視距傳輸、空中接口私有化、設備成本高昂、組網復雜一直是3.5GHz在中國不能大規模實施的原因。
*移動應用模式
移動應用模式包括:游牧式業務,終端可以從不同的接入點,接入一個運營商的WiMAX網絡,不支持不同基站之間的切換。
便攜式業務,在步行速度下具有有限的切換能力;主要面向家庭接入和商務人士用戶市場,終端可為PCMCIA卡,放置在便攜機里;規模商用時間估計要到2007年以后。全移動業務,支持車速移動下無中斷的應用,面向個人用戶市場,可漫游切換,終端可為PDA;市場容量很大,商用時間估計要到2008年甚至2009年以后。
WiMAX移動應用模式采用符合IEEE802.16e標準的設備。WiMAX移動應用模式是面向個人用戶的,提供支持切換和QoS機制的無線數據接入業務,可以通過蜂窩組網方式覆蓋較大區域。
由于WiMAX移動應用模式和WLAN、3G一樣能夠提供個人用戶無線數據接入業務,而在覆蓋范圍、速率、移動性支持及終端成本方面各不相同,因此電信運營商需要考慮它們之間的協同工作,以滿足用戶的多樣化需求。但是符合IEEE802.16e標準的設備的工作頻段在我國還沒有確定下來,相關的系統容量、覆蓋范圍等仍無法確定。
WiMAX與3G互補
從標準演進和應用模式,我們可以看到WiMAX得以聲名遠播,很大因素上是因為把這一個概念與高速率、高覆蓋面積、移動性幾個性能指標聯系到了一塊。
*WiMAX能否替代現有的3.5GHz系統?
前文在固定接入應用模式中分析了WiMAX與3.5GHz系統相比的優勢。3.5GHz系統由于互操作性差、成本高、組網模式不清晰等原因,在中國沒有得到廣泛應用。
WiMAX覆蓋的頻率范圍比3.5GHz更廣,目前,比較成熟的產品多是工作在2.5GHz、3.5GHz、5.8GHz頻段。3.5GHz頻段需要執照許可,獲得執照的運營商可以利用3.5GHz的頻率資源,借助WiMAX網絡,提供新的組網思路,走出目前在3.5GHz點對多點無線寬帶接入的業務發展困境。
*WiMAX能夠很快形成與3G移動系統的競爭?
WiMAX(802.16e)與3G技術,由于定位的不同,二者存在很大差異。
從運營系統上看,WiMAX首先定義了空中接口的物理層和MAC層,而MAC層之上采用的協議以及核心網部分不在802.16e所包含的范圍之內,暫時不構成完全的移動系統。3G首先是完整的移動系統,空中接口、核心網和業務規范等都已經完成了標準化工作。
從無線應用上看,WiMAX在相當長的時間內將主要解決熱點覆蓋,網絡可以提供部分的移動性。3G則是連續覆蓋,用戶以全移動為主。
從業務能力上看,WiMAX提供的主要是具有一定移動特性的寬帶數據業務,面向的用戶主要是筆記本終端和802.16e終端持有者。3G從設計最初就是為話音業務和數據業務共同設計的,語音QoS有較高的保障。3G的數據能力也在不斷提高,3G增強型如HSDPA,已經可以實現10Mbps的接入速率。
WiMAX可作為3G及3G演進的一種無線城域網、多點基站互聯的重要支持手段,兩者潛在的應用模式存在巨大差異,到目前為止,不存在3G和WiMAX競爭問題。未來WiMAX可能融入3G的成熟運營系統。在3G發展初期,WiMAX可以在數據方面彌補3G的不足。
從固定寬帶無線接入系統的一個分支出發,隨著IEEE802.16系列標準的完善以及WiMAX論壇對應用的推動,憑借高數據傳輸速率、良好的覆蓋性能、逐步提高的移動能力,WiMAX的運營模式即將成熟。WiMAX將如何改變人們的通信方式,讓我們拭目以待。
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