WiMAX與NGN混合組網(wǎng)優(yōu)勢策略與建設原則
2009/06/11
在接入網(wǎng)建設越來(lái)越艱難的情況下，利用WiMAX和NGN結合的優(yōu)勢開(kāi)展語(yǔ)音和數據業(yè)務(wù)為運營(yíng)商未來(lái)的發(fā)展方向提供了一個(gè)很好的思路。為了能夠擴大市場(chǎng)份額，有些地區的運營(yíng)商先行積極地做了初步的網(wǎng)絡(luò )建設和試驗，為將來(lái)更好地開(kāi)展網(wǎng)絡(luò )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(wú)線(xiàn)方式代替有線(xiàn)實(shí)現“最后一公里”的寬帶接入技術(shù)。WiMAX的優(yōu)勢主要體現在接入技術(shù)的移動(dòng)性與靈活性、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )組建的方便性，所體現的技術(shù)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(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，WiMAX系統組建方便，用戶(hù)接入靈活。在有線(xiàn)接入方式難以覆蓋的地方，WiMAX完全可以替代有線(xiàn)。對于某些過(guò)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(jìn)程中某些將要拆遷的舊區、展會(huì )和體育賽場(chǎng)等地點(diǎn)。
(2)覆蓋范圍廣、傳輸速率高和性能可靠。目前WiMAX調制使用OFDM技術(shù)，能有效對抗多徑干擾；采用自適應功率控制技術(shù)，可以根據信道狀況動(dòng)態(tài)調整發(fā)射功率；編碼技術(shù)采用自適應編碼調制技術(shù)可以實(shí)現覆蓋范圍和傳輸速率的折衷。通過(guò)這些先進(jìn)技術(shù)使得WiMAX相比于以前的Wi-Fi等無(wú)線(xiàn)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(diǎn)覆蓋、移動(dòng)寬帶接入以及數據回傳等所有寬帶接入市場(chǎng)。在有線(xiàn)基礎設施薄弱的地區，尤其是某些地市的郊區、農村和山區，可以?xún)?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主要應用于基于IP數據的綜合業(yè)務(wù)的寬帶無(wú)線(xiàn)接入，工作模式大致可以分為3種：點(diǎn)對多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)寬帶接入、點(diǎn)對點(diǎn)無(wú)線(xiàn)寬帶接入和蜂窩組網(wǎng)模式。
點(diǎn)對多點(diǎn)寬帶無(wú)線(xiàn)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方案。一旦802.16e成熟以及大規模應用，就將過(guò)渡到固定、游牧和便攜這三種模式混合組網(wǎng)的方案。
點(diǎn)對點(diǎn)無(wú)線(xiàn)寬帶接入主要用于點(diǎn)對點(diǎn)的數據回傳和中繼服務(wù)。點(diǎn)對點(diǎn)模式大大延伸了WiMAX網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍，為某些偏遠地區的網(wǎng)絡(luò )提供無(wú)線(xiàn)中繼傳輸，同時(shí)可以為企業(yè)量身定做遠程互聯(lián)和接入的網(wǎng)絡(luò )，也可以應用于集中于某一地區但是有些點(diǎn)又比較遠的信息搜集，比如海關(guān)對某些偏遠碼頭的監控。
蜂窩組網(wǎng)模式可以組成與現有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(lái)基于802.16e標準的WiMAX系統可提供穩定、高質(zhì)量的移動(dòng)語(yǔ)音服務(wù)以及高帶寬的移動(dòng)數據業(yè)務(wù),為手持終端用戶(hù)提供經(jīng)濟、方便的移動(dòng)寬帶無(wú)線(xiàn)服務(wù)。這將是未來(lái)的發(fā)展方向。
2、NGN的優(yōu)勢和接入策略
NGN（NextGenerationNetwork）就是在數據網(wǎng)上實(shí)現語(yǔ)音和多媒體等業(yè)務(wù)，建立以業(yè)務(wù)為驅動(dòng)的新一代語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )。NGN不同于傳統封閉結構的語(yǔ)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)現語(yǔ)音網(wǎng)、數據網(wǎng)和多媒體網(wǎng)的融合，在有數據城域網(wǎng)的地方就可以實(shí)現語(yǔ)音和視頻等業(yè)務(wù)，這是NGN的最大優(yōu)勢之一。因此，可以將WiMAX無(wú)線(xiàn)寬帶接入的優(yōu)勢和NGN的優(yōu)勢相結合來(lái)發(fā)展和豐富運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)也為廣大用戶(hù)提供更廣泛的服務(wù)。
基于WiMAX建設NGN網(wǎng)絡(luò )，首先需考慮安全問(wèn)題，NGN用戶(hù)終端可通過(guò)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(guò)策略設定使得NGN用戶(hù)終端可以路由至NGN的核心SS，這些終端用戶(hù)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(lái)保證用戶(hù)終端的安全性。NGN終端接入拓撲如圖1所示。小熊在線(xiàn)www.beareyes.com.cn
如果用戶(hù)打算通過(guò)帶有LAN口的NGN用戶(hù)終端獲得上網(wǎng)服務(wù)，可以通過(guò)申請PPPoE賬號來(lái)獲得服務(wù)。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(yǔ)音的IAD和既支持語(yǔ)音又支持數據的IAD。
對于企業(yè)用戶(hù)的接入策略可以靈活調整。一般企業(yè)用戶(hù)申請地址均為固定IP，可以采用分配固定IP結合企業(yè)內部組建LAN的方式實(shí)現接入，滿(mǎn)足企業(yè)用戶(hù)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)要求和數據業(yè)務(wù)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?xún)?yōu)勢相結合應用于實(shí)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(hù)提供成本低廉的基于IP數據的接入服務(wù)。
在很多有線(xiàn)資源不能到達、很難到達和建設成本過(guò)高的區域，可以利用WiMAX實(shí)現這些區域的資源接入，從而大量節省從有資源區域至目的接入區域管道、桿路、主干電纜和配線(xiàn)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。
這些區域也并不是都能夠符合WiMAX的建設要求，需要根據實(shí)際情況從中選取較為理想的區域來(lái)實(shí)施工程建設。
初期基站建設，應遵循以下幾點(diǎn)原則。
1.投資有限，應優(yōu)先選擇話(huà)務(wù)量較高的區域。因為每年運營(yíng)商的建設資金有限，不可能將所有投資投入至此類(lèi)工程建設，所以選擇接入區域應考慮此區域應有較高業(yè)務(wù)量，且是有線(xiàn)資源無(wú)法到達或者相當不容易覆蓋的區域。
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(kāi)闊區域，使得扇區天線(xiàn)主瓣有著(zhù)清晰的視野，才能使信號達到用戶(hù)端無(wú)遮擋，以保證基于IP數據的各種業(yè)務(wù)能暢通。
3.基站站址高度適合。基站站址高度的選擇決定了天線(xiàn)的高度，高度過(guò)低將影響覆蓋范圍，高度過(guò)高將導致無(wú)法控制的干擾。如果WiMAX基站類(lèi)似蜂窩網(wǎng)絡(luò )組網(wǎng)，那么過(guò)高的天線(xiàn)無(wú)法控制其覆蓋范圍，將會(huì )對周邊的WiMAX基站以及WiMAX終端用戶(hù)產(chǎn)生干擾，造成越區覆蓋等問(wèn)題。
4.偏遠地方的單點(diǎn)覆蓋。這些地方可以采用點(diǎn)對點(diǎn)無(wú)線(xiàn)寬帶接入的無(wú)線(xiàn)工作模式，可以克服點(diǎn)對多點(diǎn)寬帶無(wú)線(xiàn)接入工作模式帶來(lái)覆蓋范圍不足的問(wèn)題。
4、混合組網(wǎng)工程實(shí)踐中的問(wèn)題及建議
WiMAX也有其顯著(zhù)缺點(diǎn)：由于處于發(fā)展初期，廠(chǎng)家眾多，各個(gè)設備不兼容，造成不同廠(chǎng)家的設備不能混用，不能體現出WiMAX所倡導的多廠(chǎng)商環(huán)境下有效地互操作的快速寬帶無(wú)線(xiàn)接入優(yōu)勢；目前所有廠(chǎng)家的WiMAX設備均基于802.11d，造成實(shí)際使用過(guò)程中不能漫游，只能以固定方式建設無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )；而且經(jīng)過(guò)測試，MOTO、Erisson等廠(chǎng)家的WiMAX設備在信道帶寬只有3.5MHz時(shí)，在視距3km以?xún)戎荒軐?shí)現7～8Mbit/s的數據速率，顯然提供的數據帶寬偏小，離WiMAX所倡導的高帶寬有相當的距離；WiMAX的終端種類(lèi)仍然不夠豐富，同時(shí)也存在體積過(guò)大的缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)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(wù)為主，輔以少量的數據業(yè)務(wù)。
WiMAX和NGN的終端設備也有弱點(diǎn)：對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(guò)在用戶(hù)端放置蓄電池解決，將來(lái)可采用自帶電池方式。
通信世界網(wǎng)(www.cww.net.cn)
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