WiMAX與NGN混合組網(wǎng)優(yōu)勢策略與原則
2007/08/14
在接入網(wǎng)建設越來越艱難的情況下，利用WiMAX和NGN結合的優(yōu)勢開展語音和數(shù)據(jù)業(yè)務為運營商未來的發(fā)展方向提供了一個很好的思路。為了能夠擴大市場份額，有些地區(qū)的運營商先行積極地做了初步的網(wǎng)絡建設和試驗，為將來更好地開展網(wǎng)絡建設做了先期的探索和準備。
1、WiMAX的優(yōu)勢
WiMAX全名是WorldwideInteroperabilityforMicrowave Access，是采用無線方式代替有線實現(xiàn)“最后一公里”的寬帶接入技術。WiMAX的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在接入技術的移動性與靈活性、業(yè)務網(wǎng)絡組建的方便性，所體現(xiàn)的技術優(yōu)勢大致概括如下。
(1)突破“最后一公里”限制。作為一種寬帶無線接入技術，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。對于某些過渡的聚集地，WiMAX可以充分發(fā)揮其建設的靈活性，尤其適合城市化進程中某些將要拆遷的舊區(qū)、展會和體育賽場等地點。
(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，能有效對抗多徑干擾；采用自適應功率控制技術，可以根據(jù)信道狀況動態(tài)調(diào)整發(fā)射功率；編碼技術采用自適應編碼調(diào)制技術可以實現(xiàn)覆蓋范圍和傳輸速率的折衷。通過這些先進技術使得WiMAX相比于以前的Wi-Fi等無線網(wǎng)絡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)應用范圍廣。WiMAX可應用于企業(yè)寬帶接入、家庭“最后一公里”接入、熱點覆蓋、移動寬帶接入以及數(shù)據(jù)回傳等所有寬帶接入市場。在有線基礎設施薄弱的地區(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。
(4)多種工作模式。WiMAX主要應用于基于IP數(shù)據(jù)的綜合業(yè)務的寬帶無線接入，工作模式大致可以分為3種：點對多點無線寬帶接入、點對點無線寬帶接入和蜂窩組網(wǎng)模式。
點對多點寬帶無線接入有固定、游牧和便攜模式。目前WiMAX技術仍以802.16d為主，先期肯定是采用以固定模式為主的建設方案。一旦802.16e成熟以及大規(guī)模應用，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。
點對點無線寬帶接入主要用于點對點的數(shù)據(jù)回傳和中繼服務。點對點模式大大延伸了WiMAX網(wǎng)絡覆蓋范圍，為某些偏遠地區(qū)的網(wǎng)絡提供無線中繼傳輸，同時可以為企業(yè)量身定做遠程互聯(lián)和接入的網(wǎng)絡，也可以應用于集中于某一地區(qū)但是有些點又比較遠的信息搜集，比如海關對某些偏遠碼頭的監(jiān)控。
蜂窩組網(wǎng)模式可以組成與現(xiàn)有2G/3G移動網(wǎng)絡相似的蜂窩狀網(wǎng)絡。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標準的WiMAX系統(tǒng)可提供穩(wěn)定、高質(zhì)量的移動語音服務以及高帶寬的移動數(shù)據(jù)業(yè)務,為手持終端用戶提供經(jīng)濟、方便的移動寬帶無線服務。這將是未來的發(fā)展方向。
2、NGN的優(yōu)勢和接入策略
NGN（NextGenerationNetwork）就是在數(shù)據(jù)網(wǎng)上實現(xiàn)語音和多媒體等業(yè)務，建立以業(yè)務為驅(qū)動的新一代語音網(wǎng)絡。NGN不同于傳統(tǒng)封閉結構的語音網(wǎng)絡，它將承載、呼叫控制和業(yè)務相分離，同時實現(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)的地方就可以實現(xiàn)語音和視頻等業(yè)務，這是NGN的最大優(yōu)勢之一。因此，可以將WiMAX無線寬帶接入的優(yōu)勢和NGN的優(yōu)勢相結合來發(fā)展和豐富運營商的網(wǎng)絡，同時也為廣大用戶提供更廣泛的服務。
基于WiMAX建設NGN網(wǎng)絡，首先需考慮安全問題，NGN用戶終端可通過WiMAX接入城域網(wǎng)寬帶接入服務器（BAS），以獲取城域網(wǎng)私網(wǎng)IP地址，同時在BAS上通過策略設定使得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終端接入拓撲如圖1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，可以通過申請PPPoE賬號來獲得服務。初期建設所使用NGN終端設備考慮采用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數(shù)據(jù)的IAD。
對于企業(yè)用戶的接入策略可以靈活調(diào)整。一般企業(yè)用戶申請地址均為固定IP，可以采用分配固定IP結合企業(yè)內(nèi)部組建LAN的方式實現(xiàn)接入，滿足企業(yè)用戶的語音業(yè)務要求和數(shù)據(jù)業(yè)務要求。
3、WiMAX和NGN的優(yōu)勢互補以及建設原則
在城域網(wǎng)建設中，可以將WiMAX和NGN各自優(yōu)勢相結合應用于實際工程建設中，以擴大接入網(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。
在很多有線資源不能到達、很難到達和建設成本過高的區(qū)域，可以利用WiMAX實現(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備的巨大投資。這就是利用WiMAX的優(yōu)勢突破了接入“最后一公里”的限制。
這些區(qū)域也并不是都能夠符合WiMAX的建設要求，需要根據(jù)實際情況從中選取較為理想的區(qū)域來實施工程建設。
初期基站建設，應遵循以下幾點原則。
1.投資有限，應優(yōu)先選擇話務量較高的區(qū)域。因為每年運營商的建設資金有限，不可能將所有投資投入至此類工程建設，所以選擇接入?yún)^(qū)域應考慮此區(qū)域應有較高業(yè)務量，且是有線資源無法到達或者相當不容易覆蓋的區(qū)域。
2.地形地貌應處于視距范圍。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，才能使信號達到用戶端無遮擋，以保證基于IP數(shù)據(jù)的各種業(yè)務能暢通。
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，高度過高將導致無法控制的干擾。如果WiMAX基站類似蜂窩網(wǎng)絡組網(wǎng)，那么過高的天線無法控制其覆蓋范圍，將會對周邊的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.偏遠地方的單點覆蓋。這些地方可以采用點對點無線寬帶接入的無線工作模式，可以克服點對多點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)工程實踐中的問題及建議
WiMAX也有其顯著缺點：由于處于發(fā)展初期，廠家眾多，各個設備不兼容，造成不同廠家的設備不能混用，不能體現(xiàn)出WiMAX所倡導的多廠商環(huán)境下有效地互操作的快速寬帶無線接入優(yōu)勢；目前所有廠家的WiMAX設備均基于802.11d，造成實際使用過程中不能漫游，只能以固定方式建設無線接入網(wǎng)絡；而且經(jīng)過測試，MOTO、Erisson等廠家的WiMAX設備在信道帶寬只有3.5MHz時，在視距3km以內(nèi)只能實現(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所倡導的高帶寬有相當?shù)木嚯x；WiMAX的終端種類仍然不夠豐富，同時也存在體積過大的缺點。這些缺點限制了目前WiMAX的應用范圍，對于WiMAX初期應用主要以提供VoIP服務為主，輔以少量的數(shù)據(jù)業(yè)務。
WiMAX和NGN的終端設備也有弱點：對于使用交流電的終端，在市電停止時肯定不能使用，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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