标准化程度 802.16e正在提交文稿,即将完成 基本完成但WCDMA-OFDM标准处在预研阶段,标准的成熟至少要到2008年之后
是否需要电信业务许可 需要 需要
现在的无线接入技术如雨后春笋一样种类繁多,除了上述的3G技术外,还有比如MMDS,LMDS等等。MMDS(无线微波多点分布式系统)技术也是一种无线通信技术,这种技术是最近才发展起来的通过无线微波传送有线电视信号的一种新型传送技术。LMDS(本地多点配送服务)是一种利用无线电超高频波段在市内发送电视节目的业务。WiMax与这些技术的比较见下表。
表1-2:WiMax与其它技术的比较分析
WiMax MMDS LMDS
使用频段 <11GHz许可频段,免许可频段和10-66GHz许可频段 3.5GHz >10GHz,典型应用在
24~38GHz
接入能力 PTP,PMP,非视距传输 视距传输 视距传输
传输距离 5~15km,最远50KM 3~7Km,最远15km 最远5km
系统容量 最高70Mbp 单载波的数据带宽在10Mbps 单载波的数据带宽在30Mbps,最高155Mbps
经对比可知,对于802.16e技术和3G技术,首先由于定位的不同,WiMax定位于城域网,而3G定位在广域网。
从标准化程度上看,802.16仅定义了空中接口的物理层和MAC层。在MAC层之上采用的协议以及核心网部分不在802.16所包含的范围之内。3G技术作为一个完整的网络,空中接口规范、核心网系列规范以及业务规范等都已经完成了标准化工作,涉及无线传输、移动性管理、业务应用、用户号码管理等内容。
从业务能力上看,802.16提供的主要是具有一定移动特性的宽带数据业务,面向的用户主要是笔记本终端和802.16终端持有者。802.16接入IP核心网,WiMax技术的开发者旨在突出其在高速率数据传输上的优势,因此它的设计可以有力地支撑不同类型的业务,包括VoIP业务,已具有某些4G技术的特点。3G从设计最初就是为话音业务和数据业务共同设计的,首先保证提供大容量高质量话音业务的需求,在此基础上提供分组数据业务。某种程度上802.16牺牲了移动性换取了数据传输能力的提高,它的数据带宽优于3G系统。
WiMax传输速率可达到3G的10倍甚至更高,当然这不是3G标准的以无线广域网WWAN为基本模式、以公众语音及多媒体数据为内容、在全球范围内漫游的个人手机终端的基本市场定位,本质上WiMax是作为3G及3G演进的一种无线城域网、多点基站互联的重要支持手段,两者潜在的市场尺寸亦有巨大差异。
从覆盖范围上看,802.16为了获得较高的数据接入带宽(802.16支持30Mbps的速率),必然要牺牲覆盖和移动性,因此802.16在相当长的时间内将主要解决热点覆盖,网络可以提供部分的移动性,主要应用会集中在游牧或低速移动状态下的数据接入。3G则是无处不在的网络,覆盖是连续的,用户可以实现不间断的通信。
从以上各个角度的分析可以看出,802.16在数据能力上要优于3G,而在语音业务,具有高速移动性或严格QoS要求的业务上,3G将具有明显优势。从标准化、全球统一频谱、技术特性等多角度考虑,802.16距离真正商用还有很长的路要走,而且在相当长的时间内主要解决热点覆盖,解决部分移动性。它的应用在3G之后。
WiMax与Wi-Fi, 3G的确具有很多重叠的功能,具有和Wi-Fi, 3G竞争的关系,但他们可能更多是一个互补关系。这是因为Wi-Fi, WiMax, 3G分别针对的是无线局域网、城域网、广域网,具有不同的市场定位。未来WiMax与其他无线网络技术很可能是共存于市场,就如同今天移动通信的GSM和CDMA制式共存一样。
需要注意与强调是WiMax的基本市场定位目标是无线城域网。WiMax集成了无线宽带接入的移动性、灵活性以及传统有线宽带接入技术的高带宽性、安全性和服务质量,是公认有望成为“最后一公里宽带接入”的无线终结方案。
1.4架构WiMax宽带无线网络平台的原则
(1) 高效性与系统稳定性
WiMax系统中采用OFDM, MIMO等先进的技术改善非视距性能,出众的系统增益提供更强的远距离穿透阻挡物能力。WiMax基站系统可以提供最高每扇区75Mbps的吞吐量,可以同时为超过60个T1级别的商业用户和上百个DSL数据速率的家庭用户提供接入服务。每个基站的覆盖范围最大可达50公里,典型的基站覆盖范围为6~10公里。WiMax系统支持自适应调制和可变纠错码技术,基站可以根据信号的强弱在吞吐量和覆盖范围之间进行权衡。WiMax系统信道带宽可以根据实际的需求进行调整,从而更有利于抵抗干扰、节省频谱资源和频谱规划。在无线电波采用同样频宽的条件下,调制技术直接关系到无线传输的实际性能。WiMax采用QPSK, 16-QAM和64-QAM三项调制技术,根据传输距离的远近以及稳定性等因素,WiMax可智能决定使用哪种调制技术。通过使用健全的调制方案,WiMax能以较高的频谱效率提供较大的长距离吞吐率,根据连接情况,基站还可以自动牺牲吞吐率来确保稳定性,比如不能使用64-QAM建立稳定的连接时,改为16-QAM便可加大有效传输距离。
为了让运营商对服务拥有更多的控制权,WiMax允许对通讯带宽的频率分布进行调整,根据用户需求提供速度和服务范围。比如某基站被分配到20MHz的通讯频谱,使用者可以把它划分成平均为二、或者平均为四的通道,从而为用户提供不同的连接速度。
WiMax基站和终端都具备极其完善智能的处理机制,不但可以自动搜寻网络,建立连接,还可以通过基站和终端的自动参数测量以及信息交互,将系统参数和编码方式调整到最佳状态,保证了数据传输的高效和稳定。
(2) QoS机制完善
WiMax支持多种多媒体业务,采用面向连接机制,其端到端的QoS机制显得尤为重要,基于数据业务的业务流管理成为WiMax的最关键问题之一。为了提高通讯服务质量,WiMax系统引入了TDMA上行协议,可以对用户接入网络进行智能控制,不但改善了系统的时延特性,提高了服务的可靠性,还可以提供优质的语音和图像服务。
WiMax支持四类服务,包括主动授权业务,实时查询业务,非实时查询业务和尽力而为业务。
(3) 高度数据安全
除了速度和传输距离,无线网络的安全性也是用户关心的焦点,WiMax系统提供了完善的加密机制。支持128位、192位及256位加密系统,支持从WEP, TKIP到AES的加密协议。通过使用数字证书的认证方式,进一步加强了密钥管理的安全性能。WiMax系统对客户端实行多级密钥认证管理,具有非常高的安全性,确保了无线网络内传输的信息得到完善的安全保护。
(4) 完善的网络管理
WiMax支持SNMPv2.0网管协议,基站具备汇聚终端设备网管信息的功能。支持RFC1213 MIBII, RFC1757 RMON MIB以及针对WiMax系统特性特有的MIB。 WiMax实现了五大网管功能。
(5) 扩展性能
WiMax系统新增扇区简易,灵活的信道规划使容量达到最大化,并且允许运营商根据用户的发展来逐渐升级扩大网络。灵活的信道带宽规划适应于多种频率分配情况。从单个用户到数以百计的用户,WiMax系统都可以保持高效的分配机制。
(6) 混合组网
为了实现“全网大覆盖,区域密集覆盖”,单单利用现有的任何一种技术肯定是没有办法达到最佳的效果。我们建议采用“有线无线资源互补,骨干和热点相结合”的办法,多种技术混合组网,发挥每种技术的优势,力求达到一个性价比最高的解决方案。具体设计思路如下:
① 骨干连接
城域网中,骨干网的建设是最基本的,也是最重要的。目前我国的有线资源非
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