分析:無線寬帶接入技術及應用
WiMAX是由IT界發(fā)展的寬帶無線接入技術,由于沒有原體制的束縛,最符合寬帶接入市場的需求。由于LTE的出現(xiàn),可能采用WiMAX的運營商主要是固網(wǎng)運營商和新運營商。
Intel等IT設備制造商是WiMAX堅定的、強有力的支持者,他們希望通過WiMAX進入寬帶無線接入市場。Intel在未來筆記本電腦中捆綁WiMAX的承諾增強了WiMAX的競爭能力。
4、無線寬帶網(wǎng)絡的網(wǎng)絡部署
WiMAX和LTE的核心技術基本一致,在網(wǎng)絡能力和網(wǎng)絡部署上也接近,前一段時間,WiMAX技術的發(fā)展情況比較占優(yōu)一些,但目前LTE的前景又更看好。但未來具體會用什么樣的技術,什么樣的技術會成為主流,將取決于設備產(chǎn)商的力量和產(chǎn)業(yè)鏈的完善程度。本文以WiMAX技術為例來進行網(wǎng)絡部署討論。
4.1 網(wǎng)絡能力
目前WiMAX帶寬靈活性強和頻段尚不確定,假定一種參數(shù)配置來分析IEEE 802.1 6e的網(wǎng)絡覆蓋能力,以2.5GHz頻段、10MHz帶寬為例。鏈路預算時考慮以下幾方面因素:由于存在陰影衰落的影響,為了保證一定的覆蓋概率,必須保留一定的陰影衰落裕量,取陰影衰落儲備6dB;快衰落儲備是為功率控制預留的功率裕量,功率控制可以在一定程度上抵抗快衰落,因此需要給功控預留功率裕量。
在802.16e網(wǎng)絡中,由于終端可以移動接入,而移動會帶來一定的衰落,通過功控可以彌補這個衰落,因此需要給功控留一定的裕量,但是由于802.16e網(wǎng)絡功控的頻率比較低,所以不需要預留太多的快衰落儲備,這里取2dB;
WiMAX網(wǎng)絡存在小區(qū)間的鄰頻和同頻干擾,干擾的大小與站距的大小、頻率的規(guī)劃、天線的朝向等因素有關,為了使小區(qū)內(nèi)干擾嚴重的區(qū)域能正常通信,就要留一部分裕量。如果頻率復用模式為1/3/1,上行預留干擾儲備3dB,下行2dB;
如果頻率復用模式為1/3/3,干擾儲備可以減小為0.2dB,但是這樣會帶來頻譜效率降低的后果。鏈路預算中采用COST-231 Hata模型。
802.16e下行鏈路的總增益(QPSKl/2)為148.67dB,如果不考慮儲備視距傳輸?shù)那闆r下,假設終端天線高度為1.5m,基站天線高度32m,用COST-231模型預測韻小區(qū)半徑為1.70km,如果考慮了9.6dB的儲備,計算出來的小區(qū)半徑為0.90km。對于非視距環(huán)境,考慮10dB的穿透損耗,系統(tǒng)允許的最大路徑損耗為129.1ldB,預測小區(qū)半徑為0.47km。
上行鏈路的總增益(QPSKI/2,1/16子信道化)為148.41dB,如果不考慮儲備和視距傳輸?shù)那闆r,假設終端天線高度為1.5m,基站天線高度32m,用COST-231模型預測的小區(qū)半徑為1.67km,如果考慮了9.6dB的儲備,計算出來的小區(qū)半徑為0.83km;對于非視距環(huán)境,考慮10dB的穿透損耗,系統(tǒng)允許的最大路徑損耗為126.8dB,預測小區(qū)半徑為0.43km。
考慮非視距因素下,在大都市的城區(qū)環(huán)境里覆蓋距離約為500m左右,這實際上是能夠滿足實用要求的。無線網(wǎng)絡設計時,不能單純考慮覆蓋距離,還要考慮網(wǎng)絡容量、網(wǎng)絡帶寬,在為寬帶接入的目的下,后者通常比前者重要。如果3G以及B3G在密集城區(qū)提供寬帶的數(shù)據(jù)業(yè)務時,其站間距也不會小于500m。
4.2網(wǎng)絡成本
因為WiMAX技術比蜂窩網(wǎng)絡系統(tǒng)更加簡潔,WiMAX的全IP技術架構是其獲得成本優(yōu)勢的一個重要因素。
目前,WiMAX成本較其他3G系統(tǒng)要低的主要因素有以下分析:
1.統(tǒng)一的國際標準
WiMAX具有統(tǒng)一的國際標準,在全球市場的條件下,既促進了技術的發(fā)展,又保證了市場規(guī)模,同時降低了產(chǎn)業(yè)鏈各級產(chǎn)品的成本。同時又具有成本低、易實施的優(yōu)勢,從而使新興運營商有機會快速切人市場,可帶給運營商一個能降低網(wǎng)絡部署和運營成本并加速性價比提升的公共平臺。
2.不同的發(fā)展思路
WiMAX不必為保持與以前系統(tǒng)的兼容而付出不菲的成本。在系統(tǒng)網(wǎng)絡結構方面,不必拘泥舊的業(yè)務限制,可以采用完全適應未來通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構。這種架構將極大地提高系統(tǒng)設備和終端的軟硬件規(guī)模經(jīng)濟性,同時也降低運營商的投資風險和運營成本。
3.專利使用費用
目前WiMAX還沒有完全明確其IPR政策,但WiMAX專利分散,不會出現(xiàn)一家或少數(shù)幾家掌控核心技術,漫天要價的局面。
4.3政策頻率因素
就頻率資源配置而言,WiMAX與3G、3G擴充及演進頻段和Wi-Fi等已規(guī)劃的使用頻段及即將規(guī)劃的4G頻段都存在沖突,從而必然會面臨嚴峻的頻率規(guī)劃與協(xié)調(diào)問題。戰(zhàn)略定位是WiMAX頻率配置的前提,任何戰(zhàn)略定位一定與本國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展及競爭格局緊密相連。如果將WiMAX定位為3G的補充,則表明WiMAX進入了夢寐以求的中國主流市場,但是卻給WiMAX的頻率配置和監(jiān)管帶來新的難題。
根據(jù)中國的頻率分配現(xiàn)狀,WiMAX的頻率規(guī)劃將集中在3.5GHz頻段上。在此頻段中,有3300。3399.5MHz和3531~3600MHz共168.5MHz尚未分配的通信頻率,如果考慮到已招標分配的3399.5。3531MHz地面固定接入頻率,從3300~3600MHz共300MHz頻率,成為業(yè)界注目的WiMAX的目標頻率。
5、商業(yè)模式分析
并不是所有受到用戶歡迎的業(yè)務都能夠給企業(yè)帶來盈利。固定互聯(lián)網(wǎng)上的很多業(yè)務,如即時通信、P2P業(yè)務雖然發(fā)展很好,但是因為缺乏有效的商業(yè)模式,迄今為止固網(wǎng)運營商沒有獲得應有的收益。WLAN在全球爆炸式的增長,受到了公眾廣泛的歡迎,但是曾大張旗鼓建設WLAN熱點覆蓋的運營商也沒有從中直接獲利。
為此,無線寬帶接入業(yè)務的設計也必須要有合理有效的商業(yè)模式的保障,否則也將面臨類似互聯(lián)網(wǎng)和WLAN進退維谷的尷尬境地。
我們以北京為例介紹網(wǎng)絡建設、業(yè)務開展分析,假設在北京部署2.5GHz的WiMAX網(wǎng)絡,覆蓋四環(huán)以內(nèi)(暫不包括西南角)的中心城區(qū)、機場以及機場高速路。為個人和企業(yè)用戶提供高速、廉價的數(shù)據(jù)業(yè)務,包括互聯(lián)網(wǎng)接入,數(shù)據(jù)傳輸和多媒體服務。同時為政府提供一些公共安全應用的支持。
該網(wǎng)絡由25個基站構成,每個基站覆蓋半徑為2.0km,面積10.8千平方米的區(qū)域。四環(huán)內(nèi)部署21個基站,機場1個,每基站3個扇區(qū)。從四元橋到機場共16kin的公路上部署3個基站,每基站2個扇區(qū)。整個網(wǎng)絡共需要72個扇區(qū)。每個扇區(qū)通過E1線路與核心網(wǎng)聯(lián)接。
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