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WiMAX與NGN混合組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)策略與原則

2007/08/14

　　在接入網(wǎng)建設(shè)越來越艱難的情況下，利用WiMAX和NGN結(jié)合的優(yōu)勢(shì)開展語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為運(yùn)營商未來的發(fā)展方向提供了一個(gè)很好的思路。為了能夠擴(kuò)大市場份額，有些地區(qū)的運(yùn)營商先行積極地做了初步的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和試驗(yàn)，為將來更好地開展網(wǎng)絡(luò)建設(shè)做了先期的探索和準(zhǔn)備。

1、WiMAX的優(yōu)勢(shì)

　　WiMAX全名是WorldwideInteroperabilityforMicrowave Access，是采用無線方式代替有線實(shí)現(xiàn)“最后一公里”的寬帶接入技術(shù)。WiMAX的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在接入技術(shù)的移動(dòng)性與靈活性、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)組建的方便性，所體現(xiàn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)大致概括如下。

　　(1)突破“最后一公里”限制。作為一種寬帶無線接入技術(shù)，WiMAX系統(tǒng)組建方便，用戶接入靈活。在有線接入方式難以覆蓋的地方，WiMAX完全可以替代有線。對(duì)于某些過渡的聚集地，WiMAX可以充分發(fā)揮其建設(shè)的靈活性，尤其適合城市化進(jìn)程中某些將要拆遷的舊區(qū)、展會(huì)和體育賽場等地點(diǎn)。

　　(2)覆蓋范圍廣、傳輸速率高和性能可靠。目前WiMAX調(diào)制使用OFDM技術(shù)，能有效對(duì)抗多徑干擾；采用自適應(yīng)功率控制技術(shù)，可以根據(jù)信道狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射功率；編碼技術(shù)采用自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)覆蓋范圍和傳輸速率的折衷。通過這些先進(jìn)技術(shù)使得WiMAX相比于以前的Wi-Fi等無線網(wǎng)絡(luò)具有更大的覆蓋范圍、更高的傳輸速率和更可靠的傳輸性能。

　　(3)應(yīng)用范圍廣。WiMAX可應(yīng)用于企業(yè)寬帶接入、家庭“最后一公里”接入、熱點(diǎn)覆蓋、移動(dòng)寬帶接入以及數(shù)據(jù)回傳等所有寬帶接入市場。在有線基礎(chǔ)設(shè)施薄弱的地區(qū)，尤其是某些地市的郊區(qū)、農(nóng)村和山區(qū)，可以優(yōu)先考慮利用WiMAX組成更低成本、靈活度高的網(wǎng)絡(luò)。

　　(4)多種工作模式。WiMAX主要應(yīng)用于基于IP數(shù)據(jù)的綜合業(yè)務(wù)的寬帶無線接入，工作模式大致可以分為3種：點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無線寬帶接入、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線寬帶接入和蜂窩組網(wǎng)模式。

　　點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)寬帶無線接入有固定、游牧和便攜模式。目前WiMAX技術(shù)仍以802.16d為主，先期肯定是采用以固定模式為主的建設(shè)方案。一旦802.16e成熟以及大規(guī)模應(yīng)用，就將過渡到固定、游牧和便攜這三種模式混合組網(wǎng)的方案。

　　點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線寬帶接入主要用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)回傳和中繼服務(wù)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式大大延伸了WiMAX網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，為某些偏遠(yuǎn)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)提供無線中繼傳輸，同時(shí)可以為企業(yè)量身定做遠(yuǎn)程互聯(lián)和接入的網(wǎng)絡(luò)，也可以應(yīng)用于集中于某一地區(qū)但是有些點(diǎn)又比較遠(yuǎn)的信息搜集，比如海關(guān)對(duì)某些偏遠(yuǎn)碼頭的監(jiān)控。

　　蜂窩組網(wǎng)模式可以組成與現(xiàn)有2G/3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相似的蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)。目前情況下采用這種組網(wǎng)模式只能起覆蓋范圍廣的作用，不能漫游。而將來基于802.16e標(biāo)準(zhǔn)的WiMAX系統(tǒng)可提供穩(wěn)定、高質(zhì)量的移動(dòng)語音服務(wù)以及高帶寬的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),為手持終端用戶提供經(jīng)濟(jì)、方便的移動(dòng)寬帶無線服務(wù)。這將是未來的發(fā)展方向。

2、NGN的優(yōu)勢(shì)和接入策略

　　NGN（NextGenerationNetwork）就是在數(shù)據(jù)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)語音和多媒體等業(yè)務(wù)，建立以業(yè)務(wù)為驅(qū)動(dòng)的新一代語音網(wǎng)絡(luò)。NGN不同于傳統(tǒng)封閉結(jié)構(gòu)的語音網(wǎng)絡(luò)，它將承載、呼叫控制和業(yè)務(wù)相分離，同時(shí)實(shí)現(xiàn)語音網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和多媒體網(wǎng)的融合，在有數(shù)據(jù)城域網(wǎng)的地方就可以實(shí)現(xiàn)語音和視頻等業(yè)務(wù)，這是NGN的最大優(yōu)勢(shì)之一。因此，可以將WiMAX無線寬帶接入的優(yōu)勢(shì)和NGN的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合來發(fā)展和豐富運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也為廣大用戶提供更廣泛的服務(wù)。

　　基于WiMAX建設(shè)NGN網(wǎng)絡(luò)，首先需考慮安全問題，NGN用戶終端可通過WiMAX接入城域網(wǎng)寬帶接入服務(wù)器（BAS），以獲取城域網(wǎng)私網(wǎng)IP地址，同時(shí)在BAS上通過策略設(shè)定使得NGN用戶終端可以路由至NGN的核心SS，這些終端用戶所分配的號(hào)碼可以在NGN的核心上采用IP地址綁定、終端MAC地址綁定等方式來保證用戶終端的安全性。NGN終端接入拓?fù)淙鐖D1所示。小熊在線www.beareyes.com.cn

　　如果用戶打算通過帶有LAN口的NGN用戶終端獲得上網(wǎng)服務(wù)，可以通過申請(qǐng)PPPoE賬號(hào)來獲得服務(wù)。初期建設(shè)所使用NGN終端設(shè)備考慮采用IAD方式接入，IAD終端包括單純支持語音的IAD和既支持語音又支持?jǐn)?shù)據(jù)的IAD。

　　對(duì)于企業(yè)用戶的接入策略可以靈活調(diào)整。一般企業(yè)用戶申請(qǐng)地址均為固定IP，可以采用分配固定IP結(jié)合企業(yè)內(nèi)部組建LAN的方式實(shí)現(xiàn)接入，滿足企業(yè)用戶的語音業(yè)務(wù)要求和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求。

3、WiMAX和NGN的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)以及建設(shè)原則

　　在城域網(wǎng)建設(shè)中，可以將WiMAX和NGN各自優(yōu)勢(shì)相結(jié)合應(yīng)用于實(shí)際工程建設(shè)中，以擴(kuò)大接入網(wǎng)的覆蓋范圍，為企業(yè)、大眾等終端用戶提供成本低廉的基于IP數(shù)據(jù)的接入服務(wù)。

　　在很多有線資源不能到達(dá)、很難到達(dá)和建設(shè)成本過高的區(qū)域，可以利用WiMAX實(shí)現(xiàn)這些區(qū)域的資源接入，從而大量節(jié)省從有資源區(qū)域至目的接入?yún)^(qū)域管道、桿路、主干電纜和配線電纜等接入設(shè)備的巨大投資。這就是利用WiMAX的優(yōu)勢(shì)突破了接入“最后一公里”的限制。

　　這些區(qū)域也并不是都能夠符合WiMAX的建設(shè)要求，需要根據(jù)實(shí)際情況從中選取較為理想的區(qū)域來實(shí)施工程建設(shè)。

　　初期基站建設(shè)，應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則。

　　1.投資有限，應(yīng)優(yōu)先選擇話務(wù)量較高的區(qū)域。因?yàn)槊磕赀\(yùn)營商的建設(shè)資金有限，不可能將所有投資投入至此類工程建設(shè)，所以選擇接入?yún)^(qū)域應(yīng)考慮此區(qū)域應(yīng)有較高業(yè)務(wù)量，且是有線資源無法到達(dá)或者相當(dāng)不容易覆蓋的區(qū)域。

　　2.地形地貌應(yīng)處于視距范圍。WiMAX目前采用的是802.16d而且工作于3.5GHz，地形地貌應(yīng)選擇較為開闊區(qū)域，使得扇區(qū)天線主瓣有著清晰的視野，才能使信號(hào)達(dá)到用戶端無遮擋，以保證基于IP數(shù)據(jù)的各種業(yè)務(wù)能暢通。

　　3.基站站址高度適合�；菊局犯叨鹊倪x擇決定了天線的高度，高度過低將影響覆蓋范圍，高度過高將導(dǎo)致無法控制的干擾。如果WiMAX基站類似蜂窩網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，那么過高的天線無法控制其覆蓋范圍，將會(huì)對(duì)周邊的WiMAX基站以及WiMAX終端用戶產(chǎn)生干擾，造成越區(qū)覆蓋等問題。

　　4.偏遠(yuǎn)地方的單點(diǎn)覆蓋。這些地方可以采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線寬帶接入的無線工作模式，可以克服點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)寬帶無線接入工作模式帶來覆蓋范圍不足的問題。

4、混合組網(wǎng)工程實(shí)踐中的問題及建議

　　WiMAX也有其顯著缺點(diǎn)：由于處于發(fā)展初期，廠家眾多，各個(gè)設(shè)備不兼容，造成不同廠家的設(shè)備不能混用，不能體現(xiàn)出WiMAX所倡導(dǎo)的多廠商環(huán)境下有效地互操作的快速寬帶無線接入優(yōu)勢(shì)；目前所有廠家的WiMAX設(shè)備均基于802.11d，造成實(shí)際使用過程中不能漫游，只能以固定方式建設(shè)無線接入網(wǎng)絡(luò)；而且經(jīng)過測(cè)試，MOTO、Erisson等廠家的WiMAX設(shè)備在信道帶寬只有3.5MHz時(shí)，在視距3km以內(nèi)只能實(shí)現(xiàn)7～8Mbit/s的數(shù)據(jù)速率，顯然提供的數(shù)據(jù)帶寬偏小，離WiMAX所倡導(dǎo)的高帶寬有相當(dāng)?shù)木嚯x；WiMAX的終端種類仍然不夠豐富，同時(shí)也存在體積過大的缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)限制了目前WiMAX的應(yīng)用范圍，對(duì)于WiMAX初期應(yīng)用主要以提供VoIP服務(wù)為主，輔以少量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　WiMAX和NGN的終端設(shè)備也有弱點(diǎn)：對(duì)于使用交流電的終端，在市電停止時(shí)肯定不能使用，這種情況很難避免，目前只能通過在用戶端放置蓄電池解決，將來可采用自帶電池方式。

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