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多种选择 浅谈WiMAX的混合组网方案

2009-08-28 16:56:00作者: 来源:

摘要作为3G以及向LTE演进时代通信技术的补充,WiMAX在无线城市、专网应用、乡村及偏远地区宽带接入、远程医疗与教育等方面应用的优势更为突出。WiMAX技术的出现正好满足了人们对于无线Internet的需求。...

作为3G以及向LTE演进时代通信技术的补充,WiMAX在无线城市、专网应用、乡村及偏远地区宽带接入、远程医疗与教育等方面应用的优势更为突出。WiMAX技术的出现正好满足了人们对于无线Internet的需求。如果说无线局域网技术解决了“最后一百米”的接入问题,那么WiMAX技术则是“最后一公里”接入的最佳解决方案。

一、WiMAX与Wi-Fi的混合组网

Wi-Fi是目前发展很快的基于IP的无线网络技术,它的特点是带宽较高但通讯范围小,因此主要用于小范围的无线通讯,被定义为无线局域网,能在一定程度和范围内满足移动城市的要求。

但Wi-Fi技术也存在着以下不足之处

(1)Wi-Fi的特点决定了一个区域只能有一套系统,否则会产生干扰。而多个运营商之间的计费、漫游也成为了发展的制约因素。

(2)受传输距离小的限制,每个Wi-Fi接入点成为网络孤岛,很难覆盖整个城市范围。

(3)无法在高速移动下使用,使城铁和公共汽车等公交系统成为了网络盲区,无法真正实现移动城市。

WiMAX与Wi-Fi联合组网,可以解决上述Wi-Fi存在的问题。WiMAX与Wi-Fi的发展是互补的趋势,在很长的时间内两者是共存并相互配合,并和3G协调发展的技术。

WiMAX和Wi-Fi的联合组网的切实可行的方式是利用WiMAX把Wi-Fi热点连接起来,为WLANAP提供E1/T1和IP双通道无线传输,实现更广范围的高速无线接入,使Wi-Fi摆脱地域空间的限制,更好地给用户提供数据服务。

WiMAX,Wi-Fi和3G联合组网,利用统一的管理平台实现用户信息的共享,可以大大提高现有网络的性能。

 

二、WiMAX与TD-SCDMA的混合组网第三代移动通信技术

主要有WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA等,以语音通信为主,虽然可以在高速移动下保持通信,但最高数据传输率只有2Mbit/s,无法满足移动城市的要求。WiMAX适合在局部热点地区提供高数据速率,而3G能实现广域覆盖。因此,3G和WiMAX注定是两类互补的技术,它们的融合具有十分重要的意义。

WiMAX移动通信系统主要定位于分组数据的业务传输,其峰值数据传输速率可达到75Mbit/s,比3G系统要高出很多,但其主要应用为固定、便携或者低速移动的用户接入,在网络建设初期和中期阶段并不支持高速移动下的无缝漫游。而3G移动通信系统具有支持快速漫游以及可以提供全网覆盖的通话业务功能的优点。如果在组网时将WiMAX和3G两大系统结合起来,WiMAX重点实现宽带无线化,满足热点地区的高速数据业务的需求,而3G重点实现移动通信的语音通信高质量和无缝漫游要求,可以实现两大系统的取长补短、优势互补。从而能节省二者的投资成本,达到共赢的局面,并且能满足用户一卡多用的需求[1]。虽然两者在技术上有较大的差异,但是在空中接口部分TD和WiMAX都是利用TDD方式,这就给TD借鉴WiMAX空中接口技术提供了可能,TD可以在保持自己优势的同时,借鉴WiMAX空中接口的技术发展TDD-OFDM技术,使自身能更好的向B3G甚至未来的4G演进。因此3G和WiMAX联合组网是可行的,而且是一种很有优势的混合组网体制。

TDD(TD-SCDMA)单独组网存在的弱点:

(1)收发信道同频,无法借助频率选择性进行干扰隔离。

(2)为实施与FDD不同网络间共存电磁兼容,一般需预留的较大保护带影响了整体频谱的利用效率。

(3)尚无全球TDD大规模组网经验。

(4)全球漫游服务仍面临较大的挑战[4]。

也就是说TD从信道计算和基站建设方面考虑,要建设高质量高速率的数据无缝覆盖要求小区半径不能太大,否则投资规模太大,并且从经济效益上来说也不适合支持热点地区的数据业务覆盖。而WiMAX技术正好能解决这些问题。理想的联合组网方案是:利用WiMAX对高速数据业务的支持能力,用WiMAX覆盖高速数据业务密集城区,而利用TD-SCDMA支持快速漫游以及可提供全网覆盖的通话业务的优势实现语音和低速数据的连续覆盖,并且还可以利用WiMAX系统提供E1接口实现TD基站的互联,见图1。

如此则可以实现两大系统的优势互补。具体来说则是,对于3G的用户,WiMAX与3G的联合组网可以提供更高速的宽带数据业务以及更为便宜的宽带接入价格;对于WiMAX用户,WiMAX与3G的联合组网则可以提供更广域的无线接入服务,以及更好的移动性能。另外,WiMAX技术与3G的融合有助于降低3G网络的建设和运营成本,并提高移动和无线宽带业务的服务质量。

 
 

三、WiMAX与NGN的混合组网

NGN是当前通信界、计算机界、广播电视界都十分关注的热点。它是一个关系到业务、功能体系、QoS、安全、计算等多个方面的复杂体系。IP多媒体子系统(IMS)是业界公认的NGN的核心组成部分,IMS是移动网络向全IP发展的一个重要里程碑,由3GPP在Release5版本及其以上版本中提出支持IP多媒体业务的子系统,其核心特点是采用SIP协议和接入的无关性。3GPP和WiMAX网络之间的互连必须基于IMS功能实体。IMS可向用户提供丰富的多媒体宽带业务,向用户提供QoS保证。

将IMS与WiMAX进行互联,从而向用户提供丰富的业务,是十分具有吸引力的。

图中所示为WiMAX与IMS的互联方式。P-CSCF和策略客户端往往处于同一设备中。

P-CSCF接收用户通过SIP发起的服务请求。

通知策略客户端,根据SIP消息中的QoS信息,发起资源预留和授权,建立端到端的QoS。

WiMAX是一种新兴的却极具竞争力的无线宽带接入技术,但目前而言,在中国的发展前景还是未为可知的。特别是在我国单独组网是不可行的,只能利用其传输速率高的特点和目前的组网技术充分融合,混合组网,作为移动或固定运营商分组业务的补充,才能充分体现覆盖范围广,系统容量高,组网灵活,网络健壮性高的优势。随着WiMAX技术的逐步完善,它一定能在未来的高速无线通信领域做出卓越的贡献。


(本文不涉密)
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