WiMAX不會成為3G終結(jié)者

馬云飛 于遐


　　近日，WiMAX成為網(wǎng)絡(luò)與通信領(lǐng)域高搜索頻率的關(guān)鍵字，WiMAX要取代Wi-Fi,WiMAX要取代3G，爭論的聲音越來越大，爭論的焦點也不盡相同，從標(biāo)準(zhǔn)到技術(shù)，從市場到應(yīng)用，俗話說：“外行看熱鬧，內(nèi)行看門道”，讓我們到門道里來看看，近面剖析WiMAX的本質(zhì)。


　　近來，隨著西門子、阿爾卡特等部分移動設(shè)備制造商相繼宣布將推出支持WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，自去年就已伺機而動的WiMAX技術(shù)終于開始躍上前臺，成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)與通訊業(yè)矚目的焦點和新寵。


　　以推進(jìn)WiMAX技術(shù)應(yīng)用為己任的WiMAX論壇宣稱這一技術(shù)將是一種“僅次于DSL和Cable Modem的第三類寬帶接入技術(shù)”，并將2005年定位為“WiMAX年”，認(rèn)為明年將是WiMAX技術(shù)市場步入快速成長的一年。市場調(diào)研究機構(gòu)Visant Strategies公司則預(yù)計，2008年，全球WiMAX產(chǎn)品銷售總額將可望突破10億美元；另一家調(diào)研機構(gòu)ABI公司也預(yù)計，2008年，全球?qū)拵�無線設(shè)備銷售收入將達(dá)15億美元，其中大部分來自于WiMAX設(shè)備。一時間，WiMAX似乎已將來自業(yè)內(nèi)觀察家、設(shè)備供應(yīng)商、服務(wù)商和用戶的萬千寵愛集于一身，儼然已成為未來主流無線技術(shù)的不二之選。不僅鋒頭壓過了近年被熱炒的Wi-Fi無線LAN技術(shù)，而且許多人還認(rèn)定這一技術(shù)還將會在移動通信技術(shù)領(lǐng)域大顯身手，甚至可能成為第三代3G無線技術(shù)的終結(jié)者。


　　事實果真如此嗎？難道從一開始就命運多蹇、生不逢時的3G技術(shù)果真在剛剛出現(xiàn)轉(zhuǎn)機時又將再次陷入四面楚歌的境地？難道這一蟄伏已久的技術(shù)注定將與主流技術(shù)舞臺無緣？抑或這僅僅是少數(shù)業(yè)內(nèi)人士言過其實、危言聳聽的夸大之詞？


　　不妨讓我們從WiMAX技術(shù)本身的特性入手來探討一下這個問題。


　　集中有線/無線優(yōu)勢


　　WiMAX的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在這一技術(shù)集成了Wi-Fi無線接入技術(shù)的移動性與靈活性、以及DSL與Cable Modem等基于線纜的傳統(tǒng)寬帶接入技術(shù)的高帶寬特性和相對理想的QoS服務(wù)質(zhì)量。這其中最突出的表現(xiàn)是其較理想的非視距傳輸特性、靈活的部署與配置伸縮性、優(yōu)秀的QoS服務(wù)質(zhì)量和強大的安全性。


　　WiMAX基于動態(tài)適應(yīng)性信號調(diào)制模式，因而使這一技術(shù)不僅具備遠(yuǎn)距離信號傳輸能力和穿越樹木和建筑物等障礙物的非視距傳輸能力，而且具有較強的信號反射容錯能力。同時，這種調(diào)制模式還能夠使服務(wù)商基站根據(jù)信號強弱調(diào)整帶寬，以確保與用戶的正常連接。例如，如若某一基站無法基于64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)正交振幅調(diào)制模式建立連接時，可以切換為16QAM或QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)正交相移鍵控調(diào)制模式，通過犧牲帶寬的手段提高有效傳輸距離，擴(kuò)大服務(wù)范圍。


　　WiMAX還提供了包括靈活的信道規(guī)劃在內(nèi)的部署與配置伸縮性，使運營商能夠根據(jù)所擁有的許可，或無需許可頻段資源靈活規(guī)劃信道帶寬，并根據(jù)用戶群體狀況不斷升級擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。如對擁有20MHz頻譜的運營商而言，既可以將其劃分為2個10MHz信道、也可以將其劃分為4個5MHz信道。


　　對于城郊與農(nóng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū)而言，對語音通信的支持尤為重要。為此，WiMAX還提供了可滿足語音和低延遲視頻服務(wù)應(yīng)用的QoS服務(wù)質(zhì)量支持，并且能夠使服務(wù)商基于同一基站同時支持采用T1類型連接的企業(yè)用戶和采用DSL等類型連接的家庭消費用戶。


　　另外，為了保護(hù)用戶信息安全、尤其是為滿足企業(yè)用戶對商業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)安全的需求，WiMAX技術(shù)還提供了強大的隱私與加密保護(hù)，可通過身份認(rèn)證與數(shù)據(jù)加密等途徑，保障數(shù)據(jù)傳輸安全。


　　應(yīng)用領(lǐng)域更廣


　　作為一種面向最后一英里接入領(lǐng)域的無線MAN技術(shù)，WiMAX可以廣泛應(yīng)用于多個寬帶相關(guān)領(lǐng)域。尤其是在城郊和農(nóng)村等DSL與Cable Modem服務(wù)有效覆蓋范圍以外、或不便于部署傳統(tǒng)寬帶接入技術(shù)的區(qū)域，WiMAX技術(shù)更是大有用武之地。當(dāng)前，DSL與Cable Modem等寬帶接入服務(wù)由于受技術(shù)特性等客觀條件的限制，在服務(wù)范圍上有其各自的局限。如DSL接入的有效覆蓋范圍僅限于中心局3英里以內(nèi)的區(qū)域，這就將許多城郊附近的區(qū)域排除在了DSL服務(wù)之外。而Cable Modem的局限性主要表現(xiàn)在部分有線公司由于原有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)過于陳舊等方面的原因，無法向網(wǎng)內(nèi)用戶提供Cable Modem接入服務(wù)。而衛(wèi)星寬帶接入雖然較少受到地理環(huán)境的限制，但服務(wù)價格過于高昂，超出了多數(shù)普通用戶的承受能力。在這種情況下，WiMAX無疑是一種理想的寬帶接入選擇，并有望推動802.11無線熱點與家庭或小型辦公領(lǐng)域無線LAN的部署。


　　同時，隨著IEEE 802.11無線熱點數(shù)量的急劇增加，用戶通常期望能夠在離開無線熱點有效覆蓋范圍之后也能繼續(xù)保持無線連接，作為802.16a延伸標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.16e就提供了一種可以很好滿足用戶這類需求的解決方案，這一標(biāo)準(zhǔn)提供漫游支持能夠使用戶離開家中或辦公場所的無線熱點覆蓋范圍后同樣可以保持與無線ISP網(wǎng)絡(luò)連接，甚至可以方便地接入另一城市的另一家無線ISP網(wǎng)絡(luò)。


　　當(dāng)前，對于許多商業(yè)用戶而言，寬帶接入已成為一種事關(guān)業(yè)務(wù)成敗的關(guān)鍵性技術(shù)。而WiMAX技術(shù)不僅可使服務(wù)商隨時根據(jù)客戶需要迅速提供無線寬帶接入服務(wù)，而且能夠提供滿足客戶包括瞬間交易高峰在內(nèi)的各種實時帶寬需求的寬帶接入服務(wù)，使服務(wù)供應(yīng)商基于無線帶寬按需供應(yīng)創(chuàng)造新的收入機會。


　　另外，在美國等部分國家和地區(qū)，要求Internet主干供應(yīng)商必須向第三方服務(wù)供應(yīng)商開放線路租用服務(wù)，因此無線運營商通常選擇采用基于線纜的蜂窩回程，以降低運營成本。目前在美國，僅有約二成的移動基站采用無線蜂窩回程方式。而WiMAX技術(shù)可以提供的充足的無線帶寬使其成為諸如包括無線熱點和一點對多點回程應(yīng)用的理想載體。


　　WiMAX有成本劣勢


　　盡管WiMAX技術(shù)提供了一種較為理想的無線MAN解決方案，可以在很大程度上彌補DSL與Cable Modem等傳統(tǒng)寬帶接入技術(shù)在覆蓋范圍等方面的缺憾，但作為一種新興技術(shù)，WiMAX市場的發(fā)展也不可避免地面臨諸多挑戰(zhàn)與障礙。


　　與不少新興技術(shù)領(lǐng)域一樣，WiMAX當(dāng)前面臨的最大障礙是部署成本問題。與數(shù)年前剛剛起步時的Wi-Fi技術(shù)市場一樣，WiMAX技術(shù)市場首先會面臨來自設(shè)備成本方面的制約。市場調(diào)研機構(gòu)Yankee集團(tuán)分析師Lindsay Schroth指出，目前，提供無線寬帶接入服務(wù)的MMDS(Multipoint Multichannel Distribution System)多點多通道分布式系統(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，也會讓多數(shù)用戶退避三舍。因此，只有當(dāng)平均部署成本降至接近、或略高于當(dāng)前Wi-Fi技術(shù)的水平，WiMAX才有望真正成為家庭與小型商業(yè)用戶青睞的、能夠與DSL和Cable Modem等其它寬帶接入并駕齊驅(qū)的最后一英里接入技術(shù)，而這一目標(biāo)卻絕非可以一蹴而就的，需要經(jīng)歷一定的市場培育期方能實現(xiàn)。


　　而且，在作為WiMAX技術(shù)主戰(zhàn)場的最后一英里接入領(lǐng)域，這一技術(shù)注定將會受到來自DSL和Cable Modem等其它寬帶接入技術(shù)的競爭。尤其是在商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，由于受到部署成本、以及無線信息安全等方面問題的困擾，WiMAX技術(shù)短時間內(nèi)尚難與T1、DSL等傳統(tǒng)寬帶接入技術(shù)匹敵。ABI公司指出，如若定點無線寬帶接入的目標(biāo)市場定位于家庭消費領(lǐng)域，則很難獲取足夠的利潤。因此，WiMAX技術(shù)必須考慮如何向商業(yè)應(yīng)用市場拓展的問題。


　　另外，由于WiMAX與Wi-Fi、3G等技術(shù)將會在市場上共同存在，并不存在誰取代誰的問題，因此，設(shè)法保障與這些技術(shù)應(yīng)用之間的互通互連，以進(jìn)一步拓展應(yīng)用空間也是WiMAX技術(shù)面臨的現(xiàn)實問題。并且由于WiMAX技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域與Wi-Fi、以及3G技術(shù)客觀上存在部分重疊的市場，這固然有利于WiMAX技術(shù)分食Wi-Fi與3G的市場蛋糕，但反過來也同樣不可避免地會遭受到這兩種技術(shù)的打壓。


　　3G終結(jié)者：子虛烏有


　　通過以上對WiMAX技術(shù)的分析我們不難看出，盡管WiMAX技術(shù)具備數(shù)據(jù)傳輸速率高、部署簡便、受地理環(huán)境等客觀條件限制少等優(yōu)勢，尤其是在此前傳統(tǒng)寬帶接入尚未覆蓋的區(qū)域、以及展會等需要臨時性寬帶接入的領(lǐng)域，有著得天獨厚的優(yōu)勢。更重要的是，WiMAX技術(shù)兼具了基于線纜的傳統(tǒng)寬帶接入的帶寬優(yōu)勢，以及無線接入的靈活性與移動性，并能夠提供可滿足語音和視頻服務(wù)應(yīng)用的QoS服務(wù)質(zhì)量支持，加之近來無線VoIP應(yīng)用正如火如荼，使WiMAX技術(shù)與3G似乎有了頗多相似之處。也正是因為如此，才導(dǎo)致了部分業(yè)內(nèi)人士將其與3G相提并論，甚至聲稱這一技術(shù)將會成為3G技術(shù)的終結(jié)者。


　　實際上，這種看法存在著很大的偏頗之處，也從根本上混淆了兩種技術(shù)的本質(zhì)差別。作為分別立足于MAN與WAN的兩種不同領(lǐng)域技術(shù)，二者的基礎(chǔ)架構(gòu)是截然不同的，WiMAX的著眼點是實現(xiàn)寬帶無線化，而3G則更多地傾向于實現(xiàn)無線寬帶化。


　　IEEE電氣電子工程師協(xié)會曾綜合數(shù)百名業(yè)內(nèi)專家意見，給出了無線標(biāo)準(zhǔn)的層次示意圖，該圖囊括了從面向個人區(qū)域網(wǎng)（Personal Area Network，PAN)的IEEE 802.15到面向局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）的IEEE 802.11、面向城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network，MAN）的IEEE 802.16，直至提議中面向廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN）的IEEE 802.20，從這一示意圖我們可以直觀地發(fā)現(xiàn)，將來3G的真正對手應(yīng)當(dāng)是面向WAN領(lǐng)域的IEEE 802.20，絕非面向MAN領(lǐng)域的IEEE 802.16，因此，認(rèn)為WiMAX將成為3G終結(jié)者的說法顯然是不切實際的。


　　市場調(diào)研機構(gòu)ABI公司分析師Edward Rerisi也指出，WiMAX在市場的最佳切入點是介于Wi-Fi與3G之間的領(lǐng)域，WiMAX技術(shù)在市場真正的競爭對手既非Wi-Fi、也非3G技術(shù)，而更多地來自于同樣面向最后一英里接入領(lǐng)域的DSL和Cable Modem等傳統(tǒng)寬帶接入技術(shù)。


　　因此，從這個意義上來說，WiMAX與Wi-Fi、3G技術(shù)之間雖然存在著部分市場重疊之處，但卻遠(yuǎn)未到水火不容的地步，作為分別著眼于LAN、MAN與WAN三個層次分明的技術(shù)領(lǐng)域的三類技術(shù)，WiMAX與Wi-Fi、3G并非冤家對頭，而是總體網(wǎng)絡(luò)框架中并行不悖、優(yōu)勢互補的有機組成部分。




典型WiMax配置示意圖




IEEE電氣電子工程師協(xié)會的無線標(biāo)準(zhǔn)層次示意圖


　　相關(guān)鏈接


　　WiMAX本質(zhì)是定點寬帶無線MAN技術(shù)


　　如同Wi-Fi無線LAN技術(shù)一樣，目前業(yè)內(nèi)對WiMAX技術(shù)其實并沒有一個明確的定義。當(dāng)前業(yè)內(nèi)所稱的WiMAX通常是指IEEE 802.16a標(biāo)準(zhǔn)，這一技術(shù)是IEEE電氣電子工程師協(xié)會于2002年4月發(fā)布的工作于10至66GHz頻段下的IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，是針對微波和毫米波頻段提出的一種新型空中接口標(biāo)準(zhǔn)。但也可以將WiMAX技術(shù)廣義地理解為當(dāng)前WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）論壇極力推介的IEEE 802.16系列標(biāo)準(zhǔn)。正如有人認(rèn)為Wi-Fi無線LAN技術(shù)專指802.11b標(biāo)準(zhǔn)，而有人則理解為802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)稱一樣。


　　IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的正式名稱是“定點寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口（Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems）”，又稱為IEEE WirelessMAN空中接口，這種一點對多點技術(shù)的研發(fā)初衷是在MAN城域網(wǎng)領(lǐng)域提供一種性能堪與Cable Modem、DSL或T1等基于線纜的傳統(tǒng)寬帶接入媲美的、工作于10GHz到66GHz頻段的最后一英里無線寬帶接入技術(shù)。但后來發(fā)現(xiàn)，工作于2GHz至11GHz的系統(tǒng)基本上可以滿足大多數(shù)無線寬帶接入需求，而且由于11GHz以下無線頻段范圍具備較理想的非視距特性，信號傳輸受樹木與建筑物等影響小，可以將基站安裝于建筑物頂部，不需要安裝高大的信號傳輸塔，因而更適合最后一英里接入領(lǐng)域。


　　2003年1月，IEEE通過了工作于2GHz至11GHz頻段下的802.16a標(biāo)準(zhǔn)。2003年4月，為確保不同供應(yīng)商產(chǎn)品與解決方案的兼容性，802.16技術(shù)的部分領(lǐng)先供應(yīng)商發(fā)起并成立了旨在推進(jìn)無線寬帶接入的WiMAX論壇，目前，這一論壇的成員已有包括英特爾、西門子、富士通、AT&T、Covad通訊等在內(nèi)的近八十家成員。



　　典型的802.16a通常由安裝于建筑物上的基站或塔式基站和家庭或辦公場所內(nèi)的用戶接入終端組成，傳輸距離最高可達(dá)30英里，通常情況下的有效覆蓋范圍可達(dá)4至6英里，在這一范圍內(nèi)，這一技術(shù)的非視距傳輸特性與穿透性都極為理想。而在單一基站的2至3英里覆蓋范圍內(nèi)，還可以提供高達(dá)75MBps的帶寬。與此同時，802.16a還可較好地實現(xiàn)與現(xiàn)有公共802.11無線LAN及商用無線熱點的互連互通，因而能夠擔(dān)當(dāng)從電信核心網(wǎng)到家庭無線LAN橋接重任，進(jìn)一步提高現(xiàn)行無線熱點的利用效率。


　　
摘自《中國計算機報》