WiMAX技术及其在移动运营商网络演进中的作用研究
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WiMAX技术及其在移动运营商网络演进中的作用研究
赵巧翠 靳晓嘉 薛东明
(河北移动通信有限责任公司 石家庄市东风路136号 050021)
zhaoqiaocui@he.chinamobile.com,Jinxiaojia@he.chinamobile.com,xuedongming@he.chinamobile.com
摘要:本文首先介绍了WiMAX的基本原理,并在此基础上对移动运营商引入WiMAX的策略和步骤进行了分析和讨论.
关键词:WiMAX,3G,移动运营商
背景
3G网络的建设正在全球逐步展开.3G业务的推出不仅带来了更丰富多彩的业务,同时也进一步提升了用户对带宽的期望值.为了更好地应对用户带宽需求的不断提升,需要考虑一种新的无线接入技术来满足用户的这种需求.
目前,我国正大力推进信息化建设,信息化的核心是如何将信息快速,多样,便捷地传递给具体的对象.因此,提供一种经济,高速的接入方式变得非常关键.
WiMAX提供了一种以宽带,低成本的接入方式,特别是偏远地区的低成本宽带化接入问题. 采用WiMAX技术实现城域性的无线接入宽带化覆盖,将迅速扩大用户群,提升信息服务和应用的水平,对政府信息化,企业信息化,教育信息化,农村信息化以及社会信息化等具有巨大的推动作用,进而可以推动国民经济的增长.另一方面,WiMAX具有在城域范围内良好的宽带移动性,具备了较强的移动宽带数据业务提供能力,将会受到大量移动用户的欢迎,并产生巨大的业务需求,从而刺激网络的发展与完善.
WiMAX基本原理
WiMAX全称是全球微波接入互操作性,泛指基于IEEE802.16系列标准.采用WiMAX技术,可以在大城市之间建立无线网络,因为WiMAX能为50公里范围内的固定站点提供无线宽带接入服务.这个网络覆盖面积是3G发射塔的10倍;WiMAX也能为5到15公里范围内的移动设备提供同样的接入服务.所以,WiMAX能将Wi-Fi"热点"连接到互联网,实现最后一公里的宽带接入.
图1 网络覆盖范围划分及802.16系列组成
WiMAX工作频段可从2-66GHz(对于IEEE802.16标准:2-11GHz;对于IEEE802.16a标准:10-66GHz),信道带宽可在1.5-20MHz范围内灵活调整,有利于在所分配的信道带宽内充分利用频谱资源. WiMAX采用宏小区方式,最大覆盖范围达50km,当信道带宽为20MHz时,支持高达70Mbit/s的共享数据传输速率,此时,最大覆盖范围为3-5km.可采用多扇区技术来提高系统容量,一个扇区可同时支持60多个采用E1/T1的企业用户或数百个家庭用户. WiMAX采用了OFDM,收/发分集,自适应调制等多种先进技术实现非视距NLOS和阻挡视距ONLOS传输,有效提高了城市内无线传输的效能.物理层支持TDD/DMTA和FDD/TDMA两种无线双工多址方式,以适应不同国家或地区电信体制要求.支持单载波(SC),OFDM(256点),OFDMA(2048点)三种调制方式,可根据需要灵活选择.物理层可以根据传输信道性能变化,动态调整调制方式和物理层参数(例如:调制参数,FEC参数,功率电平,极化方式等),以保证较好的传输质量.
WiMAX网络结构比较简单,如图2所示.
图2 WiMAX网络结构
移动运营商引入WiMAX的策略分析
移动运营商引入WiMAX的策略
根据WiMAX的技术特点及其与现有移动网络的关系(见图3),移动运营商引入WiMAX必须遵循以下策略:
图3 WiMAX与现有网络的关系
提前规划与现有网络的融合
与现有网络的融合主要体现在几个方面:
■ 业务融合
■ 网络融合
■ 技术融合
(2)加快业务研究,力争成为产业链的主导者
从现在的经验看,技术已经不是业务成功的主导因素,最终的决定权在市场手中.而市场的成功与否与产业链的健康发展关系极大.移动运营商在引入和部署WiMAX之前必须仔细研究其业务特征,以自身影响力推动相关产业链的发展,如终端,业务开发等.
根据目前了解到的WiMAX主流设备供应商设备的测试情况,现阶段WiMAX设备成熟度还有待于进一步增强.因此还不适于大规模部署商用化WiMAX.随着3G网络建设的启动,移动运营商逐渐向全业务运营商转变,其面向的用户群由单一的移动用户群细分为不同的用户群,这时将可启动WiMAX网络的建设.主要内容是借助现有网络布局,对城市热点地区提供高速,宽带和具有一定移动性的无线接入服务.同时对于用户数量较少,地域面积较大的农村地区,也可适时启动WiMAX网络的建设,以便于取得成本和效益上的平衡.
2,WiMAX和移动网络之间的关系
目前有一种观点认为WiMAX将成为3G网络的终结者或替代者.那么WiMAX真能起到这种作用吗 WiMAX只是一种频谱效率比较高的无线接入网络技术,而3G网络是一个完整的网络体系结构.表1对WCDMA和WiMAX技术进行了比较.
WCDMA
WiMAX
(IEEE 802.16-2004)
多址方式
CDMA
OFDMA,TDMA
频带
2GHz
2～66GHz;2～6GHz (IEEE 802.16e)
速率
2Mbps
>70Mbps
双工方式
FDD
TDD
业务
语音与数据
分组语音与数据,视频图像
覆盖
蜂窝(小区半径2-5Km)
热点地区大范围覆盖(半径<50Km)
移动性
静止,步行,车载
静止
容量(每扇区)
数十个以上用户
数百个以上用户
QoS
4类(会话类,交互类,背景类,流类)
固定带宽,承诺带宽,尽力带宽
表1 WiMAX与3G技术的比较
通过以上比较,我们可以发现,WiMAX在和3G技术的比较中在某些方面存在优势,如覆盖范围较大,频谱效率较高等内容.因此对于移动运营商而言,必须根据不同的场景选取适合的技术建设网络.可以预见,将来移动运营商的网络将是一个混合结构的网络,不同接入技术完成不同层次的用户接入能力.具体情况可以见图4.
图4 不同接入网络技术应用范围
Wi-Fi基于无线局域网(WLAN)标准,主要用于户内,办公室或热点地区的近距离分布式的Internet/Intranet接入;3G是无线广域网(WWAN)标准,主要通过基站广域覆盖,提供大范围,高速移动下的电话和中低速数据传输服务;WiMAX基于无线城域网(WMAN)标准,主要用于固定和低速移动下的高速数据接入服务.
结论
WiMAX技术为移动运营商提供了更加丰富的满足客户需求的网络解决方案,使得移动运营商在为客户提供服务时能够兼顾到客户的需求和运营商效益.作为移动运营商,其丰富的移动网络规划经验也为WiMAX网络的顺利部署提供了有力的保障.目前摆在移动运营商面前的最大困难是,基于WiMAX的终端解决方案相对于系统设备而言还比较薄弱,这点阻碍了WiMAX整体产业链的健康发展.移动运营商应利用自己在整个产业链中的影响力,尽快推动WiMAX终端的进展,从而实现由纯移动运营商向全业务运营商/移动信息服务商的转变.
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