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WiMAX寬帶產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r與應(yīng)用場景探討
1引言
??? 隨著通信技術(shù)和新業(yè)務(wù)的部署，市場與技術(shù)的相互作用，未來通信領(lǐng)域一些新的特點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來。一方面，傳統(tǒng)寬帶固定接人用戶已經(jīng)不能滿足于僅僅在家庭和辦公室等固定環(huán)境內(nèi)使用寬帶業(yè)務(wù)，希望使用寬帶接入移動(dòng)服務(wù)。另一方面，傳統(tǒng)的移動(dòng)用戶也不能滿足于簡單的語音、短信和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，希望能使用更高數(shù)據(jù)速率的業(yè)務(wù)。用戶需求的變化使固定寬帶接人服務(wù)和移動(dòng)服務(wù)在技術(shù)和業(yè)務(wù)上呈現(xiàn)融合的趨勢，寬帶移動(dòng)化和移動(dòng)寬帶化也逐漸成為兩個(gè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的方向，并互為補(bǔ)充、互相促進(jìn)。在移動(dòng)寬帶化方面，3GPP/3GPP2已經(jīng)制定了1xEV-DO，HSDPA/HSUPA等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在移動(dòng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)傳輸。在寬帶移動(dòng)化方面，IEEE802工作組先后制定了WLAN和WiMAX等技術(shù)規(guī)范，意圖能沿著固定、游牧/便攜、移動(dòng)這樣的演進(jìn)路線逐步實(shí)現(xiàn)寬帶移動(dòng)化，其中IEEE802．16WiMAX是寬帶移動(dòng)的重要里程碑，促進(jìn)了移動(dòng)寬帶的演進(jìn)和發(fā)展。
WiMAX寬帶無線接入技術(shù)
??? 2WiMAX產(chǎn)業(yè)鏈與商業(yè)化狀況
??? WiMAX是IEEE802．16技術(shù)在市場推廣方面采用的名稱，其物理層和MAC層技術(shù)基于在1EEE802．16工作組中開發(fā)的無線城域網(wǎng)（WMAN）技術(shù)，WiMAX也是IEEE802．16d/e技術(shù)的別稱。802．16d的商用或試驗(yàn)大都基于3．5GHz頻段，規(guī)模較小。802．16e設(shè)備的正式認(rèn)證工作還未開始，但是已有少數(shù)大型運(yùn)營企業(yè)開始提供商用業(yè)務(wù)，如韓國SKT公司，美國的sprint公司準(zhǔn)備2008年中開始推出移動(dòng)WiMAX業(yè)務(wù)。
??? 2．1WiMAX產(chǎn)業(yè)鏈向移動(dòng)WiMAX傾斜趨勢明顯
??? WiMAX的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈在近兩年迅速成長，WiMAX論壇成員數(shù)量從2004年初的46家增長到現(xiàn)在的400余家。其中，35%為業(yè)務(wù)提供商，20%以上為系統(tǒng)廠家和20%左右為芯片廠家。這些成員大多數(shù)都對移動(dòng)WiMAX非常感興趣。在Intel，三星，摩托羅拉等主要廠家的大力推動(dòng)下，移動(dòng)WiMAX的芯片已經(jīng)基本準(zhǔn)備就緒，基站和終端設(shè)備也在加緊研發(fā)，移動(dòng)WiMAX的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本成熟。2007年底經(jīng)過認(rèn)證的設(shè)備可以正式上市后，預(yù)計(jì)2008年移動(dòng)WiMAX市場將全面啟動(dòng)。
??? 從WiMAX產(chǎn)業(yè)自身來看，全球的大型電信設(shè)備廠家更加傾向于研發(fā)802．16e設(shè)備（見表l）。國內(nèi)尤其是中興、華為等公司已經(jīng)基本放棄了原來研發(fā)固定WiMAX設(shè)備的計(jì)劃。
??? 表1全球大型電信設(shè)備廠家802．16e研發(fā)情況
?
??????? 2．2WiMAX產(chǎn)業(yè)與商業(yè)化進(jìn)程迅速
??? WiMAX在產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場應(yīng)用方面處于全球領(lǐng)先地位的是美國和韓國。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，Sprint，KT和SKT都有計(jì)劃部署和運(yùn)營wiMAx的網(wǎng)絡(luò)。
??? （1）Sprint-Nextel是美國第三大運(yùn)營商和第二大CDMA運(yùn)營商，計(jì)劃在2009年之前，在2．5GHz頻段上建設(shè)WiMAX網(wǎng)絡(luò)，作為與有線電視和DSL競爭的無線接人手段。Sprint-Nextel將在2007年投資10億美元，2008年計(jì)劃投資15～20億美元。Sprint-Nextel發(fā)展WiMAX，除了市場驅(qū)動(dòng)的原因外，還因?yàn)镕CC對頻率資源的使用，在發(fā)展規(guī)模和用戶量上有一定的要求，因此在當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀下，Sprint-Nextel選擇WiMAX技術(shù)是最佳的，從某種程度上講也是惟一的方案。由于目前終端類型、網(wǎng)絡(luò)成熟度的限制，初期還是作為無線接入的方式來使用，并不能提供比3G 系統(tǒng)更多的業(yè)務(wù)和應(yīng)用。2007年，Sprint將在美國50 個(gè)大城市中的9個(gè)建設(shè)WiMAX網(wǎng)絡(luò)，WiMAX網(wǎng)絡(luò)的初期建設(shè)主要由三星和摩托羅拉提供設(shè)備。2009年將發(fā)展到l00個(gè)城市，覆蓋l億人口。初期的應(yīng)用場景以便攜和游牧方式為主，支持移動(dòng)性的應(yīng)用將在后續(xù)推出。
??? （2）韓國政府為了推動(dòng)國內(nèi)新型寬帶無線接入技術(shù)的發(fā)展，為WiBro技術(shù)在2．3--24GHz上分配了TDD頻段，WiBro網(wǎng)絡(luò)主要由KT和SKT來負(fù)責(zé)建設(shè)。KT是韓國第一大固網(wǎng)運(yùn)營商，2006年開始商用WiBr0。KT在建設(shè)WiBro上，態(tài)度相對比較積極，目前正在大力發(fā)展WiBro，希望通過該技術(shù)進(jìn)入無線通信市場。由于韓國的有線寬帶非常普及，因此 wiBro作為與DSL的競爭技術(shù)，本身意義不大，主要是通過WiBro進(jìn)入移動(dòng)通信領(lǐng)域，但目前為了防止惡性競爭，韓國政府還不允許在WiBro上開展VoIP業(yè)務(wù)。目前，KT的 WiBro網(wǎng)絡(luò)主要集中在首爾的中心地區(qū)， 2007年底覆蓋整個(gè)首爾和5個(gè)大城市，到 2008年底將覆蓋整個(gè)韓國。2006年9月，用戶數(shù)量僅為100多，目前還處于初始部署階段。目前的WiBro終端還是以PCMCIA卡為主，業(yè)務(wù)主要是互聯(lián)網(wǎng)接入。整個(gè)市場應(yīng)用還處于探索階段。
??? （3）SKT是韓國最大的移動(dòng)運(yùn)營商。SKT對WiBr0的發(fā)展，目前持觀望態(tài)度，主要還在市場研究和探索階段，并關(guān)注KTWiBro的發(fā)展情況，一旦KT的WiBro網(wǎng)絡(luò)發(fā)展良好，SKT則會(huì)迅速跟進(jìn)。目前，SKT在發(fā)展WiBro上所采取的方式，還是考慮將WiBro與3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，以3G網(wǎng)絡(luò)為主，WiBro網(wǎng)絡(luò)則定位于熱點(diǎn)地區(qū)的高速數(shù)據(jù)覆蓋。
??? 2．3WiMAX在產(chǎn)業(yè)化過程中還面臨一些問題
?WiMAX產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中存在的主要問題包括：無足夠可用頻率，產(chǎn)品尚未進(jìn)入成熟期，WiMAX網(wǎng)絡(luò)規(guī)范有待完善等。
??? （1）無足夠可用頻率。對于固定WiMAX，各國基本上均利用原有3．5GHz固定無線接入頻率資源組網(wǎng)。頻率資源有限，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和應(yīng)用場景也非常有限。對于移動(dòng)WiMAX，由于要支持移動(dòng)性的要求，需要工作在較低的頻段。目前提供的設(shè)備都是2．5GHz頻段的，而該頻段的具體分配問題還有待ITu-R進(jìn)一步討論。因此，頻率成為WiMAX發(fā)展的關(guān)鍵因素。
??? （2）WiMAX網(wǎng)絡(luò)規(guī)范有待完善。自IEEE802．16e空中接El標(biāo)準(zhǔn)在2005年底通過后，各廠商都開始研發(fā)符合IEEE802．16e空中接口標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。同時(shí)，WiMAX論壇也加緊了WiMAX網(wǎng)絡(luò)相關(guān)規(guī)范的制定，但總體來看，標(biāo)準(zhǔn)的完善還有待時(shí)日。
??? （3）產(chǎn)品尚未進(jìn)入成熟期。在設(shè)備的成熟度方面，WiMAX設(shè)備的成熟進(jìn)程正在加快。在產(chǎn)業(yè)化方面，全球無線通信設(shè)備商，除了Ericcson之外，其他設(shè)備廠家均在開發(fā)WiMAX產(chǎn)品。Samsun9最早推出WiBro設(shè)備。Nortel重心全面轉(zhuǎn)移，主推WiMAX產(chǎn)品，作為其后續(xù)的主打戰(zhàn)略產(chǎn)品。其他廠家，包括Motorola，Nokia．Alcatel，Siemens均將WiMAX作為其未來的主力產(chǎn)品。在2006年，Intel可以提供802．16e芯片的 Demo版。各設(shè)備提供商如中興、華為等公司主要開發(fā)符合WiMAX規(guī)范的基站和ASNGW產(chǎn)品。終端方面，目前所能提供的類型主要以CPE（Customer PremiseEquipment）和PCMCIA卡式的終端為主，后續(xù)終端的類型將逐步系列化，包括PCMCIA卡，CF卡， EXPRESS卡，USB，桌面Modem，以及手機(jī)和PDA 等。目前，終端設(shè)備商主要集中在中國***、韓國、以色列等國家和地區(qū)。終端芯片方面，目前包括INTEL， T1等公司都在積極開發(fā)相關(guān)的芯片。除了美國企業(yè)之外，以色列的廠家也在開發(fā)相關(guān)的芯片。
??? 3WiMAX寬帶移動(dòng)技術(shù)的主要應(yīng)用場景
??? （1）固定應(yīng)用場景
??? 固定接人業(yè)務(wù)是802．16運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)中最基本的業(yè)務(wù)模型，包括用戶因特網(wǎng)接入、傳輸承載業(yè)務(wù)及Wi-Fi熱點(diǎn)回程等。
??? （2）游牧應(yīng)用場景
??? 游牧式業(yè)務(wù)是固定接人方式發(fā)展的下一個(gè)階段。終端可以從不同的接人點(diǎn)接入到一個(gè)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)中。在每次會(huì)話連接中，用戶終端只能進(jìn)行站點(diǎn)式的接入；在兩次不同網(wǎng)絡(luò)的接人中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)將不被保留。在游牧式及其以后的應(yīng)用場景中均支持漫游，并應(yīng)具備終端電源管理功能。
??? （3）便攜應(yīng)用場景
??? 在這一場景下，用戶可以步行連接到網(wǎng)絡(luò)，除了進(jìn)行小區(qū)切換外，連接不會(huì)發(fā)生中斷。便攜式業(yè)務(wù)在游牧式業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了發(fā)展，從這個(gè)階段開始，終端可以在不同的基站之間進(jìn)行切換。當(dāng)終端靜止不動(dòng)時(shí)，便攜式業(yè)務(wù)的應(yīng)用模型與固定式業(yè)務(wù)和游牧式業(yè)務(wù)相同。當(dāng)終端進(jìn)行切換時(shí)，用戶將經(jīng)歷短時(shí)間（最長為2s）的業(yè)務(wù)中斷或者感到一些延遲。切換過程結(jié)束后，TCP/IP應(yīng)用對當(dāng)前IP地址進(jìn)行刷新，或者重建IP地址。
??? （4）簡單移動(dòng)應(yīng)用場景
??? 在這一場景下，用戶在使用寬帶無線接入業(yè)務(wù)中能夠步行、駕駛或者乘坐公共汽車等，但當(dāng)終端移動(dòng)速度達(dá)到60～120km/h時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速度將有所下降。這是能夠在相鄰基站之間切換的第一個(gè)場景。在切換過程中，數(shù)據(jù)包的丟失將控制在一定范圍，最差的情況下，TCP/IP會(huì)話不中斷，但應(yīng)用層業(yè)務(wù)可能有一定的中斷。切換完成后，QoS將重建到初始級別。簡單移動(dòng)和全移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)需要支持休眠模式、空閑模式和尋呼模式。移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是移動(dòng)場景（包括簡單移動(dòng)和全移動(dòng)）的主要應(yīng)用，包括目前被業(yè)界廣泛看好的移動(dòng)E、mail、流媒體、可視電話、移動(dòng)游戲、移動(dòng)VolP（MVolP）等業(yè)務(wù)，同時(shí)它們也是占用無線資源較多的業(yè)務(wù)。
??? （5）全移動(dòng)應(yīng)用場景
??? 在這一場景下，用戶可以在移動(dòng)速度為120km/h甚至更高的情況下無中斷地使用寬帶無線接入業(yè)務(wù)當(dāng)沒有網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，用戶終端模塊將處于低功耗模式。
??? 4結(jié)束語
??? WiMAX技術(shù)在數(shù)據(jù)帶寬支持能力上的優(yōu)勢是各方都承認(rèn)的，但是否能夠提供一些特色業(yè)務(wù)，目前各方都在探索中。目前，從韓國的發(fā)展來看，WiBro的建網(wǎng)成本與3G系統(tǒng)相當(dāng)，但由于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量較大，因此相同容量下用戶的成本則較低。由于缺乏特色業(yè)務(wù)，WiBro相對于3G的高速承載能力的優(yōu)勢，目前只體現(xiàn)在低成本的用戶接入和更高的接入帶寬上，在業(yè)務(wù)類型上還沒有體現(xiàn)出優(yōu)勢。由于目前終端類型、網(wǎng)絡(luò)成熟度的限制，WiMAX初期還是作為無線接人的方式來使用，并不能提供比3G系統(tǒng)更多的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，也就是說，WiMAX是否真正具有生命力還有待市場的進(jìn)一步檢驗(yàn)。
??? 參考文獻(xiàn)
??? 1WiMAx技術(shù)演進(jìn)北京郵電出版社2006
工商網(wǎng)監(jiān)
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