开放频段的802.16e WiMAX应用 中文版

白皮书

在开放频段的

802.16eWiMAX技术应用

无线运营商，公共机构和企业

无需安全授权频段就能使用最新的WiMAX技术。

Monica Paolini

Senza Fili咨询公司

11月，2009年

对于运营商而言，开放频段

使他们有可能不必在授权频段部

署无线宽带网络。传统上生产商

为开放频段运营商定制解决方

案，通常专利技术，其灵活性和

升级都会受到限制。

通过电气与电子工程师协会

（英文简称IEEE

）的802.16e WiMAX标准，开放频段运营商可以使用目前市场上最先进的无线宽带技术，与授权频段的国际无线运营商一样获得相同的性能，体系优势和规模容量。

然而作为移动宽带技术，工作在授权频段时，802.16e WiMAX也能支持固定和游牧服务，垂直应用的频率范围可达到6GHz，包括开放频段，如5.x 频段，美国的3.5GHz授权频段。

作为市场上开放频段的802.16e WiMAX产品，运营商需要知道802.16e WiMAX与其他方案比较，其价值所在。他们如何能从这项支持移动性的技术中获利？他们需要802.16e WiMAX提供的额外功能吗？这篇文章通过运营商的需求和802.16e WiMAX如何达到期望来解答这些问题。

802.16d，802.16e WiMAX和超越

WiMAX有2种版本（如表1）。802.16d WiMAXIEEE802.16d-2004修改版，是支持固定和游牧接入的第一个版本。WiMAX最初认证产品是802.16d WiMAX的，只工作在授权频段。WiMAX的第二个版本作为移动WiMAX或802.16e WiMAX提出，IEEE802.16e-2005修改版。它也工作在授权频段，支持全移动性，包括漫游。802.16e WiMAX技术也可用于开放频段的工作。虽然开放频段设备无需打上WiMAX Forum的认证标签，但WiMAX Forum认证项目当前仅限于授权频段（2.3GHz，2.5GHz，3.5GHz）。这是因为移动服务主要用于授权频段，并且认证为通用性建立了一个必需的基础，令所有设备都可工作在任何国际网络中。

在授权和开放频段的案例中，设备是标配的，遵循IEEE802.16e标准，并且它支持同样的性能和功能。开放设备的认证缺失妨碍了通用性：通用性能在生产商之间建立，他们通过向客户提供有弹性的端到端方案而从中获益。

802.16e WiMAX平台已经成为了WiMAX标准的主流，在更大范围设备和芯片生产商的支持下，终端设备和基站数量的迅速增长（从基地站到单扇区简单微型基站，到多扇区大型基站）。当802.16e WiMAX占据一定的市场比例时，802.16d TDD WiMAX，尽管仍被生产商所支持，迅速的成为过时技术，退居市场二线。也许更重要的是，802.16d TDD WiMAX缺少一个清晰升级的蓝图，最大程度地限制了生产商和运营商的兴趣。802.16e WiMAX的下一版本IEEE802.16m能提供更好的性能，对语音支持的增强和更宽的信道。

表格2两种WiMAX：对比802.16d WiMAX和802.16e WiMAX认证产品

性能需求

无线宽带运营商通过无线业务在激烈的竞争中寻求达到快速的收益，并成功地提供数据和语音业务。

有些需求依赖于特定的应用和服务，而一些共同需求是不依赖于应用和服务支持，却对所有开放频段的运营商是至关重要的。他们包括：

高容量：这项技术用于实现支持高速率的数据传输，高效降低整体网络在基站上的花费。高速率允许运营商在同样的扇区下支持更多数量的用户，或给用户提供更高的带宽。

强覆盖：运营商在农村或低密度的区域部署设备，或典型的限制带宽类服务，有加大网络覆盖范围的需求。建立好的覆盖范围在开放频段尤其是个挑战，因为它们通常都有较低的功率限制，比授权频段的频率更高。

干扰管理：当干扰等级随着区域和使用频段而发生改变时，无线运营商使用开放频段需要工具来管理存在的干扰，或维护他们的利益免受干扰侵害，这在将来可能会出现。

公共管理：无线宽带网络中的语音支持与数据业务相比，正在迅速增长，为用户提供不同的业务方案，接入灵敏度或门限，支持多种的垂直应用。一种暴力做法与避免管理流量相比，能提供更高带宽，但不再符合成本效益，因为个别用户的流量保持在快速增长速度。服务质量（QoS），流量优先级划分和管理需要公平地向用户提供语音和视频数据服务，更普遍的，为这些应用程序或服务提供优先级接入，在服务级别协议（SLA）的场所。

移动性支持还未成为一种需求，但它是许多运营商感兴趣的一种功能，即使他们还未计划展开需要移动接入的业务或垂直应用。

无线运营商服务于住宅用户时，经常面对来自有线运营商的激烈竞争，除非在有线连接受限的农村地区运营。他们的需求焦点经常在用户终端；其商业案例止步于由波形因素导致的低成本CPE的可用性。

为了服务于商业用户，无线运营商必须提供高可用性，安全和专用高容量链路；初始等级是1.5Mbps T1同类的链路。QoS也是很关键的，提供运营级的语音服务和不同应用的通信优先级。

对于垂直应用而言，需求差异性比较大。一些应用（如远程计费，车辆和资产追踪）需要大面积的覆盖范围，但是有限的带宽。在频谱的另一端，闭路监视摄像机需要高吞吐量、低延迟和抖动，但是覆盖范围通常集中在选定区域（如高速公路沿线的远程交通控制，或追踪交通违章，或在ATM上安全防护和保护顾客）。垂直应用支持移动工作者（如公共事业工程师管理基础设施，警车和公共代理职员）也需要支持移动性，并且在一些案例中，还要支持QoS 的通信优先级处理。对于应用而言，像计费读取，停车场计费，或远程传感器，大量的设备产生少量的通信流量（和每个用户的低收益），低成本模块的可用性对于这种商业案例是很关键的。对于移动应用，用户终端的成本敏感度通常较低，但是需求更加迫切（如屏幕尺寸，严格的设计，重量，键盘类型或形式因素），并且在一些案例中可能需要为客户定制专用设备。

为什么选择802.16e WiMAX

的设备

802.16e WiMAX的设备对无线运营商的吸引力在于为住宅和商业用户服务，或者支持垂直应用，通过技术能力的驱动，从商业模型远景和性能表现来满足运营商的需求。

推动802.16e WiMAX发展最有力的地方在于这项技术具有明确的发展蓝图，具有强大的行业支持和快速的扩展生态体系。802.16e WiMAX发展里程中的下一代版本是802.16m，这正是802.16d TDD所缺乏的。当新的设备实现可用性时，运营商通过802.16e WiMAX的网络能将他们的基础设施升级至802.16m WiMAX。而使用802.16d TDD WiMAX的运营商却不能拥有这

个机会，除非他们已经准备用新的802.16e来建立一个覆盖网络，完全替代老的设备。

通过开放频段的802.16e WiMAX 设备的介绍，802.16d TDD WiMAX正快速的成为一项过时技术，像它只能工作在授权频段一样。无线运营商没有一条清晰的向802.16e WiMAX的转型路线，牵涉到他们的生产商在新的标准支持下，可能停止802.16d TDD WiMAX 新产品的开发。

可用性，选择性和用户端设备的花费由于它们依赖于整体市场的需求量，呈现出更大的限制。在开放频段使用802.16e WiMAX设备的运营商能利用在授权频段完成规模经济，因为生产商能够调整现有网络设备和元件，使其工作在开放频段。此外已经用户有了在授权频段的商业产品（2.3GHz，2.5GHz 和3.5GHz），一些生产商有望迅速的将他们的产品线扩充至开放频段。

对移动性的支持是802.16e WiMAX的另一个亮点，即使大部分的运营商还没有明确的计划，在如何均衡他们目前提供的固定服务方面。运营商中普遍的态度是移动性是一项有了更好的功能，在如何扩充他们的服务方面给予附加的灵活性。从一个商业模型远景来看，开放频段的运营商迄今为止一直关注于固定的业务和应用。从技术远景来看，在高频开放频段全移动性是非常有挑战性的。

来自无线运营商和垂直市场用户的兴趣束缚于提供游牧或限制移动接入的可能性，这大大地束缚了作为附加服务的现有可用性。支持移动设备的能力，例如，对于想要在不同地点接入网络的用户可能更有价值，但不是必须通过全移动方案来实现。使用便携计算机的学生需要接入校园内的WiMAX网络，会更喜欢一张数据卡或通过内置的modem。这些应用类型不需要全面地区或城市的覆盖，通过仔细的选择热点地区，让他们在开放频段能被支持接入。

移动性也能是运营商扩展服务的范围，他们提供给垂直用户覆盖区域，包括所需的应用，例如，支持移动工作连接或车载连接（如，用于安全防护，政府，公用事业和运输业应用）。

最后，与802.16d WiMAX和其他无线宽带技术相比，802.16e WiMAX 的设备支持有助于提升性能的高级功能。两个WiMAX版本基本配置中的无线接口频谱效率是类似的，但是一些

在802.16e WiMAX 可用或需要的功能在802.16d TDD WiMAX 设备上是不能实现的。例如，QoS 在两个版本的WiMAX 中都可用，但是802.16e WiMAX 能为语音服务提供更好的支持，不过一个附加的QoS 等级有可能实现在需要时动态地为语音通信分配容量。此外，802.16m WiMAX 有望提供增强语音支持。同样的，802.16d WiMAX 只支持MIMO A 。在802.16e WiMAX 中，支持MIMO A-提供强覆盖，MIMO B-增加容量，成为标准的一部分。MIMO A 对于农村运营商尤其有吸引力，因为它允许他们部署更少的基站来覆盖相同的区域。

MIMO A 也使用分集传输体系，帮助运营商克服干扰。MIMO B 更适用于运营商使用在大城市，多径环境中，包括室内，高楼。

802.16e WiMAX 中OFDMA 子频带的使用，令终端也增强了覆

盖范围，比其他无线接口具有更高的传输效率。HARQ 和CTC 也提升了覆盖范围，但它们在802.16d WiMAX 中不支持。

最后，802.16d WiMAX 设备目前只支持到7MHz 频宽，而802.16e WiMAX 支持10MHz ，并有望在802.16m WiMAX 中达到20MHz 。频宽的增加降低了运营商每比特的成本，因为每个基站能传输更大的通信量。

对开放频段的无线运营商而言，IEEE 802.11的Mesh 网络是较好适用于某些应用可选择的方案。可是，802.11标准最初是为局域网而设计的，由于每个接入点的范围受限，所以建立大范围的覆盖会比较困难。

即使单个接入点的花费可能降低，安装、维护和管理高密度网络的费用可能比安装WiMAX 网络的费用更高。

此外，802.11网络已经限制了QoS 的功能，Mesh 结构可能引起高延迟。这些因素可能限制802.11Mesh 解决方案在企业和垂直应用中的适用性，如监控，需要高性能和低延迟。

结论

802.16e WiMAX 迅速成为无线运营商的技术选择，不仅仅为授权频段的运营，并且拥有移动性的亮点。当他们计划扩展住宅或商业业务，或增加他们的垂直市场应用，无线运营商正在寻找一种不会过时的技术，这就是在开放频段工作的802.16e WiMAX 。802.16e WiMAX 的设备支持全移动接入，但是也支持高性能的固定网络接入。

由于大范围的行业对802.16e WiMAX 标准的支持，与802.16d TDD WiMAX 的运营商相比，使用802.16e WiMAX 设备的运营商在可用性上将拥有一个足够让人信赖的强大体系，反过来可体现为更强的通用性和用户终端更大的实惠和适用性。

服务供应商：AzulStar 802.16e WiMAX 市场展望

AzulStar 是US 的无线互联网服务供应商，使用授权频段3.65GHz 和2.5GHz 从基础的链接服务到高带宽的专网链路（表2）为住宅和商业用户提供数据和语音服务。它运营着美国的新墨西哥州和密西根州的市场。尽管AzulStar 对自己3.65GHz 的网络部署性能比较满意，该网络使用的是802.11d WiMAX 技术，该企业仍感到应该做好准备过渡为802.16e 。支持移动性的能力和增强室内覆盖，这都是802.16e WiMAX 带来的不可否认的优势，但是对于AzulStar 而言，决定性的因素是可以在一个巨大的生态体系下使用一种不会过时的技术。

在它运营的市场上，AzulStar 直接与DSL 和有线运营商竞争。“802.16d 用

户单元的高成本显著的限

制了我们的增长，”AzulStar

的创始人和CEO ，Tyler van Houwelngen 说。“通过

802.16e WiMAX 技术，我们期望能够在更低的价位上

寻求多家生产商，这能让我们给用户提供更广阔的选

择，在与有线运营商的竞争中胜出。

CPE 的成本对于AzulStar 和其他运营商是决定性的。企业评估用户单元的成本是基站的两倍。因此，盈利能力，并能够获得更多的市场份额是AzulStar 能力体现的前提，从源头的供应商获得价格低廉的用户单位，研发不同类型的设备，同时保持通用性。低成本的用户单元令AzulStar 有能力满足整个市场的需求，而不仅仅是在没有有线覆盖的环境或对现有有线运营商不满的情况下来使用。

有趣的是，AzulStar 也向运输运营商和代理处提供系统集成服务。AzulStar 已经加入铁路沿线建筑物体系（如在火车上沿着轨道部署3.65Ghz 基站），通过公交宽带连接，在公路沿线网络通过监控摄像头为骑车人和现场调查员提供信息。运输网络和WISP 无线宽带网络在一些市场中由AzulStar 一起运营，带领低成本、高收益的网络管理和运营，进而体现为AzulSar 达到快速盈利，为它们的客户提供更好的财政收入。

通用设备更广泛的选择也将为AzulStar 在满足垂直市场（如运输）中赢得更有利的位置。垂直应用在用户单元上往往拥有精确的需求，当选择机器交互模块或用户单元时，起决定性作用的既不是网络运营商也不是垂直应用者，而是基站生产商，所以他们能够在他们确定的市场中自由的选择最佳的解决方案。

“当能用802.16e WiMAX 的时候，为什么要用802.16d WiMAX ？”

自2001年起，Towerstream 一直在美国的大城市中为商业用户提供对称专网连接，在众多的准WiMAX 无线宽带技术方面积累了深厚的经验。工程师副主管Arthur Giftakis 承认“无线技术没有对与错”，多种技术的共存是必须的，但是他确信802.16e WiMAX 对Towerstream 而言是完美的技术风暴。

Towerstream 最初已经在芝加哥市中心和波士顿都会区部署了

Alvarion802.16e WiMAX 3.65GHz 的设备，在这里WiMAX 做到了“非常适合T1市场”，Giftakis 说。在将来，

Towerstream 将向其他市场扩展3.65GHz 的覆盖，并逐渐开始从准WiMAX 技术向802.16e WiMAX 5.xGHz 频段的设备过渡。

作为WiMAX 的早期支持者，在

3、4年前Towerstream 已经开始进行

WiMAX 解决方案的尝试了，但是当

802.16e WiMAX 的设备变得可用时，

运营商才决定进行转变。任何

802.16d WiMAX 的解决方案将是暂时

的，最终需要升级系统，最有可能在

最初的投资可以收回。

表格4Towerstream 服务计划价格表

尽管目前确实是固定接入运营商，Towerstream 仍被802.16e WiMAX 提供的移动性支持所吸引。而固定接入服务时是Towerstream 业务的核心，游牧和移动接入在将来可能可能成为业务方案的附加价值。Towerstream 在寻求机会，即使它觉得进行承诺为时尚早。802.16e WiMAX 技术中实现的提升的单层壁穿透能力和非视距传输能力，对于用户单元与室内的桌面式CPE 、嵌入式便携笔记本、手机或数据卡的连接是至关重要的。此外，Towerstream 期望能尽快在市场看看到大范围的通用性、经济性设备，将会降低用户的采购费用，加强客户忠诚度。Giftakis 认为WiMAX 论坛认证项目授权的情况下，实现授权频段设备的通用性没有障碍。“生产商会建立通用性，当可用时它将成为保持设备低价的关键”，Giftakis 说。

商业回报是选择802.16e WiMAX 技术的主要动力，但是性能也需要仔细的评估。例如，QoS 是提供强语音业务的关键。高级天线技术包括MIMO A 和MIMO B 在充满挑战的环境中对信号强度有很大程度的提升。

Towerstrea m

Features Price/month 2年连接需求：对称专网链路

T1 1.5Mbps,99.99%uptime $300

5Mbps 5Mbps,99.99%uptime $500

8Mbps 8Mbps,99.99%uptime $900

20Mbps 20Mbps,99.999%uptime $2,500

DS345Mbps,99.999%uptime $3,000

100Mbps 100Mbps,99.999%uptime $4,000OC3150Mbps,99.999%uptime $5,000

冗余可用吞吐量From $256

通过802.16e WiMAX 将宽带引进阿德莱德市，南澳大利亚等服务水平低下地区

即使是发达国家，在农村和城市地区仍然有家庭和企业没有宽带。在阿德莱德，南澳大利亚州，估计8％到10%人口居住在宽带盲区。作为其承诺的一部分，在2012年为所有家庭和小型企业实现宽带，澳大利亚政府正在与互联网服务供应商合作，以在服务水平低下地区扩大宽带的使用。

Adam Internet 是首个以合作关系为南澳州政府部署无线网络的互联网服务供应商，由南澳州政府提供基

础设施开发成本的部分资金。

准许有线宽带无法使用地区的

无线用户可以获得来自联邦政府的资助，以抵消安装成本。

Adam Internet 同时向它的

WiMAX 用户提供宽带互联网连

接和VoIP 服务，收费与大都市的ADSL 类似，这仍然是Adam

Internet 提供产品的核心。如同

它在澳大利亚市场的习惯，计划上限和定义通信限额，以及下行和上行带宽。

“802.16e 的WiMAX 的选择对我们而言是显而易见的”Adam Internet’董事总经理，Scott Hicks 说。最初的计划是部署802.16d TDD WiMAX 。“但是我们很快意识到，只有少数生产商还在开发802.16d WiMAX 产品，而通过802.16e WiMAX 技术，我们可以节约用户设备成本的50％”Scott Hicks 说。

由于在这个时候没有接入授权频段，Adam Internet 已经选择使用开放频段的设备。当802.16e WiMAX 技术的产品在5GHz 频段工作可用时，Adam Internet 急于尝试它们，并已成为首批部署5GHz 802.16e 网络的运营商之一，在阿德莱德2009年11月推出。这个网络展示在Adam Internet 工程师和Alvarion 工程师的紧密合作下完成，他们在连接企业用户的点对点链路方面具有经验。无线链路和光纤的组合为Adam Internet 的网络提供回传。

Adam Internet 的目标是为75%的合资格用户提供12Mbps 的下行速率。为了实现这一目标，它建立了半径为3-3.5公里的基站，这是达到期望带宽目标，提供良好的用户体验的最佳选择，甚至覆盖的范围在许多环境里超越了3.5公里。

关于奥维通

奥维通（NASDAQ代码：ALVR）是最大的WiMAX纯生产商，在全球范围拥有最广泛的WiMAX客户群和超过250多个商业部署。致力于发展WiMAX市场，该公司还提供适用于各种频段的解决方案支持多种业务的案例。通过其开放的WiMAX策略，卓越的IP和OFDMA专有技术，并证明有能力部署终端到终端的全套WiMAX项目，奥维通正在塑造新的无线宽带体验。

Senza Fili咨询公司简介

SenzaFili咨询公司可提供无线数据传输技术和服务咨询支持。Senza Fili，我们在金融建模，市场预测和研究，白皮书编写，商业计划支持下，招标书编写和管理，尽职调查和培训方面有深厚的专业知识。我们的客户群是国际性的，并且跨越整个价值链：客户包括有线，固定无线和移动运营商，企业和其他垂直伙伴，供应商，系统集成商，投资商，监管部门和行业协会。

我们提供技术和服务之间的桥梁，帮助我们的客户评估建立和发展技术，利用这些技术来支持新的或现有的服务，并建立稳固的，盈利的商业模式。独立的意见，强大的定量方向，和国际视野是我们工作的特点。有关其他信息，请访问https://www.360docs.net/doc/6f13855284.html, 或联系info@https://www.360docs.net/doc/6f13855284.html,或+14256574991。