通信人家园

 找回密码
 注册

只需一步,快速开始

短信验证,便捷登录

搜索

军衔等级:

  上校

注册:2004-9-10
跳转到指定楼层
1#
发表于 2005-9-25 19:36:00 |只看该作者 |倒序浏览
WiMAX与3G的发展关系探讨

一、引言

  高速率Internet连接能力及3G的全面商用化一再推迟,给WLAN的快速发展提供了良机。但从覆盖域、速率能力、基本业务类别、可移动速率、前向扩展演进等多方面进行综合分析可以看出,3G与WLAN是一种优良的互补组合,不是彼此竞争关系。认为WLAN将取代3G之类的说法是片面的,不恰当的。甚至可以说,不论是IEEE802.11x(x=a,b,c……n等),HiperLAN/x(x=l,2),还是802.15x(x=l,相当蓝芽),2(WPAN-WLAN共存),3(相当超宽带UWB,速率可高达数百Mbit/s的WPAN),4(比蓝牙速率更低的ZigBee之类WPAN)等),以及802.16x和802.20x,802.21x WMAN,WWAN和HisWANx等,在未来的3G+/4G演进过程中,彼此将按市场竞争驱动这一基本原则,确立自身合理的市场定位,并在多模/多频/多制式环境中,以业务、应用、用户为先进行互补,在NGN统一平台基础上逐步趋向融合。

  不同标准化组织各有其不同的风格与长处,例如ITU-T/R,3GPPx(3GPP/3GPP2)多半沿袭其较多的电信标准化经验,有较完整的商业赢利运作模式,但往往缺乏动态跟踪市场、用新技术满足市场需求的响应速度。相反,IEEE802.xy之类标准则具有快速、动态跟踪市场、用新技术满足市场需求的响应速度,而其考虑的不完备性则以市场驱动为导向进行标准的扩展与补充,以完善其互操作性和安全性及QoS改进和可赢利商业模式的支撑等。因此,两者各有特点与长处,需相互结合,取长补短。从市场驱动角度看,后者往往会显得更有响应速度与活力。事实上,这些不同标准化组织与标准的制订,已在NGN的统一概念上加强了其愈来愈密切的合作与标准融合工作。

二、WiMAX的定位与目标

  Wi-Fi要取代3G这股风目前已降温,取而代之的是P/O-WLAN的商业运作及Xdsl,GPRS,cdma2000 lx与WLAN的多层次覆盖、多模式的可赢利/多业务增值商业运作等。切实改进QoS与安全性,是Wi-Fi“热潮”的发展趋势。

  目前,WiMAX论坛掀起了另一股热潮,宣称WiMAX这一技术将是一种“仅次于xDSL和CableModem的第三类宽带接入技术”,并将2005年定为“WiMAX年”,即2005年将是WiMAX技术市场步入快速成长与发展的一年。于是,一些论调再度升级,认为WiMAX将取代Wi-Fi,xDSL及CATV,甚至认为其速度是3G的10倍,基站覆盖域也可达到3G的10倍,从而成为3G的终结者等。一时间搞得人们晕头转向,无所适从。

  客观说来,上述言词并无不妥。事实上,WiMAX起源于IEEE 802.16x。IEEE 802.16x工作组成立于1999年,其主要目标是制订BWA宽带无线接入标准,分三个小组工作。802.16.1负责制定频率为10-66GHz的无线接口标准,802.16.2负责制定BWA系统共存的标准,802.16.3负责制定频率范围在2-10GHz的无线接口标准。IEEE802.16标准于2001年12月获得通过,当时确定单载波无线城域网空中接口标准的工作频率为10-66GHz,直视(LoS)传输,多径衰落可忽略,从而可用单载波传输。但此标准物理层不适合于10GHz以下较低频率应用,覆盖能力也不能超越LoS。随着OFDM技术的逐步成熟,包括ISM等无执照的频段在内均可供使用。IEEE于2003年1月9日推出了其新的修正草案802.16a,使其可工作在2-11GHz频段,对有执照的频段可用单载波或OFDM多载波运行,对无执照的频段必须用OFDM多载波方式,并借助动态频率选择技术解决此较复杂环境下的干扰问题。服务对象可针对家庭住宅、企业和支持WLAN热点区的最后一公里宽带无线接入,从而也可提供我国3.5GHz,5.8GHz频段的MMDS型宽带无线接入应用。

  因此,WiMAX的初衷及市场目标为宽带无线接入城域网(BWAMAN)技术,也称IEEEWirelessMAN,基本目标是要提供一种城域网领域点对多点的宽带无线接入手段,其性能堪与xDSL,CableModem等传统线缆宽带接入手段相媲美。OFDM技术的引入,可有效对抗微波宽带传输的多径效应,取得一定意义上的非直视N-Los传输能力及便于安装维护等工程的实施,并可适应一定条件与一定速度的移动状态下的运行能力。同时,随着WLAN热点的快速增加,用户通常期望能在离开热点区后延伸服务连接,从而又在802.16a标准基础上改进为另一新标准802.16e,以解决这类用户需求,使其离开家中或办公场所的WLAN热点地区后,仍可保持与无线ISP网络连接,甚至可方便地接入另一城市的另一家无线ISP网络。为推进WiMAX的发展及确保多厂商环境下WIMAX产品与系统解决方案的兼容性,2003年4月,802.16技术的部分领先供应商发起成立了上述WiMAX论坛,目前它已有包括INTEL,Siemens,Alcatel,AT&T,Covad Com等在内的80家成员。

  WiMAX的长处在于采取了动态自适应调制、灵活的系统资源参数及M-QAM-ODFM多载波调制等一系列新技术,从而取得无线接入技术的灵活性与可移动性,并兼具较高速率处理能力(可达70-100Mbi6s,甚至更高)及较好QoS与安全性控制,可与xDSL和CableModem等线缆传统宽带接入的速率、带宽与QoS相媲美。

  这些灵活性使运营商便于规划网络与进行工程实施,特别是对运营环境较复杂与恶劣的ISM等无执照/准无执照场合,这种部署与配置的灵话性及对各类N-LoS环境的一定适应能力均可发挥出为用户所欢迎的良好作用,也有利于随用户群体需求状况的不断升级而相应地扩展网络。同时,对城郊及农村等边缘地区,往往有语音通信等基本需求。WiMAX还可提供满足语音和低时延视频服务等基本QoS支持,并可由同一基站同时支持采用T1/D1等企业类用户和采用xDSL等家庭类用户的多用户、多业务支持能力。总之,WiMAX作为一种随市场实际需求导向不断完善起来的面向所谓最后一公里接入领域的无线城域网WMAN的标准与技术,尤其在目前全球缺乏统一宽带无线接入标准之际,有重要现实意义与战略价值。就覆盖及装备环境及历史因素考虑,对于城郊与农村、边远地区的xDSL,Cable,Modem不能有效覆盖、不便或不值得部署的区域,WiMAX更是大有用武之地。如上所述,在802.16a基础上改进的802.16e标准,更有助于有效地延伸WLAN的连接,从而将有望与Wi-Fi有机互补,从而更有力地推进热点地区及家庭与SOHO等小型办公区域的WLAN的有效发展。在WLAN与WMAN的市场定位层面上有机地互补,形成一种健康、合理的发展格局,决不是WiMAX将取代Wi-Fi的问题。因此,关键之点即为WiMAX的基本市场定位目标是无线城域网WMAN,而不是别的,这是特别要引起注意的。

  另一方面,WiMAX面临的首要挑战依然是其价位。Yankee集团的分析数据指出,目前MMDS多点/多信道分布式系统,包括WiMAX天线部署在内,每用户成本高达3000美元左右,这不仅使运营商难以获得足够的投资回报,也会使用户望而生畏,退避三舍,更何况对中国3.5GHz频段这一资源很有限的MMDS宽带无线接入系统。经过几轮的方案更新及技术创新后,各类设备已具备符合市场需求的相当优良的信价比,WiMAX若是按上述类似价位参与竞争将面临严峻的挑战。此外,WiMAX与Wi-Fi,3G/3G演进等在相当长时间内将会互补共存,并在重叠区有一定程度的彼此竞争。对此,保持这些系统应用之间的有效互联互通及增强其自身竞争力也是WiMAX面临的重要任务。

三、发展趋势分析

  尽管WiMAX运行速率可为目前所谓纯净的原始3G的30倍甚至更高,其覆盖范围用低阶调制时可与3G匹敌,但这不是3G那种以无线广域网WWAN为基本模式,以公众语音及多媒体全球(区域或国家)漫游为主导的个人手机终端为重要标志的基本市场定位,本质上它是作为3G及3G演进的一种无线城域网、多点基站互联和回运的重要支持手段。两者潜在的市场也有巨大差异,根本谈不上WiMAX会成为3G的终结者。应该说,继802.16x,WiMAX之后的802.20x才与3G运行有更多相似性。基于WWAN的IEEE802.20标准的所谓MBS或Mobile-Fi,其速率也是16Mbiffs,也具有高速可移动性及较好的覆盖能力。但其所采用的基本技术依然与目前与NGN,3G+/4G技术相类似,甚至后者所考虑的新技术内涵更丰富,未来同样将向以IP为基础或全IP多业务方向迈进。其250km/hr高速移动速度时的传输速率(或所谓带宽)可高达20Mbit/s乃至100Mit/s,静止或室内状态时可高达1000Mbit/s。而且,按NGN概念演进的下一代移动网,其后向无缝兼容推进实力非常巨大,届时包括第三方在内,以终端、应用、服务为主导将成为市场发展的重要驱动力与赢利点之所在。不同标准化组织试图进行无生命力的重覆,必将为市场选择所淘汰。其惟一出路是,在NGN及3G演进的基本概念上彼此融合,一道做出有益的重要贡献。所幸的是,目前已呈现这种不同标准化组织与标准,在NGN的统一概念与方向上加强其愈来愈多、愈来愈密切的合作与标准的融合工作。事实上,从MBS含义上考虑,作为ITU重要支撑的ETSI等组织的研究工作,在WPAN/WLAN/WMAN/WWAN所有层面上早已展开,包括ACTS,IST研究计划及NASA,ESA涉及空间的研究计划与进展等,已有效地构成这种未来演进、融合的客观基础。因此,目前彼此并行不悖的ITU,ETSI与IEEE,IETF等组织的标准化工作不应是谁取代谁、谁终结谁的问题,而应是瞄准GII与NGN这一大目标,实现彼此创造性地有机合作与融合。

WiMAX,你准备好了吗

--   
WiMAX是一项新兴的无线通信技术,能提供面向互联网的高速连接,据称该技术能提供覆盖三十英里范围的高速互联网连接。Intel已经花费数亿美元推广Wi-Fi无线技术,并将WiMAX视为一种能对偏远地区和发展中国家提供互联网连接的新方式。——摘自《商业周刊》

从IEEE 802.16标准谈起
IEEE 802.16a标准,又称WiMAX,是一种广带无线接入标准(Broadband Wireless Access ,BWA)。覆盖面积可达数百公里,并且无线传输速度可以和当今传统的光缆、DSL或者T1线路相比。

除此之外,IEEE 802.16标准最显著的优势在于能够通过无线媒介(如空气)快速地提供接入方式(具体技术内容可参见2003年第29期《电脑报》D1版)。

目前,大部分的网络技术和商业产品都是基于802.11的局域网络进行开发和研制的。随着宽带技术逐渐成熟和普及,更广的覆盖面积、更长的通讯距离、更方便的接入方式,是各用户和运营商的共同愿望。

随着802.16标准的成熟,大部分网络运营商都加入了WiMAX论坛,共同商讨WiMAX标准和研发相关产品。根据论坛的官方消息,正式的商用WiMAX技术的产品会在2004年上市。

WiMAX的优势
和传统的有线网络以及现有的Wi-Fi技术相比,WiMAX有以下几点明显的优势:高吞吐量,可扩展性,提供QoS服务以及增强的安全性能。

高吞吐量:WiMAX使用了更为强劲的信号调制解调模式,因此能够更有效,更快速地进行信号传输,对于信号的反射和衰减也可以很好地克服。它本身的动态自适应的调制模式可以在传输速率和传输距离之间进行取舍,即在一定范围内,以最高速率传输;或者以一定的速率传播最远的距离。在实际的环境中,如果由于距离或者物理位置原因,基站不能达到64QAM调制,那么会动态地降低到16QAM或者16QPSK,这样的动态性能提高了WiMAX覆盖的范围和传输的有效性。

可扩展性:WiMAX兼容所有授权和未授权的通讯频率,即可以对通讯带宽的频率分布进行调整。例如,某基站被分配到20MHz的通讯频谱,那么使用者可以把它划分为2个10MHz的通道,或者4个为5MHz的扇区。通过频率的有效性划分,每个基站可以根据自身的情况容纳最多数量的连接用户,同时提供高吞吐量和广覆盖区域。
QoS(服务质量):随着网络的不断发展,语音通讯对于个人和企业而言愈显重要。因此在IEEE 802.16a的标准中,专门针对语音和视频的服务质量指定了标准,从而降低延时,提供良好性能的服务。在802.16中的媒体访问层(MAC)就规定了对商用等级的服务提供“尽可能好”的服务质量。

安全:WiMAX针对Wi-Fi的不足,进行了改进。在私有性和加密的特性中增加了802.16的传输过程的认证和数据加密。

机遇还是夹缝
前不久的汉诺威CEBIT会展上,除了Intel、诺基亚公司外,IBM、阿尔卡特等公司都开始强力地支持WiMAX技术。Intel公司在2003年年底宣布,WiMAX的产品会在2004年正式上市。

随着WiMAX技术的成熟,各商家更看好的是WiMAX背后的无限商机和巨大的经济利益。对于一块巨大的蛋糕而言,谁先吃下一口,谁就能获利;更何况有Intel和IBM两位老大哥在背后撑腰,用户们也相信WiMAX网络不会成为空中楼阁。

法国电信设备厂商阿尔卡特已经在今年的3月26日宣布,和Intel共同携手开发WiMAX无线通信技术产品。Intel也在今年年初表示,包括英国和印度在内的6个国家的电信运营商正在评估WiMAX技术作为新的互联网服务产品的可能性。

英特尔的执行副总裁萧恩·麦勒尼Sean Maloney在年初召开的无线通讯协会上也曾说:“在未来5年内,WiMAX将非常重要,正如它在过去两年内那样。光纤固然理想,但安装光纤的花费使人们舍宽带网而转向无线网。在旧金山,每安装1平方英尺光纤大概需要300美元”。英特尔认为:WiMAX技术可把互联网推广到有线连接无法触及的农村地区,加快这些地区的网络普及速度。因此,WiMAX尤其适合我国国情。

英特尔还宣布:Airspan网络、Alvarion、Aperto网络以及Redline在内的电信设备公司就使用了英特尔芯片的WiMAX设备进行合作。除此之外,跟英特尔合作的电讯运营商还包括英国的BT和UK宽带公司、西班牙的Iberbanda公司、墨西哥的MVS网络公司、巴西的Neotec公司、中国香港的PCCW以及印度的Reliance Infocomm公司。相信Intel也会依靠WiMAX为现有的迅驰平台支撑其另一片天空。

实际上,WiMAX的发展前景也并不是人们所想象的那样乐观。首先,它和现有的3G网络产生非常大的冲突。移动电话运营商好不容易将昂贵的第三代3G网络投入运营,无线电频谱的使用授权也已经耗资上千亿美元,目前还准备花费数百亿美元进行网络建设。相比之下,WiMAX的速度比3G网络快了30倍,且基站的涵盖区域也是3G基站的10倍,更重要的是WiMAX无线电频谱可能是免费的,而使用这种技术的运营商所需要的基站也较少。因此是否放弃现有的3G网络,全面支持WiMAX显得两难。移动电话运营商当然不愿意把3G建设的费用“打水漂”,因此WiMAX最终的推进速度可能不会如人们预期的那样迅速。

其次,尽管802.16的标准已经浮出水面,但是其后还有功能性能更为强劲的IEEE 802.20的无线广域网标准在虎视眈眈。WiMAX最终是成功的商业产品,还是Wi-Fi和无线广域网的一个过渡品,目前还难以下定论。虽然IEEE802.20的标准还处在襁褓之中,但是位于夹缝之中WiMAX不得不作长远的打算,是生还是死,并不是WiMAX技术本身能够说了算的。

运营商、现有的网络设施、开发商、技术支持都会成为WiMAX在实现中所遇到的问题。
(斯伯丁)

小资料
IEEE组织把无线网络标准分成以下几种(图中按照覆盖面积的大小分割):其中IEEE 802.15是个人区域网络(PAN)(如蓝牙);IEEE 802.11是我们熟知的无线局域网;IEEE 802.16为无线城域网(MAN);而IEEE 802.20是覆盖面积更广的广域网(WAN)。

PAN中蓝牙的通讯距离在10米左右,我们熟悉的无线局域网Wi-Fi的通讯距离延长到100米左右,而全新的WiMAX的通讯距离可以高达30~50千米,因此它被称作Wi-Fi的终结者。


英特尔WiMax路线图计划

  新的网络技术将进一步改变商业运营模式,并改变全球范围内通信和管理信息的方式。在全球3G尚未有定论之际,无线通信技术WiMax悄然登场,这会给市场带来什么,人们拭目以待。

  特约撰稿 金凡

  在全球3G尚未有定论之际,无线通信技术WiMax悄然登场。有业内人士指出,受到半导体英特尔的鼎力支持,WiMax有可能将改写未来的无线通信格局。

  WiMax:全球第三大宽带线路

  WiMax(World Interoperability for Microwave Access,全球微波存取兼容技术),又称IEEE802.16a标准,或称宽带无线接入(Broadband Wireless Access,BWA标准)。

  WiMax用于将802.11a无线接入热点连接到互联网,也可连结公司、家庭至有线骨干线路,所以可作为线缆和DSL的无线扩展技术,从而实现无线宽带接入,解决无线通讯的“最后一公里”(Last Mile)问题。

  WiMax与Wi-Fi属于同一类技术,Wi-Fi是家庭及企业内部等短距离的无线接入技术。当Wi-Fi的无线接入范围在150英尺的时候,WiMax就可以让用户在30英里的范围内实现无线上网,传输数据、语音和图像资料,不过在3到5英里的范围内运用WiMax无线上网的效果更理想。

  WiMax相对于Wi-Fi的优势主要体现在,Wi-Fi解决的是无线局域网接入,而WiMax解决的是无线城域网的接入问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMax至少能把信号传送31英里。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMax为每秒70兆。

  少数几次3G与WiMax的技术比较结果亦令3G阵营感到不安。前者的网络速度比后者慢了30倍,而在网络覆盖区域上,一个3G基站的覆盖范围也只有WiMax的十分之一。

  在过去几年,为了获得3G运营牌照,无线运营商已经投入了上千亿美元的资金,而且目前他们还在花费几百亿美元以运行3G网络。而WiMax的无线电频率无需花费资金购买,而且基于这种技术,所需的基站数量也会比3G大为减少。

  今年4月,旨在推进无线宽带接入的团体WiMax论坛正式成立,目前已有超过25家通信设备企业加入。该论坛相当于无线LAN IEEE802.11的Wi-Fi联盟,其目标是促进WiMax的应用。论坛主席宣称WiMax为“仅次于CATV和DSL线路的第三大宽带线路”。

  英特尔推动通信融合

  在2004年英特尔信息技术峰会IDF上,权威人士表示WiMax将于2005年进入普及期--到2005年上半年将首先开始在户外使用,2005年下半年,等生产出小型基站后,还能在室内使用。到2006年,其小型化程度将会达到可用于便携终端的水平。

  2004年4月21日,电信咨询顾问公司BWCS和Senza Fili Consulting共同发表一项研究报告,预测WiMax会是非常普及的无线宽带技术。半导体巨人英特尔对支持WiMax尤其卖力。IT观察家说,拜这家芯片巨头鼎力支持所赐,Wi-Fi市场快速成长,WiMax极可能成为“第二个Wi-Fi”。

  没有一个行业巨人像英特尔这般对破坏性创新如此敏感。事实上,英特尔崛起的历史就是依靠不断破坏自我、竞争对手甚至颠覆整个行业的格局来获得突破性进展的。

  于美国旧金山举行的2004年春季英特尔信息技术峰会上,英特尔公司CEO克雷格·贝瑞特宣称,计算和通信的融合使商业用户对技术的需求进一步旺盛,数字技术已成为新一轮技术创新的核心力量。大规模的运用数字科技以及持续的技术演进,将带动全球商业、娱乐以及通信等领域产生彻底转变。

  英特尔已经明确地把通信作为其下一阶段的主要方向之一。执行副总裁兼通信事业部总经理马宏生(Sean Maloney)说:“目前通信与IT技术融合的业务已经成为公司的主要业务。”英特尔副总裁兼网络和存储事业部总经理Hans Geyer希望该技术能占据全球64%的偏远或新开发地区。鉴于成本压力,这些地区还未被宽带覆盖,在这些地方发展无线宽带接入就特别利于WiMax。

  英特尔过去曾经展示的Mobile Internet PC是笔记本电脑的未来概念。Mobile Internet PC将具备多种不同的无线传输技术,如蓝牙、WLAN等,让笔记型计算机可随时随地漫游与切换各种无线网络,其中最大的改变即是笔记本将具备无线广域网联网技术。在此背景下,英特尔不遗余力推动WiMax。

  WiMax路线图计划

  WiMax是一个英特尔内部非常热门的话题,管理阶层每周都讨论其发展多达三次。英特尔在2003年的IDF大会上就曾重点推介过WiMax技术,此后又在今年7月上旬给出了更为具体的产品时间表,外界称之为英特尔“WiMax路线图计划”。

  2004年WiMax技术将出现在企业热点和家庭网络的租用的互联网中;2005年WiMax技术将扩展到用于小企业、家庭企业和消费者市场的宽带网络;2006年WiMax技术将用于手机中并且开始用于笔记本电脑;2007年WiMax技术将在笔记本电脑领域迅速发展;2008年全球一半的笔记本电脑都将采用WiMax技术。

  英特尔预测,无线联网笔记本的成本和功耗还将进一步下降。

  中国市场将在英特尔WiMax路线图中占有重要地位——从技术特性而言,WiMax十分适合中国。今年6月,英特尔与我国大连、成都签署了部署WiMax技术的协议。根据英特尔与两个城市签署的谅解备忘录,成都、大连将架设接入最新的WiMAX宽带无线技术,届时企业和家庭将可以使用无线方式进行宽带连接。

  “Wi-Fi是我们拿着笔记本到处找接入点,而WiMax是它开着探照灯找我们,只要我们一开机,它就主动服务。”英特尔副总裁兼亚太区总经理蒋安邦说,“新的网络技术将进一步改变商业运营模式,并改变全球范围内通信和管理信息的方式。在全球经济一体化的环境下,对无线宽带技术的创造性使用将提高城市的竞争能力。”

  英特尔还宣布,它将在台北建立一个天线实验室,支持产品测试和加快在亚太地区推出新产品的时间。英特尔1995年在中国台湾建立了第一个应用和设计中心,并且在2003年建立了一个创新中心。

  这是英特尔继迅驰成功后又一次把宝压在了可集成到其芯片产品中的技术上。《商业周刊》把WiMax技术比作“英特尔为企业提供的能够迅速增强其实力的强大武器”,如果此举成功,这种做法带来的丰厚回报是坐拥价值770亿美元的家电、无线手持设备和通信设备市场,而目前英特尔在该市场中所占的份额还不到6%。

  业内人士指出,在当前半导体行业开始复苏的情况下,英特尔试图利用其在芯片市场上的领导地位,借助这些新构思进一步确保今后几年的赢利前景。

  尽管某些领域看起来与它的核心业务相差甚远,但英特尔从来不吝啬在新技术领域“传教”,并资助其它厂商来共同构建价值链。

  英特尔在通信融合领域里看到的一个宏大的商业前景。“在世界上有十亿台PC,有十亿部手机,创造下一个十亿的技术就是宽带无线,因为这个技术把PC和手机联系在了一起。”

举报本楼

本帖有 3 个回帖,您需要登录后才能浏览 登录 | 注册
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册 |

版规|手机版|C114 ( 沪ICP备12002291号-1 )|联系我们 |网站地图  

GMT+8, 2025-9-28 16:04 , Processed in 0.264045 second(s), 17 queries , Gzip On.

Copyright © 1999-2025 C114 All Rights Reserved

Discuz Licensed

回顶部