Wie schneidet WiMAX im Vergleich zu den bestehenden und neuen Möglichkeiten von 3G und Wi-Fi ab? Die Durchsatzfähigkeiten von WiMAX hängen von der verwendeten Kanalbandbreite ab. Im Gegensatz zu 3G-Systemen, die über eine feste Kanalbandbreite verfügen, definiert WiMAX eine wählbare Kanalbandbreite von 1,25 MHz bis 20 MHz, was einen sehr flexiblen Einsatz ermöglicht. Bei Einsatz des wahrscheinlicheren 10-MHz-TDD-Kanals (Zeitduplex) bietet WiMAX unter der Annahme einer 3:1-Downlink-zu-Uplink-Aufteilung und 2 x 2 MIMO einen Spitzendurchsatz von 46 Mbit/s im Downlink und 7 Mbit/s im Uplink.
Da Wi-Fi und WiMAX im Gegensatz zu CDMA wie bei 3G auf OFDM-Modulation basieren, können sie sehr hohe Spitzenraten unterstützen. Die Notwendigkeit einer Spreizung erschwert sehr hohe Datenraten in CDMA-Systemen. Wichtiger als die über eine einzelne Verbindung angebotene Spitzendatenrate ist der durchschnittliche Durchsatz und die Gesamtsystemkapazität beim Einsatz in einer mehrzelligen Umgebung.
Aus Kapazitätssicht ist die spektrale Effizienz das aussagekräftigere Maß für die Systemleistung. Wir bieten eine detaillierte Analyse der WiMAX-Systemkapazität und zeigen, dass WiMAX spektrale Effizienzen erreichen kann, die höher sind als die, die normalerweise in 3G-Systemen erreicht werden. Die Tatsache, dass die WiMAX-Spezifikationen von Anfang an mehrere Antennen vorsahen, steigert die spektrale Effizienz. Bei 3G-Systemen hingegen kommt die Unterstützung mehrerer Antennen hinzu
in Form von Überarbeitungen. Darüber hinaus ist die von WiMAX verwendete physikalische OFDM-Schicht im Hinblick auf die erforderliche Komplexität für einen vergleichbaren Gewinn besser für MIMO-Implementierungen geeignet als CDMA-Systeme. OFDM erleichtert außerdem die Nutzung von Frequenzdiversität und Mehrfachnutzungsdiversität zur Verbesserung der Kapazität.
in Form von Überarbeitungen. Darüber hinaus ist die von WiMAX verwendete physikalische OFDM-Schicht im Hinblick auf die erforderliche Komplexität für einen vergleichbaren Gewinn besser für MIMO-Implementierungen geeignet als CDMA-Systeme. OFDM erleichtert außerdem die Nutzung von Frequenzdiversität und Mehrfachnutzungsdiversität zur Verbesserung der Kapazität.
Daher bietet WiMAX im Vergleich zu 3G höhere Spitzendatenraten, größere Flexibilität sowie einen höheren durchschnittlichen Durchsatz und eine höhere Systemkapazität. Ein weiterer Vorteil von WiMAX ist seine Fähigkeit, symmetrischere Verbindungen effizient zu unterstützen – nützlich für feste Anwendungen wie den T1-Ersatz – und die Unterstützung für eine flexible und dynamische Anpassung des Downlinks an
Uplink-Datenratenverhältnisse. Typischerweise haben 3G-Systeme ein festes asymmetrisches Datenratenverhältnis zwischen Downlink und Uplink. Wie sieht es mit der Unterstützung fortschrittlicher IP-Anwendungen wie Sprache, Video und Multimedia aus?
Uplink-Datenratenverhältnisse. Typischerweise haben 3G-Systeme ein festes asymmetrisches Datenratenverhältnis zwischen Downlink und Uplink. Wie sieht es mit der Unterstützung fortschrittlicher IP-Anwendungen wie Sprache, Video und Multimedia aus?
Wie vergleichen sich die Technologien hinsichtlich der Priorisierung des Datenverkehrs und der Qualitätskontrolle? Die WiMAX-Medienzugriffskontrollschicht ist von Grund auf so konzipiert, dass sie eine Vielzahl von Verkehrsmischungen unterstützt, darunter Echtzeit- und Nicht-Echtzeit-Verkehr mit konstanter und variabler Bitrate, priorisierte Daten und Best-Effort-Daten. Auch 3G-Lösungen wie HSDPA und 1x EV-DO wurden für verschiedene QoS-Level konzipiert. Der vielleicht wichtigste Vorteil von WiMAX ist möglicherweise das Potenzial für geringere Kosten aufgrund seiner schlanken IP-Architektur. Die Verwendung einer IP-Architektur vereinfacht das Kernnetzwerk – 3G verfügt über ein komplexes und separates Kernnetzwerk für Sprache und Daten – und reduziert die Kapital- und Betriebskosten.
IP bringt WiMAX außerdem auf eine Leistungs-/Preiskurve, die eher mit der von Allzweckprozessoren übereinstimmt (Mooresches Gesetz) und sorgt so für höhere Kapital- und Betriebseffizienz. IP ermöglicht außerdem eine einfachere Integration mit Drittanwendungsentwicklern und erleichtert die Konvergenz mit anderen Netzwerken und Anwendungen. Im Hinblick auf die Unterstützung von Roaming und Hochgeschwindigkeits-Fahrzeugmobilität sind die WiMAX-Fähigkeiten im Vergleich zu denen von 3G noch unbewiesen. Bei 3G war Mobilität ein integraler Bestandteil des Designs; WiMAX wurde als festes System konzipiert, wobei die Mobilitätsfunktionen als Zusatzfunktion entwickelt wurden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass WiMAX im Vergleich zu den Schlüsseldimensionen Datenrate, Abdeckung, QoS, Mobilität und Preis eher einen Mittelweg zwischen Wi-Fi- und 3G-Technologien einnimmt. Die Tabelle bietet einen zusammenfassenden Vergleich von WiMAX mit 3G- und Wi-Fi-Technologien.
