后3G時代：簡析HSDPA和WiMAX的技術(shù)

精品文檔-下載后可編輯后3G時代：簡析HSDPA和WiMAX的技術(shù)引言

隨著后3G時代的到來，在各大通信展與技術(shù)論壇上，WiMAX和HSDPA逐漸成為大家矚目的焦點。

HSDPA和WiMAX在標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)特點和市場定位等方面各有千秋，也盡顯移動通信寬帶化和寬帶網(wǎng)絡(luò)無線接入的不同。本文從兩種技術(shù)的技術(shù)特點、標(biāo)準(zhǔn)、市場發(fā)展及派系意見等幾個角度進行對比分析，闡述各自的優(yōu)勢，分析總結(jié)兩種技術(shù)的關(guān)系，為新技術(shù)實踐中有待解決的問題提出有效意見和建議。

1WiMAX的技術(shù)特點

WiMAX又稱IEEE802.16a標(biāo)準(zhǔn)，即WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess（微波接入兼容），是針對微波和毫米波頻段提出的一種新的空中接口標(biāo)準(zhǔn)。WiMAX是一項無線城域網(wǎng)（WMAN）技術(shù)，作為線纜和DSL的無線擴展技術(shù)，實現(xiàn)無線寬帶接入。802.16在設(shè)計之初，是定位在固定無線傳輸?shù)囊环N寬帶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，802.16a和802.16d已經(jīng)通過了IEEE，都不包括移動特性。而802.16e將在原來802.16a的基礎(chǔ)上增加2-6GHz許可頻段的移動性，通過引入0FDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)，可有效對抗微波寬帶傳輸?shù)亩鄰叫?yīng)，進而保證802.16e接入設(shè)備能夠在基站之間漫游，從而使終端用戶改進以前固定的接入方式而具有游牧式移動漫游的能力。因此，WiMAX成為新一代WMAN寬帶無線接入標(biāo)準(zhǔn)，也是勢在必行。

2HSDPA的技術(shù)特點

HSDPA采用的關(guān)鍵技術(shù)有三方面：混合自動重發(fā)請求（HARQ）、自適應(yīng)調(diào)制編碼（AMC）、單獨的共享信道和快速調(diào)度（FastScheduling）。HARQ基于信道條件提供的編碼速率調(diào)節(jié)，可自動適應(yīng)瞬時信道條件。AMC是根據(jù)無線信道變化選擇合適的調(diào)制和編碼方式，使用戶達(dá)到盡量高的數(shù)據(jù)傳輸速率。不同的編碼和調(diào)制方式的組合，產(chǎn)生不同的傳輸速率。

HSDPA將AMC和HARQ技術(shù)結(jié)合起來可以達(dá)到更好的鏈路自適應(yīng)效果。HSDPA技術(shù)增加了高速下行共享信道（HS-DSCH），不同的用戶在時間和碼字空間上共享HS-DSCH信道。調(diào)度算法控制著共享資源的分配，調(diào)度時主要基于信道條件，同時考慮等待發(fā)送的數(shù)據(jù)量以及業(yè)務(wù)的優(yōu)先等級等情況。HSDPA技術(shù)為了能更好地適應(yīng)信道的快速變化，將調(diào)度功能單元放在NodeB而不是RNC，同時也將TTI（TransmissionTimeInterval）縮短到2ms。由于HSDPA是在WCDMA網(wǎng)絡(luò)上無線部分的增強技術(shù)，所以不需要升級和改變WCDMA網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。

3HSDPA與WiMAX的綜合比較

3.1數(shù)據(jù)傳輸速率和覆蓋范圍

HSDPA技術(shù)終將能夠在5MHz頻帶上，為采用MIMO智能天線技術(shù)的系統(tǒng)提供20Mbit/s左右的傳輸速率。在理想狀態(tài)下，WiMAX技術(shù)在50km范圍內(nèi)的傳輸速率為70Mbit/s。

3.2網(wǎng)絡(luò)漫游和移動性

雖然WiMAX提供的傳輸速率高，但更傾向于固定位置的游牧式使用，移動性差，欠缺切換/漫游能力。但802.16e是移動WiMAX標(biāo)準(zhǔn)，增加了一定的移動功能。由于3G/HSDPA移動通信網(wǎng)絡(luò)從設(shè)計之初就是要支持快速切換/漫游，因此實際部署的無線網(wǎng)絡(luò)能夠滿足高質(zhì)量的無縫覆蓋，這使得其小區(qū)半徑遠(yuǎn)小于WiMAX，投資遠(yuǎn)大于WiMAX，這也是目前一些呼聲稱WiMAX是3G終結(jié)的原因之一。但是從技術(shù)自身的角度來看，WiMAX還不具備像3G/HSDPA這樣的公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)的廣域漫游、安全特性、終端便攜等移動特性，終將限制其作為公眾移動通信的應(yīng)用。

3.3無線頻譜

國內(nèi)的運營商為了得到3G網(wǎng)絡(luò)的頻率營運執(zhí)照，前期也投入了不少人力、財力，用于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作。對于申請不到3G頻率的運營商來說，WiMAX無線頻譜則是他們的選擇，因為WiMAX很有可能是的。然而，目前WiMAX的問題是沒有一個統(tǒng)一的頻段范圍，所以目前整個業(yè)內(nèi)的力量用于統(tǒng)一WiMAX頻段，起碼來說，要形成幾個有限的選擇，以免出現(xiàn)傳統(tǒng)無線寬帶市場各種頻譜、各樣結(jié)構(gòu)充斥的局面。HSDPA是在WCDMAR99/R4網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的無線增強技術(shù)，采用的仍然是WCDMA的頻譜，無需額外的頻譜資源，初期高速數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)量要求不高時，也可以與R99共載波。

3.4技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成熟度

盡管WiMAX技術(shù)已經(jīng)成為技術(shù)行業(yè)新的熱點，但兼容WiMAX的設(shè)備卻至今還沒有在市場上出現(xiàn)。據(jù)市場分析人士和設(shè)備供應(yīng)商分析預(yù)測，從移動WiMAX芯片問世到變成廉價產(chǎn)品而嵌入筆記本電腦等將需要數(shù)年時間。而HSDPA標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在R5中確定，基本標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)凍結(jié)，尤其在近，各通信設(shè)備制造廠商，包括北電、愛立信和諾基亞等完成了一些在HSDPA上的業(yè)務(wù)演示。

3.5市場應(yīng)用定位

3G/HSDPA網(wǎng)絡(luò)的基本市場定位是提供公眾語音及多媒體業(yè)務(wù)，實現(xiàn)個人手機終端、區(qū)域和國家漫游。HSDPA的典型應(yīng)用是Internet瀏覽和視頻點播。WiMAX市場定位從長期而言，可以支持“1km”以及攜帶式寬帶無線，有效延伸WLAN的連接，也更加適合部署在城郊、農(nóng)村和邊緣一類xDSL以及CableModem不能有效覆蓋的區(qū)域。在802.16a基礎(chǔ)上增強改進的802.16e標(biāo)準(zhǔn)更有助于有效延伸WLAN的連接，實現(xiàn)步行速度具有有限的切換能力，主要面向家庭接入和企業(yè)市場，容量較大?？傊?，HSDPA旨在覆蓋廣域，而WiMAX更多針對城市地區(qū)。

另外，兩種技術(shù)設(shè)備在成本方面也有較大的區(qū)別，HSDPA不需要任何新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，只是在現(xiàn)有的WCDMAR99的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上平滑地軟件升級而已；WiMAX則需要全新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

4HSDPA和WiMAX相互的關(guān)系和展望

近來關(guān)于WCDMA和WiMAX之爭的討論日益激烈，有的認(rèn)為兩者是冤家聚頭，必然有競爭；有的則認(rèn)為兩者是各自不同領(lǐng)域的技術(shù)，在應(yīng)用市場相互補充。

4.1兩派意見

一部分人認(rèn)為兩者間存在著競爭關(guān)系：HSDPA側(cè)重在移動性數(shù)據(jù)和語音服務(wù)方面，WiMAX側(cè)重于企業(yè)用戶無線寬帶數(shù)據(jù)接入，為企業(yè)和業(yè)務(wù)達(dá)不到的區(qū)域提供寬帶業(yè)務(wù)。但著重于無線寬帶接入市場的HSDPA會對WiMAX陣地有所沖擊，源于IP技術(shù)的WiMAX在數(shù)據(jù)速率與成本上的優(yōu)勢又是HSDPA所不能及的，伴隨移動終端用戶數(shù)據(jù)需求的日益增長，兩者必然與對方形成競爭關(guān)系。雖然WiMAX需要新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，前期的投資和時間相對HSDPA較長，但是一旦網(wǎng)絡(luò)實施，WiMAX能提供更高的速率。重要的是，WiMAX基于IEEE802.16的標(biāo)準(zhǔn)，采取的是開放模式，與采用傳統(tǒng)專有路線發(fā)展的3G/HSDPA具備明顯的成本優(yōu)勢，同時又因為WiMAX產(chǎn)業(yè)的進入門檻低，可以迅速引入競爭。終究兩種技術(shù)爭奪的是同樣的用戶群，WiMAX一定會對3G/HSDPA形成威脅，因為兩者都是面向未來且都是提供高速移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的。

但多數(shù)人認(rèn)為：兩者的市場定位不同，各有技術(shù)優(yōu)勢，互相補充的關(guān)系更加恰如其分。HSDPA實施的是宏蜂窩廣泛覆蓋，滿足用戶在各種移動環(huán)境下享受服務(wù)，實現(xiàn)漫游；WiMAX是MAN無線城域網(wǎng)，基于互聯(lián)網(wǎng)通過多點基站游牧式的移動接入，在低速環(huán)境下提供應(yīng)用服務(wù)，如步行和在辦公室中等，它的優(yōu)勢在于更高帶寬、更好的穩(wěn)定性，用以銜接Wi-Fi熱點區(qū)域。HSDPA完全可以支持與WiMAX相當(dāng)?shù)膸?，同時具有WiMAX無法比擬的完全移動性，以及廣泛的產(chǎn)業(yè)鏈和終端用戶基礎(chǔ)。因此，WiMAX將主要作為固定寬帶接入的補充和替代，兩者的補充關(guān)系可以細(xì)化到服務(wù)覆蓋區(qū)域、終端和移動性等方面。在終端方面，HSDPA主要是移動電話，以支持話音業(yè)務(wù)為主；WiMAX則是PDA和便攜式計算機，以支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主。在移動性方面，HSDPA可以支持用戶快速移動，而WiMAX在802.16e后續(xù)版本才支持有限的低速移動。

4.2未來展望

雖然兩者可以互相取長補短，但現(xiàn)在不需過早樂觀，成功預(yù)測WiMAX可能還為時過早。在標(biāo)準(zhǔn)方面，802.16e標(biāo)準(zhǔn)目前尚未完成，距離真正商用還有較長的路要走。WiMAX標(biāo)準(zhǔn)未定義網(wǎng)規(guī)范，各廠商設(shè)備之間的互操作性測試需要時間。另外，商業(yè)運作方面也有很多不確定性因素，同時，WiMAX還需要完整的解決方案以及相對于Wi-Fi新的建設(shè)性的商業(yè)模式。如果同時支持HSDPA和WiMAX的雙模終端出現(xiàn)，也要考慮兩個網(wǎng)絡(luò)的互連以及聯(lián)合計費問題。

5總結(jié)

由于WCDMA/HSDPA早已具備了移動通信所需的移動性、安全性以及付費基礎(chǔ)設(shè)施