如何降低WiMAX成本

摘要：為了保持競(jìng)爭(zhēng)性和贏利能力，基礎(chǔ)局端 OEM 廠商必須盡最大努力降低 WiMAX 基站的成本。本文將詳細(xì)介紹如何通過(guò)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)降低WiMAX成本。
關(guān)鍵詞： WiMAX；成本；OEM；頻帶

降成本至關(guān)重要

在電信領(lǐng)域，毫無(wú)疑問(wèn)，成本也是重要因素。但在采用 WiMAX 技術(shù)的情況下，尤其要強(qiáng)調(diào)降低成本的重要性，因?yàn)殡m然WiMAX設(shè)備投放市場(chǎng)不過(guò)才只有幾個(gè)月的時(shí)間，但是市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)非常激烈了。

就 WiMAX 而言，成本是至關(guān)重要的因素，因?yàn)?WiMAX 技術(shù)既可能成為現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)充，也有可能對(duì)現(xiàn)有技術(shù)造成沖擊。例如，一些蜂窩運(yùn)營(yíng)商可能將 WiMAX 作為配套服務(wù)提供，就像目前許多運(yùn)營(yíng)商配套提供 Wi-Fi 服務(wù)一樣，而有些電信公司則可能采用 WiMAX 為 DSL 基礎(chǔ)局端連接范圍之外的客戶提供服務(wù)。一些新進(jìn)入市場(chǎng)的公司可能會(huì)使用 WiMAX 來(lái)吸引一些 3G 和有線電視寬帶客戶，或在基站回程通信中取代電信公司的銅線，從而對(duì)現(xiàn)有技術(shù)形成沖擊。這些情況是否成為現(xiàn)實(shí)，很大程度上取決于成本。對(duì)于服務(wù)供應(yīng)商及其客戶而言，新技術(shù)是否具有吸引力，取決于該技術(shù)能否提供更好的選擇，而價(jià)格常常是重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)。因此，設(shè)計(jì)工作的重要之處在于必須巧妙地實(shí)現(xiàn)性價(jià)比、運(yùn)營(yíng)開支 (OPEX) 及資本開支 (CAPEX) 的平衡，而 CAPEX 對(duì)服務(wù)供應(yīng)商的商業(yè)模型和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要。

對(duì)于基礎(chǔ)局端廠商而言，能否最大限度地降低營(yíng)運(yùn)成本是勝敗存亡的關(guān)鍵。因?yàn)楸M管 WiMAX 是一項(xiàng)全新的技術(shù)，但市場(chǎng)參與者已相當(dāng)多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也異常激烈。產(chǎn)品定價(jià)基準(zhǔn)是指導(dǎo)服務(wù)供應(yīng)商作出購(gòu)買決策的判斷依據(jù)?；A(chǔ)局端廠商希望推出特色產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的吸引力，從而超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?；A(chǔ)局端廠商已將研發(fā)力量集中于開發(fā)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，如通過(guò)提高數(shù)據(jù)速率，擴(kuò)大每個(gè)基站的覆蓋范圍或改善最端用戶的服務(wù)質(zhì)量 (QoS) 等來(lái)提高系統(tǒng)性能。例如，基礎(chǔ)局端廠商正積極支持多路輸入/多路輸出 (MIMO) 以及自適應(yīng)波束形成等智能天線技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)能夠同時(shí)支持更多用戶，并擴(kuò)大每個(gè)站點(diǎn)的覆蓋范圍。

在過(guò)往業(yè)績(jī)基礎(chǔ)上爭(zhēng)取更大發(fā)展

盡管 WiMAX 還是一種新技術(shù)，但基礎(chǔ)局端 OEM 廠商能夠重復(fù)使用過(guò)去的設(shè)計(jì)和其他領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，如 3G 和多通道/多點(diǎn)分布式服務(wù) (MMDS) 等固定與無(wú)線技術(shù)的整合，進(jìn)而向 802.16d(也稱為“固定”WiMAX 和 802.16-2004)或  802.16e(“移動(dòng)”版本，也稱為802.16e-2005)發(fā)展。

例如，德州儀器 (TI) 的 1 GHz TMS320TCI6482 DSP 就是一款針對(duì) CDMA2000 1xEV-DO、TD-SCDMA 以及 UMTS 等 3G 應(yīng)用的高密度、低功耗基帶解決方案。TI DSP 提供了正交頻分多路存取 (OFDMA) 系統(tǒng)所需的信號(hào)處理功能，而該系統(tǒng)是 WiMAX 的基礎(chǔ)。因此，基礎(chǔ)局端廠商在拓展 WiMAX 市場(chǎng)時(shí)能采用與 3G 產(chǎn)品相同的 DSP 技術(shù)。這種重復(fù)使用性使廠商不僅能夠顯著降低成本與相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，而且還能加速產(chǎn)品的上市進(jìn)程，從而有助于鞏固其在競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的 WiMAX 市場(chǎng)中的地位。

充分利用現(xiàn)有設(shè)計(jì)和技術(shù)對(duì)廠商節(jié)約成本、降低風(fēng)險(xiǎn)并加速產(chǎn)品上市進(jìn)程非常重要，有利于他們將現(xiàn)有的 802.16d 系統(tǒng)升級(jí)為 802.16e。盡管移動(dòng) WiMAX 標(biāo)準(zhǔn)剛剛確立不久(IEEE 于 2005 年 12 月剛剛批準(zhǔn) 802.16e-2005 標(biāo)準(zhǔn))，但經(jīng) WiMAX 論壇認(rèn)證的適用于固定應(yīng)用的設(shè)備已經(jīng)上市有幾個(gè)月的時(shí)間了。雖然 802.16d 開局不錯(cuò)，但 In-Stat 等行業(yè)分析公司認(rèn)為，移動(dòng) WiMAX 一旦在市場(chǎng)上推出(可能不遲于 2007 年)，那么其銷量將迅速超過(guò)固定設(shè)備。為了快速以低成本的方式適應(yīng)潮流發(fā)展的需要，基礎(chǔ)局端廠商應(yīng)計(jì)劃采用 DSP 等可編程組件，以確保其 WiMAX 產(chǎn)品能同時(shí)滿足固定與移動(dòng)應(yīng)用的需要。事實(shí)上，一些基礎(chǔ)局端廠商和服務(wù)供應(yīng)商正在考慮跳過(guò) 802.16d 而直接向 802.16e 升級(jí)，因?yàn)?802.16e 基礎(chǔ)設(shè)備能夠同時(shí)滿足固定用戶和移動(dòng)用戶的需求。

基站 OEM 廠商應(yīng)采用足夠靈活的、能在固定與移動(dòng)應(yīng)用之間轉(zhuǎn)換的 WiMAX 設(shè)計(jì)方案和組件，從而為這種發(fā)展趨勢(shì)做好準(zhǔn)備。此外，基站 OEM 廠商還應(yīng)認(rèn)識(shí)到，不同的工作環(huán)境可能會(huì)要求更多的設(shè)計(jì)工作，如室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋需要為 802.16e 微微蜂窩 (picocell) 提供增強(qiáng)型 RF 前端。

此外，我們還可設(shè)計(jì)出相應(yīng)的基帶系統(tǒng)，為今后新的需求預(yù)留空間，這也是滿足WiMAX 標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展的需要的方法之一。例如，TI 產(chǎn)品系列中就包含高度優(yōu)化的 PHY 層軟件庫(kù)?；A(chǔ)局端廠商可采用軟件直接開發(fā)系統(tǒng)，同時(shí)還可定制軟件并添加自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以支持更高級(jí)特性。這種靈活性有助于基站為今后技術(shù)發(fā)展預(yù)留空間，這對(duì)廠商及其客戶而言都是非常有利的?；A(chǔ)局端廠商還應(yīng)根據(jù)供應(yīng)商實(shí)力來(lái)選擇組件供應(yīng)商，其不僅要對(duì)單一產(chǎn)品，而且要對(duì)整個(gè)信號(hào)鏈進(jìn)行系統(tǒng)分析，提供參照設(shè)計(jì)。這有助于大幅節(jié)約開發(fā)成本，并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。例如，TI 就能為客戶提供完整的 RF 參照設(shè)計(jì)分析，從而優(yōu)化802.16d 和 802.16e 的性能。

圖1 WiMAX 頻帶、接口模式

頻帶之爭(zhēng)

WiMAX 可用于 2 ~11 GHz 的頻帶，將來(lái)頻帶可能高達(dá) 66 GHz。由于能在多個(gè)頻帶中工作，因此 WiMAX 能夠擁有更為廣泛的市場(chǎng)，從而滿足全球的需要，形成自身的一套成本結(jié)構(gòu)，這將有助于 WiMAX 與其他各種固定與無(wú)線技術(shù)(如 DSL 與 3G)展開競(jìng)爭(zhēng)。

頻帶的多樣性意味著廠商設(shè)計(jì)的 WiMAX 基礎(chǔ)局端必須能夠以極低的成本根據(jù)設(shè)備所使用國(guó)家的具體情況輕松進(jìn)行調(diào)節(jié)。正如 In-Stat報(bào)告中指出的那樣：“市場(chǎng)面臨的最大挑戰(zhàn)就是協(xié)調(diào)全球頻帶的使用，以使制造商能夠以更低的價(jià)格進(jìn)行設(shè)備量產(chǎn)?！?/P>

能否滿足不同國(guó)家的頻率、功率和幅射要求，同時(shí)又不必針對(duì)不同市場(chǎng)進(jìn)行大幅的重新設(shè)計(jì)工作，取決于基站 RF 組件的自適應(yīng)能力。例如，TDD 就是一種有用的技術(shù)，因?yàn)樗褂妹總€(gè)通道的效率高于FDD，而 FDD 可能導(dǎo)致有的頻率閑置。

由于組件可在任何可用頻率上支持任何 RF 接口，因此不必對(duì)不同市場(chǎng)進(jìn)行大幅度的設(shè)計(jì)改動(dòng)，這就節(jié)約了開銷成本。例如，如圖 1 所示，TI 提供完整的 RF 芯片組不僅可支持首批 WiMAX 技術(shù)所采用的所有相關(guān)頻帶(TRF12xx、11xx 和 24xx 系列支持 2.3_2.7 GHz、3.3_3.8 GHz 以及 4.9_5.9 GHz)，而且還支持 TDD 和 FDD 模式。

值得一提的是，選擇正確的DSP還有助于降低WiMAX的CAPEX和OPEX。TI 的 TCI6482 不僅能加速諸如符號(hào)速率及FFT 處理等 PHY 功能，而且還能加強(qiáng)智能天線應(yīng)用所需的數(shù)學(xué)矩陣處理能力，這有助于降低每通道成本以及每通道功耗。更低的功耗能夠顯著節(jié)約功率放大器的成本，并大幅降低用于驅(qū)動(dòng)及冷卻功率放大器所需的電量。

內(nèi)部設(shè)計(jì)的重要性

3G 與 WiMAX 的相似點(diǎn)之一在于，宏蜂窩難以適用于所有的情況。例如，在鬧市商業(yè)區(qū)或樓宇內(nèi)部，市中心寸土寸金，如果采用微微蜂窩而非標(biāo)準(zhǔn)大小的基站，那么用地租金就會(huì)低得多。租金越少，WiMAX 服務(wù)定價(jià)的競(jìng)爭(zhēng)力就越強(qiáng)。

對(duì)于基礎(chǔ)局端 OEM 廠商而言，微微蜂窩是在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手林立、標(biāo)準(zhǔn)尺寸基站極為普遍的 WiMAX 市場(chǎng)中推出特色產(chǎn)品的機(jī)遇。廠商降低微微蜂窩成本的方法之一，就是采用 TI 靈活而低成本的 RF 解決方案，因?yàn)樵摻鉀Q方案能夠最大化 WiMAX 的 RF 性能。此外，這種設(shè)計(jì)還有助于客戶針對(duì)不同的性能級(jí)別優(yōu)化解決方案，盡可能減少硬件方面的調(diào)整。例如，采用 TI TRF12xx (3.5 GHz) 芯片組或 TRF11xx (2.5 GHz) 芯片組的相似硬件平臺(tái)經(jīng)配置后，可同時(shí)支持 CPE 和 BTS 性能級(jí)別的解決方案，從而不僅最大限度地加速了產(chǎn)品上市進(jìn)程，而且還盡可能地節(jié)約了提供完整系統(tǒng)技術(shù)所需的資源。在開發(fā)全系列基站產(chǎn)品(包括宏蜂窩、微蜂窩以及微微蜂窩)時(shí)，基礎(chǔ)局端廠商應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)基帶或通道卡軟硬件對(duì)不同應(yīng)用的重復(fù)使用性。如果我們只用一種硅芯片平臺(tái)就能支持多種規(guī)格的應(yīng)用的話，那么將非常有助于系統(tǒng)廠商降低其總體研發(fā)成本。

在選擇供應(yīng)商時(shí)，各廠商還應(yīng)注意供應(yīng)商提供的解決方案能否同時(shí)滿足高端和低端基站的需求。這一靈活性使 OEM 廠商能夠針對(duì)低價(jià)格市場(chǎng)(如發(fā)展中國(guó)家)做工作，從而在上述市場(chǎng)用 WiMAX 作為有效的方式向廣大地區(qū)提供語(yǔ)音和寬帶服務(wù)，不必或只需進(jìn)行少量的電信基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。銷售對(duì)象為成本敏感型領(lǐng)域時(shí)，利潤(rùn)就會(huì)減少，因而在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足高端要求以便同時(shí)滿足不同市場(chǎng)的需要，這樣才能把握市場(chǎng)機(jī)遇，確保贏利。

性能仍然至關(guān)重要

盡管價(jià)格對(duì)拓展 WiMAX 市場(chǎng)非常重要，但片面追求低價(jià)是不可取的，仍要確保產(chǎn)品的性能。否則，局端 OEM 廠商一味搞價(jià)格戰(zhàn)，就會(huì)嚇跑投資者，到頭來(lái)服務(wù)供應(yīng)商還是會(huì)更關(guān)心性能，并愿意為高性能多投入。

許多局端 OEM  廠商都開發(fā)了類似于 Wi-Fi 的 WiMAX 基站，不能提供企業(yè)級(jí)或電信運(yùn)營(yíng)商級(jí)的可靠性和性能，而要想配合補(bǔ)充現(xiàn)有技術(shù)(如 3G、DSL 和有線連接)或作為現(xiàn)有技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，這種可靠性和性能都是不可或缺的。盡管固定和移動(dòng) WiMAX 標(biāo)準(zhǔn)都包含 QoS 機(jī)制，但面向企業(yè)和無(wú)線回程市場(chǎng)的廠商會(huì)關(guān)注如何實(shí)現(xiàn)更高的 QoS 機(jī)制，既能在市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)自身獨(dú)特性，又能提高自身產(chǎn)品的性價(jià)比。

TI 認(rèn)識(shí)到 WiMAX 局端廠商目前所面臨的挑戰(zhàn)。通過(guò)提供高度集成的低功耗基帶和 RF 解決方案，TI 使 OEM 廠商能夠開發(fā)低成本的小型基站系統(tǒng)。同時(shí)，TI 解決方案還具備足夠高的靈活性，能夠滿足不同的頻率規(guī)則要求，適合在各種地區(qū)部署，而且部署之后仍可進(jìn)行升級(jí)和實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性，以支持新特性和同時(shí)滿足宏蜂窩、微蜂窩和微微蜂窩的需求。簡(jiǎn)言之，TI 為 BTS OEM 廠商提供了在競(jìng)爭(zhēng)極其激烈的 WiMAX 市場(chǎng)中贏得成功所需的所有工具。

最后，之所以說(shuō)性能至關(guān)重要，是因?yàn)殡娦艠I(yè)對(duì) WiMAX 極為關(guān)注，基站只有實(shí)現(xiàn)最佳性能才能脫穎而出，才能避免在競(jìng)爭(zhēng)極為激烈的 WiMAX 領(lǐng)域中平庸化，并最終喪失新技術(shù)的光環(huán)而被淘汰。