無線技術(shù)：從多元競(jìng)爭(zhēng)走向多元融合

今天，無線技術(shù)領(lǐng)域正處在一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期，各種創(chuàng)新無線技術(shù)不斷涌現(xiàn)并快速步入商用，無線應(yīng)用市場(chǎng)異?；钴S，無線技術(shù)自身也在快速演進(jìn)中不斷革新。隨著在社會(huì)各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，無線電技術(shù)已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)社會(huì)信息化的重要手段。無線技術(shù)的興盛已經(jīng)成為21世紀(jì)信息技術(shù)進(jìn)步最重要的推動(dòng)力量，而未來人類生活方式也將因之產(chǎn)生翻天覆地的變化。當(dāng)前，在“無線＋寬帶”的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)下，各種無線技術(shù)如雨后春筍般涌現(xiàn)，并在具體的應(yīng)用場(chǎng)合展開激烈的競(jìng)爭(zhēng)。其相互間的競(jìng)爭(zhēng)，一方面促進(jìn)了各種技術(shù)自身的快速發(fā)展；另一方面，也驅(qū)使各種技術(shù)去尋找最佳的市場(chǎng)定位，并且開始通過技術(shù)融合、網(wǎng)絡(luò)融合的方式，滿足市場(chǎng)對(duì)于無縫通信、融合通信的需求。從多元競(jìng)爭(zhēng)走向多元融合，成為無線技術(shù)的重要發(fā)展方向。

無線接入在競(jìng)爭(zhēng)中融合

在多元融合的大趨勢(shì)下，3G、WiMAX、WLAN等各種無線技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)中互相借鑒和學(xué)習(xí)，涌現(xiàn)出了同時(shí)被上述無線技術(shù)采用的新型射頻技術(shù)，如MIMO和OFDM技術(shù)等。與此同時(shí)，在以ITU和3GPP/3GPP2引領(lǐng)的蜂窩移動(dòng)通信從3G到E3G，再走向B3G/4G的演進(jìn)道路上，以及IEEE引領(lǐng)的無線寬帶接入從無線個(gè)人域網(wǎng)到無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)，再到無線廣域網(wǎng)的演進(jìn)道路上，都開始增加對(duì)方的內(nèi)容，例如：移動(dòng)通信不斷強(qiáng)化寬帶傳輸性能，無線寬帶接入不斷增強(qiáng)漫游性能以及安全性能。

易觀國(guó)際分析師謝必強(qiáng)認(rèn)為，無線化和寬帶化是電信網(wǎng)絡(luò)接入層發(fā)展的總趨勢(shì)，而Wi-Fi和WiMAX技術(shù)為寬帶無線網(wǎng)絡(luò)提供了新的發(fā)展契機(jī)。在我國(guó)，寬帶無線接入技術(shù)主要包 括MMDS、LMDS、Wi-Fi、WiMAX四種，其中由于LMDS沒有解決合法頻段問題，MMDS和LMDS標(biāo)準(zhǔn)化程度較低造成成本居高不下、缺乏移動(dòng)性等原因，導(dǎo)致MMDS和LMDS在我國(guó)的應(yīng)用是不成功的。而Wi-Fi在運(yùn)營(yíng)商方面雖然沒有得到大規(guī)模應(yīng)用，但是在駐地網(wǎng)和個(gè)人用戶領(lǐng)域得到快速發(fā)展。WiMAX的強(qiáng)大覆蓋能力和組網(wǎng)能力也為運(yùn)營(yíng)商提供了新的寬帶無線接入技術(shù)選擇。據(jù)預(yù)計(jì)，到2008年中國(guó)WiFi設(shè)備市場(chǎng)總規(guī)模有望達(dá)到62億元。WiMAX具有部署簡(jiǎn)單、接入層技術(shù)、電信級(jí)等顛覆性技術(shù)的特征，對(duì)無線寬帶技術(shù)的發(fā)展有重要影響。到2010年，中國(guó)的WiMAX用戶數(shù)可望達(dá)到1020萬。

借鑒WiMAX的高速數(shù)據(jù)傳輸特性，蜂窩移動(dòng)通信啟動(dòng)了LTE，即“3G長(zhǎng)期演進(jìn)”項(xiàng)目，用以增強(qiáng)寬帶傳輸性能。相比目前各個(gè)3G移動(dòng)通信系統(tǒng)，該演進(jìn)項(xiàng)目提高了通信傳輸速率和頻譜效率，系統(tǒng)的最大帶寬為20MHz。在這樣的帶寬下，下行峰值速率為100Mbit/s、上行為50Mbit/s。LTE的確立，令蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)線路與定位為“低移動(dòng)性寬帶接入”的WiMAX有了很多的相似之處。

當(dāng)蜂窩移動(dòng)通信在向WiMAX、WLAN學(xué)習(xí)的時(shí)候，WiMAX、WLAN也在添加電信級(jí)的安全等內(nèi)容。在安全方面，WiMAX、WLAN將基于多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等)提供不同等級(jí)的安全方案，使企業(yè)、個(gè)人用戶可以根據(jù)不同的性價(jià)比來選擇滿足自己需要的安全策略；在漫游能力方面，WiMAX、WLAN也朝著覆蓋范圍更大，從熱點(diǎn)到熱區(qū)到整個(gè)城市的方向邁進(jìn)；在技術(shù)方面，WiMAX、WLAN將致力于打造基于IP的交換技術(shù)和開放的業(yè)務(wù)平臺(tái)，使網(wǎng)絡(luò)更智能、更易于管理。

在“無線＋寬帶”的大趨勢(shì)下，無論是蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)還是WiMAX、WLAN等無線寬帶技術(shù)，都面臨著同樣的考驗(yàn)：信道多徑衰落和頻譜效率。在這樣的情況下，OFDM和MIMO就成為各種無線技術(shù)的共同選擇。OFDM在解決多徑衰落問題的同時(shí)，增加了載波的數(shù)量，造成了系統(tǒng)復(fù)雜度的提升和帶寬的增大；MIMO則能夠有效提高系統(tǒng)的傳輸速率，在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下提高頻譜效率。因此，OFDM和MIMO的結(jié)合，成為推動(dòng)“無線＋寬帶”發(fā)展的重要力量。

無線網(wǎng)絡(luò)吸收有線元素

現(xiàn)在無繩電話、藍(lán)牙、Wi-Fi等的廣泛應(yīng)用使得無線與有線的界限越來越模糊，事實(shí)上，也正是這種“有、無”的結(jié)合構(gòu)成了通信網(wǎng)的整體。一方面，固定和移動(dòng)兩者之間是大量共源的，而且是相互借鑒產(chǎn)生的，它們之間的差距越來越小。另一方面，全業(yè)務(wù)是未來運(yùn)營(yíng)商的一個(gè)重要發(fā)展方向，他們希望用最低的成本來實(shí)現(xiàn)最大的利益，這也使得移動(dòng)和固定網(wǎng)的融合（FMC）日趨成為人們的必需。

信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院總工程師蔣林濤在接受記者采訪時(shí)表示，從技術(shù)角度看，有線通信和無線通信各有優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)。目前，有線通信主要采用了雙絞線、同軸電纜等作為連接手段，提供了從幾kbps到幾Gbps的傳輸速率。幾乎無上限的傳輸能力使它能夠開展窄帶到超寬帶的各種類型的業(yè)務(wù)，而又恰恰是這根“線”使它失去了很好的自由度。而無線通信技術(shù)雖然突破了“線”的束縛，但是受到頻率資源、傳輸能力的嚴(yán)重限制，純粹的無線無法滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。因此兩者的互相補(bǔ)充、整合能夠滿足網(wǎng)絡(luò)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。

固定與移動(dòng)的融合就是將固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的共同部分提取出來，用一套系統(tǒng)去滿足其要求，將差異部分用不同的技術(shù)去滿足各自的要求。中國(guó)電信北京研究院副院長(zhǎng)趙慧玲認(rèn)為，盡管目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織關(guān)于FMC的定義有著不盡相同的表述，但對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，實(shí)施FMC都應(yīng)關(guān)注的內(nèi)容為：通過網(wǎng)絡(luò)各層面、終端、支撐系統(tǒng)的整合和融合，為用戶提供無縫的融合業(yè)務(wù)體驗(yàn)和服務(wù)能力；進(jìn)行客戶群細(xì)分基礎(chǔ)上的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)整合工作。ETSI認(rèn)為，“FMC關(guān)注的是獨(dú)立于接入技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)能力，并不一定指網(wǎng)絡(luò)物理層面的融合，而是融合的網(wǎng)絡(luò)能力和支撐標(biāo)準(zhǔn)；這些標(biāo)準(zhǔn)可以支持一系列連續(xù)的服務(wù)，而這些服務(wù)可以通過固定、移動(dòng)、公共或私有的網(wǎng)絡(luò)提供。”

當(dāng)前，知名運(yùn)營(yíng)商普遍認(rèn)同F(xiàn)MC遠(yuǎn)期發(fā)展方向是系統(tǒng)化的融合，應(yīng)為用戶提供全方位融合的業(yè)務(wù)體驗(yàn)和服務(wù)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)層面的整體融合。目前FMC的業(yè)務(wù)發(fā)展是分階段進(jìn)行的，第一階段一般以提供語音業(yè)務(wù)為主，第二階段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)。從已經(jīng)或即將推出商用服務(wù)的幾家運(yùn)營(yíng)商來看，F(xiàn)MC尚處于第一階段。目前，F(xiàn)MC主要實(shí)現(xiàn)語音業(yè)務(wù)的提供，解決移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題；語音的無縫切換尚未完成，部分運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)了短信業(yè)務(wù)。就技術(shù)方案而言，目前推出融合終端的運(yùn)營(yíng)商在接入方式選擇上以藍(lán)牙和Wi-Fi為主。

在固定移動(dòng)融合的進(jìn)程中，IMS由于可以實(shí)現(xiàn)固定與移動(dòng)、電信網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)的融合，并且可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，支持更豐富的定制化業(yè)務(wù)，被認(rèn)為是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)融合的最理想的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。IMS由3GPP在R5版本中提出，基于SIP體系，適應(yīng)各種接入技術(shù)。IMS技術(shù)繼承了軟交換分離架構(gòu)的思想，但I(xiàn)MS的業(yè)務(wù)提供方式和傳統(tǒng)PSTN以及CS域的提供方式有著明顯的不同。在IMS系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)層和控制層完全分離，控制層不提供業(yè)務(wù)，它提供業(yè)務(wù)層必要的觸發(fā)、路由、計(jì)費(fèi)等功能，業(yè)務(wù)完全由業(yè)務(wù)層提供。IMS這種完全分離的架構(gòu)，使得網(wǎng)絡(luò)除了在承載層、控制層能夠做到融合外，在業(yè)務(wù)層也可以做到統(tǒng)一的管理。對(duì)于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商而言，IMS具備支持寬帶移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)及大客戶業(yè)務(wù)的能力，對(duì)多種接入方式，包括GPRS、EDGE、3G、xDSL、Intranet、WLAN、WiMAX等提供了支持。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商主要是將IMS與現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)配合，提供POC、視頻共享等多媒體增值服務(wù)。

截至2006年4月，全球已有近200張IMS測(cè)試及商用網(wǎng)絡(luò)。其中，部署較為成熟的IMS網(wǎng)絡(luò)包括Cingular、Telefonica、BT、DT、Sprint等運(yùn)營(yíng)商建設(shè)的80多個(gè)試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)和10多個(gè)商用網(wǎng)絡(luò)。值得注意的是，IMS的全球性測(cè)試成為融合進(jìn)程的一個(gè)標(biāo)志性事件。2006年7月13日，多元服務(wù)論壇（MSF）宣布，GMI（全球MSF互操作）2006活動(dòng)將于10月16日至27日舉行。本次測(cè)試將構(gòu)建一個(gè)跨越歐洲、北美、亞洲三個(gè)洲的全球性網(wǎng)絡(luò)，測(cè)試多廠商設(shè)備的互用性，通過固定與移動(dòng)的融合來支持IMS服務(wù)框架。該活動(dòng)是全球首個(gè)IMS服務(wù)框架多廠商互動(dòng)性的大型“真網(wǎng)絡(luò)”測(cè)試，包括中興通訊、華為、思科和北電等在內(nèi)的近30家廠商都會(huì)參加。

融合造就豐富業(yè)務(wù)

在各種無線網(wǎng)絡(luò)融合的進(jìn)程中，許多新的業(yè)務(wù)應(yīng)用不斷出現(xiàn)。從豐富多彩的個(gè)人業(yè)務(wù)，到日益崛起的行業(yè)應(yīng)用；從人與人之間的通信，到人與機(jī)、機(jī)與機(jī)之間的通信，無線業(yè)務(wù)應(yīng)用趨于多樣化。日益多樣化的無線業(yè)務(wù)應(yīng)用，展現(xiàn)了無線信息社會(huì)的美好未來。

在固移融合的大潮下，去年6月英國(guó)電信終于推出全球首個(gè)固定、移動(dòng)融合服務(wù)—— “藍(lán)色電話”。“藍(lán)色電話”不僅實(shí)現(xiàn)了固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的自由無縫切換，而且可以讓用戶享受固定網(wǎng)絡(luò)的低廉資費(fèi)和更豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用。英國(guó)電信推出的“藍(lán)色電話”，引起了全球電信運(yùn)營(yíng)商的廣泛關(guān)注。從歐洲到日本和韓國(guó)，許多營(yíng)運(yùn)商都制定了實(shí)現(xiàn)固定、移動(dòng)融合的計(jì)劃，而終端廠商已推出了多款支持固網(wǎng)、移動(dòng)業(yè)務(wù)融合的終端。

當(dāng)公眾移動(dòng)通信持續(xù)發(fā)展并向3G全面演進(jìn)之時(shí)，寬帶無線接入成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。近幾年來，WLAN得到日益廣泛的應(yīng)用，WiMAX逐步走向成熟，商用化的帷幕正在拉開。針對(duì)寬帶無線技術(shù)發(fā)展中存在的問題，業(yè)界普遍認(rèn)為，將WLAN、WiMAX的公眾運(yùn)營(yíng)與移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)結(jié)合才能形成明晰的商業(yè)模式和盈利模式，推動(dòng)WLAN、WiMAX與3G融合發(fā)展已成為業(yè)界的共識(shí)。如今，許多運(yùn)營(yíng)商推出了WLAN、WiMAX與3G融合發(fā)展的方案，韓國(guó)WiBro的商用，就體現(xiàn)了WiMAX與3G融合發(fā)展的思路。借助多模終端，在城市熱點(diǎn)地區(qū)，用戶可以通過WiBro實(shí)現(xiàn)高速上網(wǎng)，而在其他地區(qū)則可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)漫游，用戶可以在融合的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中享受更便捷的通信服務(wù)。

伴隨著家庭和行業(yè)信息化需求的日益增長(zhǎng)，公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與各種短距離無線技術(shù)呈現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和融合發(fā)展的態(tài)勢(shì)，越來越多的手機(jī)已經(jīng)融合了紅外、藍(lán)牙等短距離無線技術(shù)，一些新的無線業(yè)務(wù)應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生。近兩年來，NFC（近距離通信）技術(shù)正被集成到手機(jī)之中，為移動(dòng)支付等行業(yè)應(yīng)用開辟了廣闊的空間。今年6月，諾基亞、福建廈門移動(dòng)、廈門易通卡公司、飛利浦公司共同在廈門啟動(dòng)中國(guó)首個(gè)近距離通信(NFC)手機(jī)支付現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。招募的百名志愿者使用具備NFC功能的諾基亞3220，實(shí)現(xiàn)了在廈門市任何一個(gè)易通卡覆蓋的公交汽車 、輪渡、餐廳、電影院、便利店等營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的手機(jī)支付。隨著NFC技術(shù)應(yīng)用的日趨成熟，業(yè)界都十分看好NFC的應(yīng)用前景。據(jù)美國(guó)ABI預(yù)測(cè)，至2010年，全球約5億部手機(jī)或PDA將具備NFC功能，這些手機(jī)不僅能用于POS支付，還能與智能標(biāo)簽交互信息。隨著全球3G的推進(jìn)，非接觸智能卡將與手機(jī)結(jié)合得越來越緊密。

　 將家用電腦、PDA、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、錄像機(jī)、音響設(shè)備、電視以及各種電器等獨(dú)立的單元通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，讓人們能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)自由地獲得所需要的信息并實(shí)現(xiàn)安全控制，這是智能化數(shù)字家庭的美好前景。如今，隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與Zigbee、藍(lán)牙、紅外線、UWB（超寬帶）等短距離無線技術(shù)的結(jié)合，數(shù)字家庭的美好前景正在逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

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