WiMAX网络及其应用与发展

      近几年WIMAX技术在国际上得到了广泛的应用，美国、日本和韩国已经成为全球最大的移动WIMAX市场，国内各大运营商也陆续开始建设自己的WIMAX实验网拟解决用户的宽带移动需求。 本文介绍了WiMAX的概念及其特点，对WiMAX的网络体系结构进行了分析。并结合目前国内电信运营现状对WiMAX的应用模式和发展进行了探讨。
一、 WiMAX的概念及其特点
     WIMAX全称为Worldwide Interoperability for Microwave Access，即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，其主要目标是为用户提供宽带移动化和移动宽带化的业务。其技术具有如下特点：
1.传输距离远：无线信号传输距离最远可达50km，并能覆盖半径达1.6公里的范围，是3G基站的10倍。
2.传输速率高：可实现高达74.81Mb/s的传输速度。
3.容量高：WiMAX的一个基站可以同时接入数百个远端用户站。
4.灵活的信道宽度：WiMAX能在信道宽度和连接用户数量之间取得平衡，其信道宽度由1.5MHz到20MHz不等。
5.QoS性能：可向用户提供具有QoS性能的数据、视频、话音业务。
6.丰富的多媒体通信服务：能够实现电信级的多媒体通信服务。
7.保密性：支持安全传输，并提供鉴权与数字加密等功能。
二、WiMAX网络体系结构
WiMAX网络体系包括：核心网、用户基站（SS）、基站（BS）、接力站（RS）、用户终端设备（TE）和网管。各部分功能如下
1.核心网络：WiMAX连接的核心网络通常为传统交换网或因特网。WiMAX提供核心网络与基站间的连接接口，但WiMAX系统并不包括核心网络。
2.基站：基站提供用户基站与核心网络间的连接，通常采用扇形/定向天线或全向天线，可提供灵活的子信道部署与配置功能，并根据用户群体状况不断升级扩展网络。
3.用户基站：属于基站的一种，提供基站与用户终端设备间的中继连接，通常采用固定天线，并被安装在屋顶上。基站与用户基站间采用动态适应性信号调制模式。
4.接力站：在点到多点体系结构中，接力站通常用于提高基站的覆盖能力，也就是说充当一个基站和若干个用户基站（或用户终端设备）间信息的中继站。接力站面向用户侧的下行频率可以与其面向激战的上行频率相同，当然也可以采用不同的频率。
5.用户终端设备：WiMAX系统定义用户终端设备与用户基站间的连接接口，提供用户终端设备的接入。但用户终端设备本身并不属于WiMAX系统。
6.网管系统：用于监视和控制网内所有的基站和用户基站，提供查询、状态监控、软件下载、系统参数配置等功能。
三、WiMAX的应用模式
      通过对WiMAX技术特点和网络结构分析，我们发现WiMAX的应用场景非常的广泛，概括来说WiMAX技术的主要应用是基于IP数据的综合业务宽带无线接入，具体工作模式有点对多点宽带无线接入、点对点宽带无线接入、蜂窝状组网方式等，对于不同的应用场合，能够灵活、快速地进行部署。结合目前运营商的情况，WiMAX的应用模式主要有以下几种情况。
1.固网宽带业务的接入
固网宽带业务的接入方式可用来解决在xDSL或者Cable接入方式难以覆盖地区的宽带需求。与DSL等有线接入相比，WiMAX技术较少受距离和社区用户密度的影响，对一些DSL或者Cable接入方式难以覆盖的地方，可以考虑采用WiMAX作为替代方案；对于一些临时性的聚集地，例如展会和体育赛场，WiMAX可以发挥快速部署的灵活性。在合适的区域内布设基站，上行至IP城域网，终端设备可以为固定安装在室内的或可携带的调制解调器。设备为采用符合IEEE802.16d标准的设备，工作频段根据标准规定和国家的频率划分可以为3.5GHz频段，载波带宽为3.5MHz。这也是目前国内WIMAX应用最为广泛的一种方式。
2. NGN网络的接入
WiMAX可用作NGN网络的接入，利用IP语音业务可实时带宽分配、占用空中无线资源少的特点进行语音业务的接入。对于新兴运营商，可利用WiMAX设备取代光缆和铜缆，在客户端配合IAD、综合AG等设备快速布局，打破传统固网运营商对语音业务的垄断。
3.数据业务的接入补充
目前，移动宽带数据业务主要指移动增值数据业务，包括移动互联网、消息类、游戏、企业应用、视频等多种业务。随着短信和移动游戏类业务的增长，用户对移动宽带数据类业务提出了更高的数据传输带宽需求。WiMAX可以作为数据接入业务的一个有力的补充手段。
4.移动网络基站传输
    WiMAX移动应用模式采用符合IEEE802.16e标准的设备，根据标准其工作频段应在6GHz以下。WiMAX移动应用模式是面向个人用户的，提供支持切换和QoS机制的无线数据接入业务。其网络架构同WLAN、3G无线接入网络相似，可以通过蜂窝组网方式覆盖较大区域。在这种应用模式下，可以将WiMAX看作一种无线城域网、多点基站互联和回传的支持手段；同时，由于WiMAX的非视距特性，能够在城市中提供很好的应用，配合运营商实现快速建网的目的，如针对我国城域网建设的实际情况，可建立采用WiMAX接入技术的宽带SDH城域网。
四、WiMAX的发展 从WiMAX的技术特点分析，WiMAX市场的运营和商业模式需要分三步走，即发展的三个阶段：
1.室外型固定宽带无线接入市场：基于802.16d的室外固定终端作为建筑物的接入手段，作为固定网络的辅助，以企业用户为主。
2室内型固定宽带无线接入市场：用户可以自行安装的基于802.16d室内固定终端上市，降低运营商建网成本，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的芯片内置笔记本、PDA等可携带终端，提供移动性，针对个人用户提供移动宽带数据业务。
    山西联通太原市分公司 王厚萍

推荐访问:及其应用 发展 网络 WiMAX