WIMAX技术及其应用分析.doc

WIMAX技术及其应用分析魏笑笑 周政华本文从高速发展的宽带无线接入技术出发,阐述了WiMAX技术及其应用状况,主要对WiMAX应用特点、WiMAX组网模式和典型应用方案进行了分析,最后提出了这种技 术业务运营中面临的问题,并对其发展趋势进行了展望。关键词： WiMAX 组网 应用方案 魏笑笑女，湖南益阳人，硕士，西安邮电学院教师，主要从事信息管理与信息系统 方面的教学与科研工作。周政华男，河南郑州人，硕士，中国网通西安市分公司市场部，主管数据业务。1引言近年来,在全球通信产业发展中,移动通信技术和宽带IP2WiMAX组网模式2.1 WiMAX网络架构数据通信技术发展最为迅速。互联网业务的发展推动了市场参考通用的无线通信体系结构，W i M A X 的网络参考架构可以分成终端、接入网和核心网3 个部分。见图1 所示，W i M A X 终端包括固定、漫游和移动3 类终端， WiMAX接入网主要为无线基站，支持无线资源管理等功 能，WiMAX核心网主要是解决用户认证、漫游等功能及 WiMAX网络与其他网络之间的接口关系。这是典型的点 到多点（PMP）的组网方式。对宽带的需求,全球主要地区宽带用户的增长速度已经超过移动用户。随着IPTV、流媒体等业务的发展,用户对“最后一公里”宽带化的需求日益突出,WiMAX作为最具影响力的宽带无线接入技术受到了国内外通信界的广泛关注。WiMAX的全称是Worldwide Interoperability forMicrowave Access，中文常翻译为全球微波接入互操作 性。是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网 技术。WiMAX是新兴的一项宽带无线接入技术，它不仅 能提供不同宽带的数据接入业务，也可以提供小容量的语 音接入业务。WiMAX技术采用的标准是IEEE802.16d和 IEEE802.16e。802.16d标准是固定网络的补充和延伸， 不具有移动接入的性能。802.16e支持移动接入。图1 WiMAX网络架构摘要在802.16/WiMAX中提供的PMP（点到多点模式）工作模式是通信系统中的基础模式。整个小区由一个BS管 理，所有的SS的通信都需要 BS的调度。况且由于移动性 的引入，移动用户要在不同的BS覆盖区间移动并实施通 信链路的切换，需要为移动用户提供无缝的网络覆盖以便 保障用户的QoS。由此分析得出，802.16/WiMAX网络组 网关键技术包括基于频率复用技术的小区规划方案、媒体 访问机制、入网与初始化、资源分配策略、认证计费和移 动性管理等方面。作为固定网络的补充和延伸，可以快速布网，降低建网成本，业务主要针对企业用户、商业用户、集中个人用户。 (2) 室内型固定宽带无线接入市场：随着用户可以自 行安装的基于802.16-2004室内固定终端上市，可以进一步降低建网成本，直接向家庭用户提供接入业务。(3) 便携移动模式应用市场：基于802.16e的移动无 线宽带数据业务可以通过笔记本和移动终端这两类载体实 现业务发展。目前，适合的用户产品包括L A N 宽带（企业、个 人）、WLAN、基于软交换的VoIP（话吧、企业电话）； WiMAX接入方式目前尚无法提供用户直连终端，需采用 远端站将信号引入室内；根据用户具体需求，在楼内采 用LAN或WiFi无线宽带的方式接入到具体的用户终端；终 端方面：客户端通过LAN或WiFi接入，用户体验与普通的LAN或WiFi一致，无需知道具体的接入方式。2.2 WiMAX 应用模式WiMAX解决方案适合于提供宽带数据业务，以及基于宽带的NGN话音业务。WiMAX作为“最后一公里”的无线 接入解决方案为实际部署提供更多的手段，增加了部署灵 活性和可搬移性。从接入方式的角度可以分为以下几种：(1) 无线宽带固定式接入作为光纤、DSL线路的 有效替代和补充，开展IP话音、作为WiFi热点回程等；(2) 无线宽带游牧式接入方便人个人电脑用户区 域性数据接入；(3) 无线宽带便携式接入方便笔记本电脑、PDA用户随时随地宽带数据接入；(4) 无线宽带移动式接入支持车载速度移动宽带 数据接入。3.2 目标客户及应用场景WiMAX业务的目标客户主要是：普通终端用户：提供网页浏览和视频电话业务；商务人士等高端用户：提供 较高性能保障的个性化业务；大型企业：提供会议电视等 业务；集团用户：提供类似专线的业务。应用的主要场景有以下几种：(1) 小区宽带Internet接入：对于有综合布线的小区和 大楼，在楼顶安装室外单元，在建筑物内或小区内安装室 内单元和交换机，利用现有综合布线接入用户，通过无线 接口提供宽带上网业务。还可以作为话吧、网吧接入。(2) LAN局域网接入：对于大型企业，如果在地域内 有多个企业分部，可以利用WiMAX固定接入系统，可以 方便的实现总部和各个分部之间的局域网连接。(3) 数据专线：可以在终端提供E1接口。(4) 网吧、话吧：提供高速的接入。(5) 行业应用：油田、军队、公安、交通等行业。3WiMAX业务应用的特点目前，WiMAX系统支持的业务包括:向中小型企业和广大个人用户提供高质量IP语音、数据业务；光纤及DSL的补充/临时方案，解决“最后一公里”的接入问题；向 大、中型企业和行业用户提供高速Internet接入服务； WiFi热点地区的回程连接；移动基站中继互联等。3.1 发展模式从WiMAX的技术特点分析，WiMAX市场的运营和商业模式需要分3步走，即发展的3个阶段：( 1 ) 室 外 型 固 定 宽 带 无 线 接 入 市 场 ： 使 用 基 于802.16-2004的室外固定终端，作为建筑物的接入手段，4运营商WiMAX典型应用方案分析4.1 WiMAX和Wi-Fi混合组网表1WiFi与WiMAX 16d的对比W i M A X 与W i - F i 联合组网，可以解决W i - F i 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3 G 协调发展的技 术。W i M A X 提 供 数 据 汇 聚 接 入 ， 实 现 快 速 、 灵 活 的 W L A N 部署，可结合宽带数据网关，也可结合W L A N AP，提供完美的中小型企业和城市热点接入解决方案， 发挥WiMAX非视距、高频谱效率、IP特点，WiMAX与 WLAN结合,提供全无线的解决方案，WiMAX解决“最后一公里”，WLAN解决“最后一百米”。图2 县区应用方案组网4.2 县区应用4.3 家庭宽带无线接入方案县区用户具有如下特点：用户分布广，单点业务量不大，语音为主，少量数据，覆盖距离要求大，设备运 行维护相对困难。而WiMAX设备优势是覆盖距离远，开 通迅速，接入速度快，网络设备少,维护简单，建设成本 低，语音/数据一体化解决方案。用WiMAX可以给广大郊 区的低端用户提供低成本的语音IP电话接入，可以满足大 覆盖，低容量的网络需要，并且节省投资成本。县区应用 方案组网图如图2所示：家庭宽带接入属于典型的XDSL和Cable Modem业务市场。此类目标市场主要以宽带数据接入，特别是以IP数 据上网业务为主，同时希望在宽带IP平台上，提供IP语音（VOIP）业务。由于WiMAX设备成本呈现逐渐下滑的趋 势，且用户峰值接入速率较高，支持非视距接入，覆盖效 果好，安装方便，设备型号丰富，因此可利用WiMAX设 备，快速进入个人宽带接入市场，提供宽带数据和语音业务。它是抢占市场及争夺专网用户的有力手段：当有线方WIMAX技术及其应用分析式不能到达时，以WiMAX快速进入目标市场；用WiMAX向其他运营商现有客户并行提供VoIP，视讯业务等，争取 其转网过来；当市场不明朗，先以WiMAX覆盖。若客户 退网，设备可迁往它处；当时机成熟时，建设有线接入。 设备可搬往它处或与有线并存。户对于无线的稳定性考虑较多，更多的是选择有线接入的专线方式；第三，运营商在WiMAX推广的过程中，在寻 找用户的时候，对这种方式感兴趣的用户个别不在覆盖范 围内，而覆盖范围内的企业用户目前已经使用专线接入的 方式，用户转网难度较大；最后，由于WiMAX主要解决 的是传输问题，对于用户端的使用，资费同专线方式是一 样的，因此资费优势也不是很大。针对以上WiMAX业务运营可能存在的问题，WiMAX各 种业务应用模式必须因地制宜，发挥WiMAX的高速覆盖的 天然优势，利用客户的价格敏感性等特点。业务模式可以通 过组合（宽带+电话）、打包的方式进行，避免单一，先期 可以通过几个示范点，以用户体验的方式让用户认可这项业 务；后期WiMAX的业务模式要不断变化，合理地从体验到 收费模式进行转变，营销方面可通过专线模式（提供带宽， 用户自己组建企业的局域网）、零售模式（针对企业或高 端住宅的单一用户提供WiMAX无线宽带接入）进行销售。 WiMAX目标市场要从缝隙市场向大众市场迁移，先用无线方式抢占市场，然后再用固定线路满足用户需求。4.4 企业专线适用于银行、交通、教育、公安、证券、保险等有实时信息传送的行业及突发业务（大型集会、比赛、灾害 等），可支持城郊区的热点数据采集业务，单个基站下同时 为超过100个激活企业数据采集终端提供服务。目标客户定 位在：中小企业小带宽专线用户和中小企业企业宽带用户。 重点关注商务楼宇，对尚未综合布线的商务楼宇内 的中小企业用户进行专线营销，由于WiMAX技术提供的用 户终端带宽最高只有18 m（上行8 m，下行10 m），因此 目标用户群是有小带宽（低于10 m）需求的专线用户。以 WiMAX提供无线专线速度快、建设周期短，接入方式简 单、资费便宜等特点为切入点。以WiMAX的方式提供专线 接入的用户，用户预缴全年专线费用（资费标准可低于有线 专线资费15以内），用户终端可以免费提供给用户使用。 目前中小企业用户企业宽带主要是通过AD或者LAN的 方式提供接入，对于WiMAX提供的企业宽带用户，用户预 缴全年企业宽带费用（资费标准可低于有线企业宽带资费15以内），用户终端可以以租借的方式（可预缴保证金，使用期满返还终端退全额保证金）免费提供给用户使用。6结论WiMAX的出现为无线接入实现宽带化提供了理论基 础和技术支持,代表了宽带无线技术的发展方向，其在数 据带宽支持能力上的优势是各方都承认的,然而，在目前 WiMAX技术发展还不完全成熟的情况下，其发展前景还 存在一些不确定的因素，例如:WiMAX要适应各个国家的 频谱划分就非常困难。但可以肯定的说，WiMAX技术将 为中国信息产业带来机遇和挑战，对它的深入研究将为这 一行业的发展奠定坚实的基础，为高速网络用户和提供商 开创全新的发展前景。参考文献5WiMAX业务运营可能存在的问题及建议WiMAX技术主要通过无线传输来解决一些有线资源无法进入楼宇的接入，客户端需要配置相关设备（用户终端相对较贵），目标客户主要定位在县区、中小企业小带 宽专线用户、中小企业宽带用户等。在推广的过程中，首先，对于个人用户由于成本较 高，推广相对困难，目前运营商主要以终端免费的方