WiMAX技術是目前國際上影響力最大的寬帶無線接入技術,該技術基于IEEE802.16空中接口。IEEE802.16工作組與WiMAX論壇之間有著非常緊密的聯(lián)系與合作,但兩者的工作范圍和組織形式不同。IEEE802.16工作組是802.16寬帶無線接入空中接口標準的制定者,主要針對WirelessMAN的物理層和MAC層制定規(guī)范和標準。為了不同廠商產品的互通和形成一個可運營的網絡,必然還需要其它支撐技術,所以WiMAX論壇應運而生。WiMAX論壇現(xiàn)已發(fā)展有350多個成員單位,其中包括眾多業(yè)界領先的設備制造商、部件供應商(芯片、射頻、天線、軟件和測試服務等)、服務供應商和系統(tǒng)集成商。
一、技術與標準
IEEE802.16標準的空中接口包括IEEE802.16d(802.16-2004)和IEEE802.16e (IEEE 802.16-2005) 兩個空中接口規(guī)范,前者是固定寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口規(guī)范,2004年通過,不支持移動環(huán)境;后者是固定和移動寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口規(guī)范,己通過,支持便攜和移動環(huán)境,最終支持的移動速度可以達到120km/h。IEEE 802.16-2005的物理層核心技術主要是OFDMA,其頻譜利用率最高可達到3bits/s/Hz/sector。
為了支持802.16e的發(fā)展,WiMAX論壇在端到端的網絡架構方面也在積極開展研究。網絡架構規(guī)范的Release1版本計劃在2006年上半年發(fā)布,主要滿足基本的移動性需求,支持VoIP業(yè)務,應用在固定應用模式下,支持與其他網絡的松耦合互聯(lián)。
Releas2版本計劃在Release1版本的基礎上增加更多的IP業(yè)務支持,同時增加ASN內部各模塊的互操作能力。該版本的制訂工作計劃從2006年啟動。
二、設備與產業(yè)
推動WiMAX產業(yè)發(fā)展的組織是WiMAX論壇,目前加入WiMAX論壇的成員包括運營商、設備制造商以及各種研究機構。從成員的分布來看,包括了產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)。運營商包括固定網絡運營商和移動網絡運營商,設備制造商既包括傳統(tǒng)的固定無線接入設備制造商也包括傳統(tǒng)的電信設備制造商。從WiMAX論壇的規(guī)模和成員種類來看,產業(yè)鏈中的每個環(huán)節(jié)都有實力廠商的積極參與,具有較強的產業(yè)發(fā)展實力和潛力。
2005年4月18日,Intel基于IEEE802.16d標準的WiMAX芯片—PRO/Wireless5116正式上市。該款芯片支持256點OFDM,采用0.13微米處理技術,包括兩個ARM9處理器。此外,富士通等其它芯片廠家也推出了基于802.16d的芯片。WiMAX芯片的商用加速了IEEE 802.16d設備市場化的步伐,目前全球有多家公司,包括中興與華為公司現(xiàn)已能夠提供IEEE 802.16d戶外型設備。
支持IEEE802.16e的芯片將在今年下半年推出,初期階段的設備將支持固定和游牧方式,支持全移動方式的設備將在1~2年后推出。從終端的形式和面向的用戶而言,面向家庭接入和商務用戶的筆記本便攜式應用,商用時間要到2007年以后;面向個人用戶市場的手持式PDA終端全移動業(yè)務應用,商用時間估計會更晚。
目前WiMAX論壇的TWG(技術工作組)和CWG正在開展16e認證標準的工作,在TWG下成立了MTG(MobileTaskGroup)—專門研究802.16e的移動任務組。2005年年底確定了16ewave1認證測試的system profile項,2006年3月底確定了PICS。計劃2006年6月底確定RCT,并于6月進行第一次16e的Plugfest試驗,10月開始認證測試。
三、移動WiMAX與E3G的關系
從技術而言,移動WiMAX技術很大程度上解決了傳統(tǒng)技術面臨的問題,如數(shù)據(jù)能力、標準、產業(yè)鏈等,更重要的是移動WiMAX支持移動能力的特性充分體現(xiàn)了無線通信的靈活優(yōu)勢,與有線接入相比,具有一定的差異化競爭能力,為寬帶無線接入的發(fā)展增大了空間。
支持移動能力的寬帶無線接入技術為寬帶無線的發(fā)展帶來了新的機遇,但同時也給移動通信領域帶來了競爭和挑戰(zhàn)。眾所周知,移動通信的發(fā)展方向是提供更高的數(shù)據(jù)支持能力,同時保持移動性的支持能力,目前在3G領域正在研究制訂的E3G標準就是體現(xiàn)了移動通信寬帶化的發(fā)展趨勢。如此一來,移動WiMAX與E3G,兩種不同領域的技術開始出現(xiàn)交疊和競爭。
3GPP中3G技術的演進從HSDPA到HSUPA,一貫推行后向兼容的穩(wěn)健路線。但WiMAX的出現(xiàn)給傳統(tǒng)的移動通信領域帶來了沖擊,使3GPP的移動通信廠商不得不團結起來,快速跟進,并推出了E3G“長期演進”路線—LTE。相應的,在3GPP2中也提出了AIE的標準計劃,該計劃將分為兩個階段:PhaseI(多載波cdma2000)和PhaseII(增強型cdma2000),其中第二階段的技術特點與LTE和WiMAX的類似。
從上面的對比可看出,WiMAX和E3G在需求指標和技術特點上已變得非常相似,只是在某些細節(jié)上各有側重。一方面,WiMAX已具有支持移動通信的能力;另一方面,E3G已具有明顯的無線接入系統(tǒng)的特征。這使寬帶無線接入和寬帶移動通信的界線變得非常模糊,再加上這兩種技術的標準化時間表相互重疊,直接競爭已不可避免。這種競爭是兩種技術從不同方向向同一市場滲透的必然結果,具體如圖1所示。出于對廣域覆蓋的低移動性寬帶IP多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務的看好,形成了“寬帶接入移動化”和“移動通信寬帶化”兩大趨勢。前者表現(xiàn)在:由大帶寬向支持小帶寬演變;由固定網絡向支持中低速移動演變;由熱點覆蓋向帶切換的大規(guī)模組網演變;由數(shù)據(jù)業(yè)務向支持話音業(yè)務演變。后者表現(xiàn)為:由5MHz以下帶寬向20MHz帶寬演變;由注重高速性能向注重低速性能演變;由電路交換/分組并重向全分組域演變;由蜂窩網絡向兼顧熱點覆蓋演變。
由于E3G和WiMAX技術的根本差異性已不復存在,它們之間究竟是競爭還是融合,競爭的結果如何,目前還不能做最終判斷。由于兩者技術的相似性,E3G和WiMAX歷史遺留下來的發(fā)展背景差異將對局勢的走向產生重大影響。
1.標準化進程的影響。雖然E3G和WiMAX制定了相似的標準化時間表,但是否能如期完成還是問號。一方面,3GPP和3GPP2的標準化啟動較晚,讓WiMAX取得了一些先發(fā)優(yōu)勢。但另一方面,WiMAX沒有制定移動網絡協(xié)議的經驗,在標準化的推進過程中可能會遇到很多問題。雙方的標準化能否順利推進必然會對產業(yè)界的技術取向產生影響。
2.頻譜分配的影響。雖然WiMAX可以用于非許可頻段,但要想實現(xiàn)電信級的運營仍需利用許可頻段。但3GHz以下適于移動通信的頻段多由3G系列標準占據(jù),是否能取得適用的頻段是影響WiMAX發(fā)展的重要因素。
3.3G技術的普及。由于E3G技術的出現(xiàn),現(xiàn)有3G運營商及將要部署3G的2G運營商很可能傾向于采用E3G作為演進路線。
4.市場走向。市場的需求是技術選擇的原動力。WiMAX的支持者(很多是傳統(tǒng)計算機和網絡設備商)和E3G的支持者(大多數(shù)是傳統(tǒng)電信廠商和運營商)對未來市場的理解是不同的。哪種運營和產業(yè)模式更適合市場的需求,哪種技術可能就有更好的發(fā)展前景。
目前的寬帶移動通信和寬帶無線接入都還處于各自發(fā)展的初級階段,無論是在技術上還是在應用和市場上都有巨大的改進和發(fā)展空間。寬帶無線接入和寬帶無線通信本質上是一種互補關系,定位不同,覆蓋范圍不同,服務對象不同,業(yè)務也不盡相同。應該在各自的發(fā)展和演進過程中充分考慮相互融合,并為此制訂統(tǒng)一的標準和規(guī)程,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,形成一種健康、合理的發(fā)展格局。
----《通信世界》