寬帶無(wú)線接入技術(shù)目標(biāo)是4G
我國(guó)的寬帶無(wú)線接入技術(shù)發(fā)展非常迅速,同時(shí)人們已經(jīng)開(kāi)始想象4G的時(shí)代。于是我研究了一下寬帶無(wú)線接入技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展方向,在這里拿出來(lái)和大家分享一下,希望對(duì)大家有用。在3G經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的等待之后,WiMAX(IEEE 802.16)像是打開(kāi)了一扇嶄新的窗。從技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景上來(lái)看,WiMAX與3G/E3G是一種競(jìng)合關(guān)系,甚至互補(bǔ)性更強(qiáng)。但是,WiMAX改變了傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信兼容的穩(wěn)健路線,在一直是雙元(GSM和CDMA)發(fā)展的平穩(wěn)格局中增加了多極化的競(jìng)爭(zhēng)元素。歷史上3G走過(guò)的彎路也讓人們對(duì)這一后來(lái)者寄予了無(wú)限厚望。
不過(guò),不論是WiMAX還是傳統(tǒng)的移動(dòng)蜂窩通信技術(shù),都在積極地為4G做準(zhǔn)備。與目前的蜂窩技術(shù)相比,WiMAX在初期投資、業(yè)務(wù)承載與速度等方面確實(shí)有一定優(yōu)勢(shì),但隨著時(shí)間的推移,雙方各擅勝場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)將使兩者之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系更加復(fù)雜。技術(shù)并非是WiMAX發(fā)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(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)格局、兩者背后所代表的利益集團(tuán)之間的博弈都會(huì)對(duì)其發(fā)展造成重要影響。盡管現(xiàn)在要預(yù)言WiMAX與3G/E3G的競(jìng)爭(zhēng)前景還為時(shí)尚早,但我們今天已經(jīng)能夠看到兩者在技術(shù)演進(jìn)方面的共同方向。
寬帶無(wú)線接入技術(shù)(BWA,Broadband Wireless Access)是指以無(wú)線傳輸方式向用戶提供接入(連接到)寬帶固定網(wǎng)絡(luò)的寬帶無(wú)線接入技術(shù)。廣義上說(shuō),只要是通過(guò)無(wú)線方式接入網(wǎng)絡(luò)并能提供寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)的技術(shù),都可以納入到寬帶無(wú)線接入的范疇。根據(jù)覆蓋范圍的不同,寬帶無(wú)線接入可劃分為個(gè)域網(wǎng)(PAN)、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、無(wú)線城域網(wǎng)(Wireless MAN)和無(wú)線廣域網(wǎng)(Wireless WAN),覆蓋范圍由10m以內(nèi)到100m以內(nèi)、再到城市范圍覆蓋、再到極大范圍覆蓋。這個(gè)概念涉及的領(lǐng)域非常廣,但是通常業(yè)界所指的寬帶無(wú)線接入技術(shù)主要指的是城域覆蓋范圍內(nèi)的寬帶無(wú)線接入技術(shù)。其中,近年來(lái)出現(xiàn)的支持固定和一定移動(dòng)性的城域?qū)拵o(wú)線接入技術(shù)是目前業(yè)界最為關(guān)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(shù)。
寬帶化
互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展推動(dòng)了市場(chǎng)對(duì)寬帶的需求,寬帶用戶的增長(zhǎng)速度在全球主要地區(qū)已經(jīng)超過(guò)移動(dòng)用戶。雖然寬帶市場(chǎng)的利潤(rùn)沒(méi)有移動(dòng)通信市場(chǎng)那么大,但是隨著視頻業(yè)務(wù)、流媒體等業(yè)務(wù)的發(fā)展,用戶對(duì)寬帶接入的需求日益突出。光纖的發(fā)展大大提高了核心網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)向?qū)P業(yè)務(wù)優(yōu)化的寬帶分組網(wǎng)演進(jìn)成為NGN未來(lái)的關(guān)鍵所在。下一代網(wǎng)絡(luò)將采用IP協(xié)議作為承載,從核心網(wǎng)一直到用戶設(shè)備,均支持IP協(xié)議和多樣化的業(yè)務(wù)。無(wú)線通信的這一發(fā)展趨勢(shì)同樣也反映在寬帶無(wú)線接入技術(shù)的發(fā)展路線之上。即從傳統(tǒng)的只支持固定接入向支持寬帶移動(dòng)接入發(fā)展,WiMAX可以看作是其中最為典型的技術(shù)。
WiMAX技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展
根據(jù)是否支持移動(dòng)特性,802.16標(biāo)準(zhǔn)可以分為固定寬帶無(wú)線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)(802.16d,固定WiMAX,又稱802.16-2004)和移動(dòng)寬帶無(wú)線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)(802.16e,移動(dòng)WiMAX,又稱802.16-2005)。
WiMAX的標(biāo)準(zhǔn)化組織
WiMAX技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要在802.16工作組和WiMAX論壇內(nèi)進(jìn)行。802.16工作組主要針對(duì)Wireless MAN的物理層和MAC層制定規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),而為了形成一個(gè)可運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò),802.16技術(shù)必然還需要其他部分的支撐,WiMAX論壇應(yīng)運(yùn)而生。
WiMAX 論壇成立于2001年4月,最初該組織旨在對(duì)基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)和ETSI HiperMAN標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無(wú)線接入產(chǎn)品進(jìn)行一致性和互操作性認(rèn)證,通過(guò)WiMAX認(rèn)證的產(chǎn)品會(huì)擁有“WiMAX CERTIFIED”標(biāo)識(shí)。隨著802.16e技術(shù)和規(guī)范的進(jìn)展,該組織的目標(biāo)也逐步擴(kuò)展,不僅要建立一整套基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)和ETSI HiperMAN標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證體系,同時(shí)還致力于可運(yùn)營(yíng)的寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的研究、需求的分析、應(yīng)用模式的探索以及市場(chǎng)的拓展等等一系列大力促進(jìn)寬帶無(wú)線接入市場(chǎng)發(fā)展的工作。通常認(rèn)為,802.16工作組是WiMAX空中接口規(guī)范的制定者,而WiMAX論壇是技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的推動(dòng)者。目前WiMAX幾乎成為了802.16技術(shù)的代名詞,其空中接口規(guī)范涵蓋了802.16d/e標(biāo)準(zhǔn)。
游牧應(yīng)用場(chǎng)景
游牧式業(yè)務(wù)是固定接入方式發(fā)展的下一個(gè)階段,終端可以從不同的接入點(diǎn)接入到一個(gè)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)中。在每次會(huì)話連接中,用戶終端只能進(jìn)行站點(diǎn)式的接入。在兩次不同網(wǎng)絡(luò)寬帶無(wú)線接入技術(shù)中,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)將不被保留。在游牧式及其以后的應(yīng)用場(chǎng)景中均支持漫游,并應(yīng)具備終端電源管理功能。
便攜應(yīng)用場(chǎng)景
用戶可以步行連接到網(wǎng)絡(luò),除了進(jìn)行小區(qū)切換,連接不會(huì)發(fā)生中斷。便攜式業(yè)務(wù)在游牧式業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了發(fā)展,從這個(gè)階段開(kāi)始,終端可以在不同的基站之間進(jìn)行切換。當(dāng)終端靜止不動(dòng)時(shí),便攜式業(yè)務(wù)的應(yīng)用模型與固定式業(yè)務(wù)和游牧式業(yè)務(wù)相同。當(dāng)進(jìn)行切換過(guò)程時(shí),用戶將經(jīng)歷短時(shí)間(***2秒)的業(yè)務(wù)中斷或者感到一些延遲。切換過(guò)程結(jié)束后,TCP/IP應(yīng)用對(duì)當(dāng)前IP地址進(jìn)行刷新,或者重建IP地址。
簡(jiǎn)單移動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景
簡(jiǎn)單移動(dòng)場(chǎng)景下,用戶在使用寬帶無(wú)線接入技術(shù)業(yè)務(wù)中,能夠步行、駕駛或者乘坐公共汽車等,但速度達(dá)到60~120公里/小時(shí)后,數(shù)據(jù)傳輸速度有所下降。這是能夠在相鄰基站之間切換的***個(gè)場(chǎng)景。在切換過(guò)程中,數(shù)據(jù)包的丟失將控制在一定范圍內(nèi),最差的情況下,TCP/IP會(huì)話不中斷,但應(yīng)用層業(yè)務(wù)可能有一定的中斷。切換完成后,QoS將重建到初始級(jí)別。簡(jiǎn)單移動(dòng)和全移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)需要支持休眠模式、空閑模式和尋呼模式。移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是移動(dòng)場(chǎng)景(包括簡(jiǎn)單移動(dòng)和全移動(dòng))的主要應(yīng)用,包括目前被業(yè)界廣泛看好的業(yè)務(wù)如移動(dòng)E-mail、流媒體業(yè)務(wù)、可視電話、移動(dòng)游戲、移動(dòng)VoIP(MVoIP)業(yè)務(wù)等,同時(shí)它們也是占用無(wú)線資源較多的業(yè)務(wù)。