專(zhuān)家點(diǎn)評：2007年無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展超乎預期

　　一、引言

　　高速率Internet連接能力及3G的全面商用化一再推遲，給WLAN的快速發(fā)展提供了良機。但從覆蓋域、速率能力、基本業(yè)務(wù)類(lèi)別、可移動(dòng)速率、前向擴展演進(jìn)等多方面進(jìn)行綜合分析可以看出，3G與WLAN是一種優(yōu)良的互補組合，不是彼此競爭關(guān)系。認為WLAN將取代3G之類(lèi)的說(shuō)法是片面的，不恰當的。甚至可以說(shuō)，不論是IEEE802.11x(x=a,b,c……n等)，HiperLAN/x(x=1,2)，還是802.15x(x=1，相當藍牙)，2(WPAN-WLAN共存)，3(相當超寬帶UWB，速率可高達數百Mbit/s的WPAN)，4(比藍牙速率更低的ZigBee之類(lèi) WPAN)等)，以及802.16x和802.20x.802.21xWMAN，WWAN和HisWANx等，在未來(lái)的3G+/4G演進(jìn)過(guò)程中，彼此將按市場(chǎng)競爭驅動(dòng)這一基本原則，確立自身合理的市場(chǎng)定位，并在多模/多頻/多制式環(huán)境中，以業(yè)務(wù)、應用、用戶(hù)為先進(jìn)行互補，在NGN統一平臺基礎上逐步趨向融合。

　　不同標準化組織各有其不同的風(fēng)格與長(cháng)處，例如ITU-T/R，3GPPx(3GPP/3GPP2)多半沿襲其較多的電信標準化經(jīng)驗，有較完整的商業(yè)贏(yíng)利運作模式，但往往缺乏動(dòng)態(tài)跟蹤市場(chǎng)、用新技術(shù)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的響應速度。相反，IEEE802.xy之類(lèi)標準則具有快速、動(dòng)態(tài)跟蹤市場(chǎng)、用新技術(shù)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的響應速度，而其考慮的不完備性則以市場(chǎng)驅動(dòng)為導向進(jìn)行標準的擴展與補充，以完善其互操作性和安全性及QoS改進(jìn)和可贏(yíng)利商業(yè)模式的支撐等。因此，兩者各有特點(diǎn)與長(cháng)處，需相互結合，取長(cháng)補短。從市場(chǎng)驅動(dòng)角度看，后者往往會(huì )顯得更有響應速度與活力。事實(shí)上，這些不同標準化組織與標準的制訂，已在 NGN的統一概念上加強了其愈來(lái)愈密切的合作與標準融合工作。

　　二、WiMAX的定位與目標

　　Wi-Fi要取代3G這股風(fēng)目前已大大降溫，取而代之的是P/O-WLAN的商業(yè)運作及Xdsl，GPRS，cdma20001x與WLAN的多層次覆蓋、多模式的可贏(yíng)利/多業(yè)務(wù)增值商業(yè)運作等。切實(shí)改進(jìn)QoS與安全性，是Wi-Fi“熱潮”的發(fā)展趨勢。

　　目前，WiMAX論壇掀起了另一股熱潮，宣稱(chēng)WiMAX這一技術(shù)將是一種“僅次于xDSL和CableModem的第三類(lèi)寬帶接入技術(shù)”，并將 2005年定為“WiMAX年”，即2005年將是WiMAX技術(shù)市場(chǎng)步入快速成長(cháng)與發(fā)展的一年。于是，一些論調再度升級，認為WiMAX將取代Wi- Fi，xDSL及CATV，甚至認為其速度是3G的10倍，基站覆蓋域也可達到3G的10倍，從而成為3G的終結者等。一時(shí)間搞得人們暈頭轉向，無(wú)所適從。

　　客觀(guān)說(shuō)來(lái)，上述言詞并無(wú)不妥。事實(shí)上，WiMAX起源于IEEE802.16x。IEEE802.16x工作組成立于1999年，其主要目標是制訂BWA寬帶無(wú)線(xiàn)接入標準，分三個(gè)小組工作。802.16.l負責制定頻率為10-66GHz的無(wú)線(xiàn)接口標準，802.16.2負責制定BWA系統共存的標準，802.16.3負責制定頻率范圍在2-10GHz的無(wú)線(xiàn)接口標準，IEEE802.16標準于2001年12月獲得通過(guò)，當時(shí)確定單載波無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)空中接口標準的工作頻率為10-66GHz，直視(LoS)傳輸，多徑衰落可忽略，從而可用單載波傳輸。但此標準物理層不適合于10GHz以下較低頻率應用，覆蓋能力也不能超越LoS。隨著(zhù)OFDM技術(shù)的逐步成熟，包括ISM等無(wú)執照的頻段在內均可供使用。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頻段，對有執照的頻段可用單載波或OFDM多載波運行，對無(wú)執照的頻段必須用0FDM多載波方式，并借助動(dòng)態(tài)頻率選擇技術(shù)解決比較復雜環(huán)境下的干擾問(wèn)題。服務(wù)對象可針對家庭住宅、企業(yè)和支持WLAN熱點(diǎn)區的最后一公里寬帶無(wú)線(xiàn)接入，從而也可提供我國 3.5GHz，5.8GHz頻段的MMDS型寬帶無(wú)線(xiàn)接入應用。

　　因此，WiMAX的初衷及市場(chǎng)目標為寬帶無(wú)線(xiàn)接入城域網(wǎng)(BWAMAN)技術(shù)，也稱(chēng)IEEEWirelessMAN，基本目標是要提供一種城域網(wǎng)領(lǐng)域點(diǎn)對多點(diǎn)的寬帶無(wú)線(xiàn)接入手段，其性能堪與xDSL，CableModem等傳統線(xiàn)纜寬帶接入手段相媲美。0FDM技術(shù)的引入，可有效對抗微波寬帶傳輸的多徑效應，取得一定意義上的非直視N-Los傳輸能力及便于安裝維護等工程的實(shí)施，并可適應一定條件與一定速度的移動(dòng)狀態(tài)下的運行能力。同時(shí)，隨著(zhù) WLAN熱點(diǎn)的快速增加，用戶(hù)通常期望能在離開(kāi)熱點(diǎn)區后延伸服務(wù)連接，從而又在802.16a標準基礎上改進(jìn)為另一新標準802.16e，以解決這類(lèi)用戶(hù)需求，使其離開(kāi)家中或辦公場(chǎng)所的WLAN熱點(diǎn)地區后，仍可保持與無(wú)線(xiàn)ISP網(wǎng)絡(luò )連接，甚至可方便地接入另一城市的另一家無(wú)線(xiàn)ISP網(wǎng)絡(luò )。為推進(jìn)WiMAX 的發(fā)展及確保多廠(chǎng)商環(huán)境下WIMAX產(chǎn)品與系統解決方案的兼容性，2003年4月，802.16技術(shù)的部分領(lǐng)先供應商發(fā)起成立了上述WiMAX論壇，目前它已有包括INTEL，Siemens，Alcatel，AT&T，Covad Com等在內的80家成員。

　　WiMAX的長(cháng)處在于采取了動(dòng)態(tài)自適應調制、靈活的系統資源參數及M-QAM-ODFM多載波調制等一系列新技術(shù)，從而取得無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的靈活性與可移動(dòng)性，并兼具較高速率處理能力(可達70-100Mbi/s，甚至更高)及較好QoS與安全性控制，可與xDSL和CableModem等線(xiàn)纜傳統寬帶接入的速率、帶寬與QoS相媲美。

　　這些靈活性使運營(yíng)商便于規劃網(wǎng)絡(luò )與進(jìn)行工程實(shí)施，特別是對運營(yíng)環(huán)境較復雜與惡劣的ISM等無(wú)執照/準無(wú)執照場(chǎng)合，這種部署與配置的靈活性及對各類(lèi)N-LoS環(huán)境的一定適應能力均可發(fā)揮出為用戶(hù)所歡迎的良好作用，也有利于隨用戶(hù)群體需求狀況的不斷升級而相應地擴展網(wǎng)絡(luò )。同時(shí)，對城郊及農村等邊緣地區，往往有語(yǔ)音通信等基本需求。WiMAX還可提供滿(mǎn)足語(yǔ)音和低時(shí)延視頻服務(wù)等基本QoS支持，并可由同一基站同時(shí)支持采用T1/D1等企業(yè)類(lèi)用戶(hù)和采用 xDSL等家庭類(lèi)用戶(hù)的多用戶(hù)、多業(yè)務(wù)支持能力?？傊?，WiMAX作為一種隨市場(chǎng)實(shí)際需求導向不斷完善起來(lái)的面向所謂最后一公里接入領(lǐng)域的無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng) WMAN的標準與技術(shù)，尤其在目前全球缺乏統一寬帶無(wú)線(xiàn)接入標準之際，有重要現實(shí)意義與戰略?xún)r(jià)值。就覆蓋及裝備環(huán)境及歷史因素考慮，對于城郊與農村、邊遠地區的xDSL，Cable，Modem不能有效覆蓋、不便或不值得部署的區域，WiMAX更是大有用武之地。如上所述，在802.16a基礎上改進(jìn)的 802.16e標準，更有助于有效地延伸WLAN的連接，從而將有望與Wi-Fi有機互補，從而更有力地推進(jìn)熱點(diǎn)地區及家庭與SOH0等小型辦公區域的 WLAN的有效發(fā)展。在WLAN與WMAN的市場(chǎng)定位層面上有機地互補，形成一種健康、合理的發(fā)展格局，決不是WiMAX將取代Wi-Fi的問(wèn)題。因此，關(guān)鍵之點(diǎn)即為WiMAX的基本市場(chǎng)定位目標是無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)WMAN，而不是別的，這是特別要引起注意的。

　　另一方面，WiMAX面臨的首要挑戰依然是其價(jià)位。Yankee集團的分析數據指出，目前MMDS多點(diǎn)/多信道分布式系統，包括WiMAX天線(xiàn)部署在內，每用戶(hù)成本高達3000美元左右，這不僅使運營(yíng)商難以獲得足夠的投資回報，也會(huì )使用戶(hù)望而生畏，退避三舍，更何況對中國3.5GHz頻段這一資源很有限的MMDS寬帶無(wú)線(xiàn)接入系統。經(jīng)過(guò)幾輪的方案更新及技術(shù)創(chuàng )新后，各類(lèi)設備已具備符合市場(chǎng)需求的相當優(yōu)良的信價(jià)比，WiMAX若是按上述類(lèi)似價(jià)位參與競爭將面臨嚴峻的挑戰。此外，WiMAX與Wi-Fi，3G/3G演進(jìn)等在相當長(cháng)時(shí)間內將會(huì )互補共存，并在重疊區有一定程度的彼此競爭。對此，保持這些系統應用之間的有效互聯(lián)互通及增強其自身競爭力也是WiMAX面臨的重要任務(wù)。

　　三、發(fā)展趨勢分析

　　盡管WiMAX運行速率可為目前所謂純凈的原始3G的30倍甚至更高，其覆蓋范圍用低階調制時(shí)可與3G匹敵，但這不是3G那種以無(wú)線(xiàn)廣域網(wǎng) WWAN為基本模式，以公眾語(yǔ)音及多媒體全球(區域或國家)漫游為主導的個(gè)人手機終端為重要標志的基本市場(chǎng)定位，本質(zhì)上它是作為3G及3G演進(jìn)的一種無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)、多點(diǎn)基站互聯(lián)和回運的重要支持手段。兩者潛在的市場(chǎng)也有巨大差異，根本談不上WiMAX會(huì )成為3G的終結者。應該說(shuō)，繼802.16x。 WiMAX之后的802.20x才與3G運行有更多相似性?；赪WAN的IEEE802.20標準的所謂MBS或Mobile-Fi，其速率也是 16Mbit/s，也具有高速可移動(dòng)性及較好的覆蓋能力。但其所采用的基本技術(shù)依然與目前與NGN，3G+/4G技術(shù)相類(lèi)似，甚至后者所考慮的新技術(shù)內涵更豐富，未來(lái)同樣將向以IP為基礎或全IP多業(yè)務(wù)方向邁進(jìn)。其250km/hr高速移動(dòng)速度時(shí)的傳輸速率(或所謂帶寬)可高達20Mbit/s乃至 100Mit/s，靜止或室內狀態(tài)時(shí)可高達1000Mbit/s。而且，按NGN概念演進(jìn)的下一代移動(dòng)網(wǎng)，其后向無(wú)縫兼容推進(jìn)實(shí)力非常巨大，屆時(shí)包括第三方在內，以終端、應用、服務(wù)為主導將成為市場(chǎng)發(fā)展的重要驅動(dòng)力與贏(yíng)利點(diǎn)之所在。

　　不同標準化組織試圖進(jìn)行無(wú)生命力的重覆，必將為市場(chǎng)選擇所淘汰。其惟一出路是，在NGN及3G演進(jìn)的基本概念上彼此融合，一道做出有益的重要貢獻。所幸的是，目前已呈現這種不同標準化組織與標準，在NGN的統一概念與方向上加強其愈來(lái)愈多、愈來(lái)愈密切的合作與標準的融合工作。事實(shí)上，從MBS含義上考慮，作為ITU重要支撐的ETSI等組織的研究工作，在WPAN/WLAN/WMAN/WWAN所有層面上早已展開(kāi)，包括ACTS，IST研究計劃及NASA，ESA涉及空間的研究計劃與進(jìn)展等，已有效地構成這種未來(lái)演進(jìn)、融合的客觀(guān)基礎。因此，目前彼此并行不悖的ITU，ETSI與IEEE， IETF等組織的標準化工作不應是誰(shuí)取代誰(shuí)、誰(shuí)終結誰(shuí)的問(wèn)題，而應是瞄準GII與NGN這一大目標，實(shí)現彼此創(chuàng )造性地有機合作與融合。