寬帶無線接入技術目標是4G
我國的寬帶無線接入技術發展非常迅速,同時人們已經開始想象4G的時代。于是我研究了一下寬帶無線接入技術的發展現狀和未來發展方向,在這里拿出來和大家分享一下,希望對大家有用。在3G經歷了漫長的等待之后,WiMAX(IEEE 802.16)像是打開了一扇嶄新的窗。從技術特點和應用場景上來看,WiMAX與3G/E3G是一種競合關系,甚至互補性更強。但是,WiMAX改變了傳統蜂窩移動通信兼容的穩健路線,在一直是雙元(GSM和CDMA)發展的平穩格局中增加了多極化的競爭元素。歷史上3G走過的彎路也讓人們對這一后來者寄予了無限厚望。
不過,不論是WiMAX還是傳統的移動蜂窩通信技術,都在積極地為4G做準備。與目前的蜂窩技術相比,WiMAX在初期投資、業務承載與速度等方面確實有一定優勢,但隨著時間的推移,雙方各擅勝場的現實將使兩者之間的競爭關系更加復雜。技術并非是WiMAX發展的惟一決定性因素,用戶的使用需求、政府的頻譜分配和管制政策、運營商的競爭格局、兩者背后所代表的利益集團之間的博弈都會對其發展造成重要影響。盡管現在要預言WiMAX與3G/E3G的競爭前景還為時尚早,但我們今天已經能夠看到兩者在技術演進方面的共同方向。
寬帶無線接入技術(BWA,Broadband Wireless Access)是指以無線傳輸方式向用戶提供接入(連接到)寬帶固定網絡的寬帶無線接入技術。廣義上說,只要是通過無線方式接入網絡并能提供寬帶數據服務的技術,都可以納入到寬帶無線接入的范疇。根據覆蓋范圍的不同,寬帶無線接入可劃分為個域網(PAN)、無線局域網(WLAN)、無線城域網(Wireless MAN)和無線廣域網(Wireless WAN),覆蓋范圍由10m以內到100m以內、再到城市范圍覆蓋、再到極大范圍覆蓋。這個概念涉及的領域非常廣,但是通常業界所指的寬帶無線接入技術主要指的是城域覆蓋范圍內的寬帶無線接入技術。其中,近年來出現的支持固定和一定移動性的城域寬帶無線接入技術是目前業界最為關注的,***影響力的首推WiMAX(World-wide Interoperability for Microwave Access,微波存取全球互通)技術。
寬帶化
互聯網業務的發展推動了市場對寬帶的需求,寬帶用戶的增長速度在全球主要地區已經超過移動用戶。雖然寬帶市場的利潤沒有移動通信市場那么大,但是隨著視頻業務、流媒體等業務的發展,用戶對寬帶接入的需求日益突出。光纖的發展大大提高了核心網的傳輸能力,因此***一公里的寬帶化將成為制約用戶需求的重要因素。IP化:網絡向對IP業務優化的寬帶分組網演進成為NGN未來的關鍵所在。下一代網絡將采用IP協議作為承載,從核心網一直到用戶設備,均支持IP協議和多樣化的業務。無線通信的這一發展趨勢同樣也反映在寬帶無線接入技術的發展路線之上。即從傳統的只支持固定接入向支持寬帶移動接入發展,WiMAX可以看作是其中最為典型的技術。
WiMAX技術與應用發展
根據是否支持移動特性,802.16標準可以分為固定寬帶無線接入空中接口標準(802.16d,固定WiMAX,又稱802.16-2004)和移動寬帶無線接入空中接口標準(802.16e,移動WiMAX,又稱802.16-2005)。
WiMAX的標準化組織
WiMAX技術的標準化工作主要在802.16工作組和WiMAX論壇內進行。802.16工作組主要針對Wireless MAN的物理層和MAC層制定規范和標準,而為了形成一個可運營的網絡,802.16技術必然還需要其他部分的支撐,WiMAX論壇應運而生。
WiMAX 論壇成立于2001年4月,最初該組織旨在對基于IEEE 802.16標準和ETSI HiperMAN標準的寬帶無線接入產品進行一致性和互操作性認證,通過WiMAX認證的產品會擁有“WiMAX CERTIFIED”標識。隨著802.16e技術和規范的進展,該組織的目標也逐步擴展,不僅要建立一整套基于IEEE 802.16標準和ETSI HiperMAN標準的認證體系,同時還致力于可運營的寬帶無線接入系統的研究、需求的分析、應用模式的探索以及市場的拓展等等一系列大力促進寬帶無線接入市場發展的工作。通常認為,802.16工作組是WiMAX空中接口規范的制定者,而WiMAX論壇是技術和產業鏈的推動者。目前WiMAX幾乎成為了802.16技術的代名詞,其空中接口規范涵蓋了802.16d/e標準。
游牧應用場景
游牧式業務是固定接入方式發展的下一個階段,終端可以從不同的接入點接入到一個運營商的網絡中。在每次會話連接中,用戶終端只能進行站點式的接入。在兩次不同網絡寬帶無線接入技術中,傳輸的數據將不被保留。在游牧式及其以后的應用場景中均支持漫游,并應具備終端電源管理功能。
便攜應用場景
用戶可以步行連接到網絡,除了進行小區切換,連接不會發生中斷。便攜式業務在游牧式業務的基礎上進行了發展,從這個階段開始,終端可以在不同的基站之間進行切換。當終端靜止不動時,便攜式業務的應用模型與固定式業務和游牧式業務相同。當進行切換過程時,用戶將經歷短時間(***2秒)的業務中斷或者感到一些延遲。切換過程結束后,TCP/IP應用對當前IP地址進行刷新,或者重建IP地址。
簡單移動應用場景
簡單移動場景下,用戶在使用寬帶無線接入技術業務中,能夠步行、駕駛或者乘坐公共汽車等,但速度達到60~120公里/小時后,數據傳輸速度有所下降。這是能夠在相鄰基站之間切換的***個場景。在切換過程中,數據包的丟失將控制在一定范圍內,最差的情況下,TCP/IP會話不中斷,但應用層業務可能有一定的中斷。切換完成后,QoS將重建到初始級別。簡單移動和全移動網絡需要支持休眠模式、空閑模式和尋呼模式。移動數據業務是移動場景(包括簡單移動和全移動)的主要應用,包括目前被業界廣泛看好的業務如移動E-mail、流媒體業務、可視電話、移動游戲、移動VoIP(MVoIP)業務等,同時它們也是占用無線資源較多的業務。