作為寬帶移動化路線的強(qiáng)力推動者,移動WiMAX在技術(shù)、運(yùn)營、產(chǎn)業(yè)化、終端等諸多領(lǐng)域,既有著十分顯著的優(yōu)勢,也有著亟待解決的問題,而這也正是WiMAX備受關(guān)注的原因所在;而且,移動WiMAX在加速蜂窩移動通信技術(shù)更新?lián)Q代方面所發(fā)揮的巨大作用,也毫無疑問地顯示了WiMAX的巨大魅力。因此,WiMAX的未來發(fā)展十分令人期待。
與全部采用了CDMA技術(shù)的3G家族相比,WiMAX最先嘗試了OFDM、MIMO等新技術(shù),并且這兩種技術(shù)也在WiMAX的驅(qū)動下不斷拓寬應(yīng)用領(lǐng)域而進(jìn)入了新一輪的發(fā)展。
WiMAX的無線接口主要采用OFDM(正交頻分多址)和MIMO(多輸入多輸出)技術(shù),它們均是WiMAX的關(guān)鍵性技術(shù)。在WiMAX系統(tǒng)中,OFDM技術(shù)為物理層技術(shù),主要應(yīng)用的方式有兩種:OFDM物理層和OFDMA物理層。OFDM是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù),具有較高的頻譜利用率,且在抵抗多徑效應(yīng)、頻率選擇性衰落或窄帶干擾上具有明顯的優(yōu)勢。OFDMA則利用OFDM的概念實(shí)現(xiàn)上行多址接入,每個(gè)用戶占用不同的子載波,通過子載波將用戶分開。MIMO技術(shù)主要有空間復(fù)用和時(shí)空編碼兩種表現(xiàn)形式,均在WiMAX協(xié)議中得到了應(yīng)用。得益于新技術(shù)的采用,WiMAX具有傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)傳輸速率高、擴(kuò)展性好、服務(wù)質(zhì)量高等諸多優(yōu)勢。其中,WiMAX不僅能實(shí)現(xiàn)與無線局域網(wǎng)相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)傳輸速率,數(shù)倍于3G,而且,傳輸距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到50km,網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍也數(shù)倍于3G基站。
被WiMAX率先采用的OFDM和MIMO技術(shù),由于在3G技術(shù)的后續(xù)演進(jìn)中得到了廣泛應(yīng)用而迎來了新一輪的發(fā)展。OFDM技術(shù)是LTE系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)與主要特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)LTE的高速數(shù)據(jù)傳輸速率,3GPP在無線接口方面,已經(jīng)確定前向采用OFDMA技術(shù),反向采用SC-FDMA技術(shù),并在此基礎(chǔ)上展開后續(xù)的研究工作。MIMO作為提高頻率效率的最主要手段,LTE已確定其天線個(gè)數(shù)的基本配置是下行2×2、上行1×2,但也在考慮4×4的高階天線配置。
在寬帶移動化的路線下,IEEE啟動了面向IMT-Advanced的802.16m標(biāo)準(zhǔn)的研制,目標(biāo)是在“漫游”模式或高效率/強(qiáng)信號模式下,將設(shè)備的下行傳輸速率提高到1Gbit/s,而在“高移動”模式下的傳輸速率將達(dá)到100Mbit/s。值得注意的是,802.16m高速傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)同樣來源于對MIMO技術(shù)的采用。盡管802.16m并非WiMAX的組成部分,但是IEEE承諾將讓802.16m與WiMAX兼容,同時(shí)還將與基于OFDMA的4G標(biāo)準(zhǔn)兼容。
對于當(dāng)前的WiMAX而言,一方面,其憑借著技術(shù)優(yōu)勢在全球范圍內(nèi)贏得了諸多電信運(yùn)營商、大型設(shè)備制造商的青睞;另一方面,要想真正由一種領(lǐng)先的技術(shù)創(chuàng)造出一個(gè)完整的、健康發(fā)展的產(chǎn)業(yè),WiMAX還面臨著諸多挑戰(zhàn),并且尤其需要在頻譜資源方面取得突破。
未獲得全球統(tǒng)一的頻譜資源,是WiMAX要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化而必須清除的最大障礙。WiMAX的市場目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)寬帶移動化,提供與蜂窩移動通信系統(tǒng)一樣的移動體驗(yàn)。但是,如果沒有全球統(tǒng)一的頻譜資源,WiMAX就不能夠提供完善的漫游服務(wù),也就不能算作真正實(shí)現(xiàn)了移動通信。頻譜資源的獲得,是運(yùn)營WiMAX的前提條件。例如,美國Sprint-Nextel投資50億美元豪賭WiMAX的一個(gè)重要?jiǎng)恿,即在于其幾乎以免費(fèi)的方式獲得了適合WiMAX運(yùn)營的90MHz的2.5GHzTDD頻段,如果不使用將會被FCC收回,而且豐富的頻譜資源,還可以幫助其彌補(bǔ)技術(shù)上的不足;而日本也發(fā)布了70MHz的2.5GHzTDD頻段用于運(yùn)營WiMAX。
為了解決頻譜資源的問題,WiMAX寄希望于申請成為3G技術(shù)。2007年1月,WiMAX論壇和IEEE正式向ITU提出申請,希望ITU將WiMAX作為一種新的3G技術(shù)。如果WiMAX能夠如愿成為一種新的3G技術(shù),那么WiMAX將能夠合法地使用ITU分配給3G的頻段,從而消除制約發(fā)展的關(guān)鍵性“瓶頸”。
移動WiMAX設(shè)備的認(rèn)證工作,對于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。通過對設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的一致性和互操作性測試,可以確保不同供應(yīng)商的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無縫配合,有利于形成一個(gè)合理競爭、共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。目前,移動WiMAX設(shè)備的正式認(rèn)證工作還未開始,這使得移動WiMAX產(chǎn)業(yè)成熟尚待時(shí)日。按照預(yù)計(jì),WAVE1測試將在今年第三季度啟動,WAVE2測試將在2008年以后。