三星电子:移动WiMAX的特点及在韩国的应用

2006-05-13 07:19:06来源: 通信世界

 一、Mobile WiMAX特点

  WiMAX,即全球微波接入兼容(Worldwide Interoperability for Microwave Access),是WiMAX论坛仿照WiFi在全球市场成功的模式而在IEEE定义的802.16系列标准的基础上定义的。802.16在设计之初,是定位在固定无线传输的一种宽带技术标准。而在2005年12月7日最终冻结的802.16e(正式名称叫802.16-2005)在原来802.16d的基础上增加了移动性,保证802.16e接入设备能够在基站之间切换,从而也成为新一代WMAN宽带无线接入标准,而且是具有移动性的标准,一般也称作Mobile WiMAX。

  作为最新出现的标准,MobileWiMAX采用了很多先进技术来获得高数据速率,包括:OFDMA、先进编码技术CTC、自适应编码和调制AMC、混合自动重传请求HARQ、智能天线技术自适应波束成型、时空码STC以及多重输入输出MIMO。

  OFDMA支持TDD和FDD双工方式,OFDMA可以有效对抗信道的时域选择性和频域选择性。根据目前的技术发展状况,世界上几大标准组织都不约而同地将OFDM/OFDMA作为今后技术发展的方向。3GPP和3GPP2在所定义的LTE和AIE标准中都将采用OFDM方式作为物理层的技术。可以说,WiMAX标准在OFDMA上是先行了一步,可以预见今后WiMAX系列产品的升级道路是比较顺畅的。

  MIMO和波束成型技术是未来移动通信的关键技术,OFDMA可以很方便地采用MIMO技术。MIMO技术主要有两种表现形式,即空间复用和空时编码。空间复用可以有效增加小区容量,空时编码可以提高系统的可靠性。波束成型技术可以增加链路预算,减少系统和用户之间的干扰。

  通过以上多种技术的结合,MobileWiMAX在10MHz带宽的信道下可以达到下行40Mbit/s,上行11Mbit/s的速率。

  MobileWiMAX的另一个特色是QoS机制。MobileWiMAX定义了完备的QoS机制,MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数,包括速率、延时等指标,可以按照每帧对每个流进行调度。

  虽然有诸多优势,但MobileWiMAX也面临着一些问题。

  首先从标准本身来看,WiMAX定义的标准还只是停留在接入网的层次上,对于核心网的标准,WiMAX论坛虽然已经认识到并开始制定,但需要到今年晚些时候才能形成初步的版本,而3G的标准一开始就是完备的。这可能会影响MobileWiMAX作为大范围组网的商用部署,但是如果只是将MobileWiMAX作为城域网的接入手段,连接城市内现有的IP网,利用它来实现所谓“无线智能城市”,却是一个很好的手段,因为无线智能城市的相对独立性可以暂时不考虑漫游功能,将来还可以用双模终端的方式解决与其它网络漫游和服务的连续性问题。另外,由于建网相对于有线网简单易行,所以可以与目前广电系统的数字电视工程相结合,利用广播电视网下行巨大的带宽传送广播和点播的视频节目。而利用WiMAX的上行带宽相对较宽(广电系统的上行数据还很少)和完备的QoS特点传输点播信令和某些低速率的上行业务。这种组合方式应该是很好的数字电视网络改造方案。

  其次,无线频谱的问题。频率资源一直是WiMAX阵营所渴求的,除了希望能在适合移动性能的3GHz频段以下得到频率资源外,WiMAX论坛还希望能在全球得到统一的频率资源。所以目前整个业内都致力于实现WiMAX频段的统一化,最起码形成几个有限的选择,以避免出现传统无线宽带市场各种频谱、各样结构充斥的局面,从而影响WiMAX应用的普及。反观3G就没有这样的烦恼,国外运营商早已进行了3G牌照的拍卖,国内运营商为了得到3G网络的频率营运执照,也早已投入了大量人力、物力、财力用于网络建设的前期准备工作。对于MobileWiMAX,目前世界上比较流行的做法是使用2.5GHz频段,也有极少部分地区使用3.5GHz频段,但是3.5GHz频段不能很好地发挥MobileWiMAX的特性,特别是在移动性能上会大打折扣。我国目前还没有明确的意向使用哪个频段,这也是WiMAX全国组网所遇到的困难之一。

  第三是市场相关的问题,涉及到技术本身的市场应用定位和市场发展问题。市场应用定位就是用来做什么和怎样做的问题。正是这个问题引起了WiMAX和3G竞争的讨论。实际上从技术上看,固定的WiMAX已经可以支持VoIP,到了MobileWiMAX,对于VoIP的支持则更好(专门定义了一种QoS类别),在这种背景下才有了WiMAX取代3G的说法。其实质已经不是WiMAX和3G之争的事情,而是对VoIP业务如何开展的争论。

  市场发展问题是指3G和WiMAX各自的市场开拓能力,3G有着先发的优势和基础,而MobileWiMAX随着今年在韩国的首次商用,相信也会很快赶上。

二、韩国Mobile WiMAX发展

  目前韩国是世界上第一个发MobileWiMAX商用牌照的国家。固网运营商KT和移动运营商SKT分别得到了这两种牌照。很显然,KT会拿它来延伸自己的DSL网络并争夺SKT这几年好不容易培养出来的移动数据业务用户,而SKT则会用它来增强自己无线数据业务的热点或热区。

  依靠MobileWiMAX系统,运营商可以实现由三星电子提出的PTA(PushToAll)业务,即语音数据和图像的同时传送。作为Mobile WiMAX的开路先锋,三星电子从2003年开始就与韩国TTA和各运营商合作开发Mobile WiMAX设备,2004年研发出原型系统,2005年开始与世界上很多一流运营商进行测试、实验。作为WiMAX论坛移动技术组的主席,三星对WiMAX标准的贡献率达到了30%。

  目前KT商用的设备从系统到终端全部采用三星提供的产品,包括基站RAS和基站控制路由器ACR以及PDA式终端等。这些系统不仅在韩国而且已经在意大利都灵冬奥会和美国的Sprint/Nextel网络上进行了演示和实验。今年2月欧洲以外的惟一一家MobileWiMAX认证实验室已经落户于韩国TTA,在今年第三季度预计会完成第一批的MobileWiMAX系统认证测试,这一系列成果说明韩国在WiMAX上已经开始领先于世界,这不光会对韩国信息产业的发展起到良好的促进作用,对于WiMAX阵营来说也是一个利好消息。

三、802.16e、Mobile WiMAX与WiBro关系

  WiMAX论坛制定的Mobile WiMAX profile将会在802.16e标准中明确一部分选项以确保支持不同频段和带宽设备之间的互联互通。据此,Mobile WiMAX将比802.16e更明确,涵盖的范围也小于802.16e。

  WiBro的名称来源于Wireless Broadband access service的英文简称,它最初是由韩国电子通信协会(ETRI)、三星电子和韩国主要运营商发起的HPI(Highspeed Portable Internet)项目发展而来的。在2004年1月开始制订标准,命名为WiBro(Wireless Broadband),韩国信息通信部明确了WiBro技术方向,决定WiBro要完全符合802.16e标准,并开始与802.16e标准进行协调,协调的结果是将WiBro标准融合到802.16e标准之中。相比于Mobile WiMAX,WiBro会在其基础上做出更明确的定义,如频段就是2.3GHz,带宽是9MHz,确定的FFT的大小为1024等。

  所以从内容上看,这三者之间是一个包含的关系。

关键字:频段  运营商  编码

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