談無線寬帶接入――WiMax技術(shù)的發(fā)展和未來

技術(shù)總是應(yīng)運(yùn)而生的。當(dāng)大家都在談?wù)?G發(fā)展如何如何，WIFI是否有可能取代3G等話題時(shí)，新的無線寬帶接入——WiMax技術(shù)出現(xiàn)了。WiMAX是一項(xiàng)新興技術(shù)，能夠在比Wi-Fi更廣闊的地域范圍內(nèi)提供“最后一公里”寬帶連接性，由此支持企業(yè)客戶享受T1類服務(wù)以及居民用戶擁有相當(dāng)于線纜/DSL的訪問能力。憑借其在任意地點(diǎn)的1～6英里覆蓋范圍(取決于多種因素)，WiMAX將可以為高速數(shù)據(jù)應(yīng)用提供更出色的移動(dòng)性。此外，憑借這種覆蓋范圍和高吞吐率，WiMAX還能夠提供為電信基礎(chǔ)設(shè)施、企業(yè)園區(qū)和Wi-Fi熱點(diǎn)提供回程。

什么是WiMax技術(shù)

所謂WiMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowave Access)是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，可以替代現(xiàn)有的有線和DSL 連接方式，來提供最后一英里的無線寬帶接入。WiMAX 將提供固定、移動(dòng)、便攜形式的無線寬帶連接，并最終能夠在不需要直接視距基站的情況下提供移動(dòng)無線寬帶連接。為此而建立了包括設(shè)備制造商、器件供應(yīng)商、運(yùn)營商等在內(nèi)的微波接入全球互操作性認(rèn)證產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。主要任務(wù)是通過對產(chǎn)品進(jìn)行兼容性和互操作性認(rèn)證，消除IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的障礙，擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍。

WiMax技術(shù)的優(yōu)勢

WiMax已經(jīng)從本質(zhì)上改變了最初的應(yīng)用方向，增加了移動(dòng)通信方面的服務(wù)。通過加入移動(dòng)特性，一方面，WiMax可以像原來設(shè)想的那樣，作為服務(wù)供應(yīng)商和電信商最后一公里接入的技術(shù)手段，同時(shí)還可成為運(yùn)營商們搭建語音和數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)。

按照Wimax的商用計(jì)劃，預(yù)計(jì)到2006年802.16即可集成到筆記本電腦，實(shí)現(xiàn)在城域網(wǎng)范圍內(nèi)的可移動(dòng)的寬帶無線數(shù)據(jù)服務(wù)。在城域網(wǎng)的范圍內(nèi)，用戶無須購置新的終端，僅用集成802.16功能的筆記本電腦，就可以60km/小時(shí)以上的移動(dòng)速度，不間斷地享用高于3G十倍以上的速率而構(gòu)成的寬帶精彩內(nèi)容服務(wù)。而且WiMax還能作為WiFi的備份，使用戶可快速、容易地訪問、漫游WiFi熱點(diǎn)，而筆記本電腦、PDA 、手機(jī)也可以通過在WiFi和WiMAX 間自由切換訪問互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)無縫的無線連接。

WiMax還通過將無線接入系統(tǒng)上升到無線接入網(wǎng)絡(luò)，多中心站之間通過負(fù)荷分擔(dān)的方式大大增加了網(wǎng)絡(luò)容量。

同時(shí)WiMax通過OFDM技術(shù)具備了非試距傳輸?shù)哪芰?，因此能夠在不同環(huán)境下獲得最佳的傳輸性能，WiMax還采用了智能天線技術(shù)來提高覆蓋能力。

此外，WiMax還具有成本低、易實(shí)施的優(yōu)勢，因此有利于得到更廣泛的支持和參與，從而形成新的產(chǎn)業(yè)鏈，新興運(yùn)營商、設(shè)備制造商、用戶都會(huì)獲益。在基站建設(shè)方面，WiMax不同于過去所采用的無線技術(shù)，移動(dòng)信號站為了更好的工作，減少障礙物的影響，都需要搭建高高的基站，WiMax可大大降低移動(dòng)運(yùn)營商的成本。

WiMax技術(shù)存在的問題

作為一種新興的寬帶無線接入技術(shù)，WiMAX相對于傳統(tǒng)的最后一公里接入手段，如DSL、FTTP、HFC、Wi-Fi、非標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線系統(tǒng)、CDMA1X，以及CDMA 2000、WCDMA、HSPDA等接入手段雖然有著獨(dú)到的優(yōu)勢和市場空間，但是如果要利用WiMAX實(shí)現(xiàn)最后一公里的接入仍然需要解決以下問題：

1、如何解決成本問題？

WiMAX產(chǎn)品利用其標(biāo)準(zhǔn)化，相對于非標(biāo)的寬帶無線產(chǎn)品其成本有了一個(gè)大幅的下降，但是預(yù)計(jì)WiMAX產(chǎn)品終端(固定)價(jià)格仍大致為400～500美元，這比DSL(終端價(jià)格為50～60美元)、以太網(wǎng)交換機(jī)(每個(gè)端口為10美元左右)高出很多，尤其是在有線非常發(fā)達(dá)的中國，對于采用WiMAX產(chǎn)品介入寬帶數(shù)據(jù)市場，成本的壓力相對較高。這些情況在歐美由于其資費(fèi)相對較高，壓力相對較小一些。隨著WiMAX技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，核心芯片廠家(如Intel、Fujitsu)的進(jìn)一步推動(dòng)，技術(shù)方案的高度集成和優(yōu)化，成本可能會(huì)有一個(gè)大幅度的下降，這時(shí)WiMAX產(chǎn)品才會(huì)在競爭中處于更為有利的位置。

目前情況正如市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Yankee集團(tuán)分析師LindsaySchroth指出的，提供無線寬帶接入服務(wù)的MMDS（MultipointMultichannelDistributionSystem ）多點(diǎn)多通道分布式系統(tǒng)供應(yīng)商包括WiMax 天線架設(shè)在內(nèi)的平均部署成本約在每用戶3000美元左右，這種高昂的部署成本不僅很難使服務(wù)供應(yīng)商獲得足夠的投資回報(bào)，也會(huì)讓多數(shù)用戶退避三舍。雖然Wavesat 、英特爾都看好WiMax 未來的商用前景，但短時(shí)間內(nèi)，由于應(yīng)用難以廣泛普及，WiMax 的成本將是制約其發(fā)展的最大瓶頸。

2.如何解決技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和頻率問題

在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上，WiMAX尚未完成統(tǒng)一大業(yè)，國際電聯(lián)如何確定其標(biāo)準(zhǔn)還不得而知。

同時(shí)對于無線系統(tǒng)，最為關(guān)鍵的是頻率問題，頻率資源的多少，分配的方式將直接決定無線系統(tǒng)的容量和規(guī)模。而系統(tǒng)所能達(dá)到的容量和規(guī)模將直接決定運(yùn)營商的投資力度和經(jīng)營方向。目前在國際上為寬帶無線規(guī)劃的執(zhí)照頻率主要為2.5G(美國)和3.5G(全球除美國)，非執(zhí)照頻率為5.8G，潛在的頻率還包括3.3G。按照目前各國的頻率分配方式，每個(gè)運(yùn)營商所獲得的頻點(diǎn)都距大規(guī)模的蜂窩組網(wǎng)要求有較大的距離，一般情況下，需要6～8個(gè)左右的頻點(diǎn)才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的組網(wǎng)，而目前的分配方式最多為4個(gè)左右頻點(diǎn)，因此，WiMAX產(chǎn)品要成為主流的最后一公里接入方式，還需要在頻率資源分配的方式上尋求突破。

而在我國802.16a的工作頻段是2-11GHz的需指配的頻段在兩年前頒布的新的無線電頻率劃分規(guī)定中己分配完畢，未給Wimax留下空白頻段。同時(shí)，3G技術(shù)的成熟和規(guī)模商用，也將較大程度的影響運(yùn)營商對于WiMax 的投資建設(shè)。

因此華為WiMAX產(chǎn)品部部長王占強(qiáng)認(rèn)為，WiMAX的頻譜是當(dāng)前最應(yīng)該優(yōu)先解決的問題。目前，WiMAX論壇比較傾向于統(tǒng)一在2.5G或3.5G兩個(gè)頻段上，但現(xiàn)在各方大都各自為政，分散在多個(gè)頻段上開發(fā)產(chǎn)品。

而且有一些頻段的應(yīng)用是需要政府批準(zhǔn)的，在有的國家還需要收取執(zhí)照費(fèi)。在這一點(diǎn)上，英特爾表示正在與中國政府及運(yùn)營商溝通，但政府的態(tài)度目前尚不明朗。

3.如何與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的相互融合問題

WiMAX產(chǎn)品作為一種新的接入手段，還需要解決的一個(gè)重要的問題就是如何與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)融合。目前WiMAX產(chǎn)品主要還是一種接入和傳輸手段，802.16-2004也只是規(guī)定空中的接口問題，對于業(yè)務(wù)、用戶的認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等在標(biāo)準(zhǔn)上還沒有一個(gè)統(tǒng)一的考慮。在這種情況下，如何利用現(xiàn)有的核心網(wǎng)絡(luò)完成用戶認(rèn)證管理、計(jì)費(fèi)平臺(tái)的統(tǒng)一是WiMAX產(chǎn)品作為一種新的最后一公里解決方案的一個(gè)關(guān)鍵問題。

4.如何解決室內(nèi)覆蓋問題

作為一個(gè)無線系統(tǒng)，不能只實(shí)現(xiàn)室外覆蓋，否則會(huì)產(chǎn)生極高的安裝成本，這些成本包括直接的材料和安裝費(fèi)用成本，還包括其它的成本，如物業(yè)、安裝位置的租賃費(fèi)用等，這些成本可能會(huì)占到設(shè)備成本的20%~50%。在北美等地區(qū)，由于土地和房屋為私人擁有，常常會(huì)導(dǎo)致室外型的終端無法安裝。另外，室外型的安裝方式也大大地限制了潛在用戶的范圍，限制了運(yùn)營商客戶的發(fā)展。

而要實(shí)現(xiàn)室內(nèi)覆蓋，需要有足夠的鏈路余量，具體到WiMAX產(chǎn)品，就需要AAS、STC、子載波等技術(shù)能夠快速地集成到WiMAX產(chǎn)品當(dāng)中。

WiMax的未來

WiMax的未來發(fā)展很大程度上取決于它與3G、WIFI等技術(shù)的關(guān)系上。

1、由WiMax與3G的關(guān)系看WiMax的未來發(fā)展

3G是支持高速無線通信的ITU規(guī)范。這一遍布全球的無線連接與GSM、TDMA和CDMA相兼容。下一代3G蜂窩服務(wù)能夠?yàn)檎Z音和數(shù)據(jù)提供一個(gè)遠(yuǎn)程無線接入范圍。全球的運(yùn)營商目前都在為城鎮(zhèn)、郊區(qū)和交通流量較大的鄉(xiāng)村地區(qū)部署3G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。下一代3G蜂窩服務(wù)能夠跨多種地域創(chuàng)建廣泛的數(shù)據(jù)接入范圍，從而為語音通信和互聯(lián)網(wǎng)連接提供最理想的移動(dòng)計(jì)算能力。

WiMax自提出以來一直都比較引人關(guān)注，特別是有Intel這樣的業(yè)界巨頭和WiMAX組織的推動(dòng)，業(yè)界對WiMax展開了熱烈的討論，尤其是WiMax與3G的關(guān)系，存在多種不同的觀點(diǎn)：有的觀點(diǎn)認(rèn)為WiMax會(huì)取代3G，有的則認(rèn)為WiMax不可能取代3G，只是3G的互補(bǔ)技術(shù)。

因此可以看出只有在確立了WiMax與3G的關(guān)系，才能明確WiMax未來的發(fā)展

對于802.16e（WiMax）技術(shù)和3G技術(shù)，首先由于定位的不同，二者存在很大差異。