WiMAX寬帶產業發展狀況與應用場景探討

1引言

??? 隨著通信技術和新業務的部署，市場與技術的相互作用，未來通信領域一些新的特點逐漸顯現出來。一方面，傳統寬帶固定接人用戶已經不能滿足于僅僅在家庭和辦公室等固定環境內使用寬帶業務，希望使用寬帶接入移動服務。另一方面，傳統的移動用戶也不能滿足于簡單的語音、短信和低速數據業務，希望能使用更高數據速率的業務。用戶需求的變化使固定寬帶接人服務和移動服務在技術和業務上呈現融合的趨勢，寬帶移動化和移動寬帶化也逐漸成為兩個領域技術發展的方向，并互為補充、互相促進。在移動寬帶化方面，3GPP/3GPP2已經制定了1xEV-DO，HSDPA/HSUPA等技術標準，在移動環境下實現寬帶數據傳輸。在寬帶移動化方面，IEEE802工作組先后制定了WLAN和WiMAX等技術規范，意圖能沿著固定、游牧/便攜、移動這樣的演進路線逐步實現寬帶移動化，其中IEEE802．16WiMAX是寬帶移動的重要里程碑，促進了移動寬帶的演進和發展。

WiMAX寬帶無線接入技術

??? 2WiMAX產業鏈與商業化狀況

??? WiMAX是IEEE802．16技術在市場推廣方面采用的名稱，其物理層和MAC層技術基于在1EEE802．16工作組中開發的無線城域網（WMAN）技術，WiMAX也是IEEE802．16d/e技術的別稱。802．16d的商用或試驗大都基于3．5GHz頻段，規模較小。802．16e設備的正式認證工作還未開始，但是已有少數大型運營企業開始提供商用業務，如韓國SKT公司，美國的sprint公司準備2008年中開始推出移動WiMAX業務。

??? 2．1WiMAX產業鏈向移動WiMAX傾斜趨勢明顯

??? WiMAX的整個產業鏈在近兩年迅速成長，WiMAX論壇成員數量從2004年初的46家增長到現在的400余家。其中，35%為業務提供商，20%以上為系統廠家和20%左右為芯片廠家。這些成員大多數都對移動WiMAX非常感興趣。在Intel，三星，摩托羅拉等主要廠家的大力推動下，移動WiMAX的芯片已經基本準備就緒，基站和終端設備也在加緊研發，移動WiMAX的整個產業鏈已經基本成熟。2007年底經過認證的設備可以正式上市后，預計2008年移動WiMAX市場將全面啟動。

??? 從WiMAX產業自身來看，全球的大型電信設備廠家更加傾向于研發802．16e設備（見表l）。國內尤其是中興、華為等公司已經基本放棄了原來研發固定WiMAX設備的計劃。

??? 表1全球大型電信設備廠家802．16e研發情況

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??????? 2．2WiMAX產業與商業化進程迅速

??? WiMAX在產業發展和市場應用方面處于全球領先地位的是美國和韓國。在網絡建設方面，Sprint，KT和SKT都有計劃部署和運營wiMAx的網絡。

??? （1）Sprint-Nextel是美國第三大運營商和第二大CDMA運營商，計劃在2009年之前，在2．5GHz頻段上建設WiMAX網絡，作為與有線電視和DSL競爭的無線接人手段。Sprint-Nextel將在2007年投資10億美元，2008年計劃投資15～20億美元。Sprint-Nextel發展WiMAX，除了市場驅動的原因外，還因為FCC對頻率資源的使用，在發展規模和用戶量上有一定的要求，因此在當前的技術發展現狀下，Sprint-Nextel選擇WiMAX技術是最佳的，從某種程度上講也是惟一的方案。由于目前終端類型、網絡成熟度的限制，初期還是作為無線接入的方式來使用，并不能提供比3G 系統更多的業務和應用。2007年，Sprint將在美國50 個大城市中的9個建設WiMAX網絡，WiMAX網絡的初期建設主要由三星和摩托羅拉提供設備。2009年將發展到l00個城市，覆蓋l億人口。初期的應用場景以便攜和游牧方式為主，支持移動性的應用將在后續推出。

??? （2）韓國政府為了推動國內新型寬帶無線接入技術的發展，為WiBro技術在2．3--24GHz上分配了TDD頻段，WiBro網絡主要由KT和SKT來負責建設。KT是韓國第一大固網運營商，2006年開始商用WiBr0。KT在建設WiBro上，態度相對比較積極，目前正在大力發展WiBro，希望通過該技術進入無線通信市場。由于韓國的有線寬帶非常普及，因此 wiBro作為與DSL的競爭技術，本身意義不大，主要是通過WiBro進入移動通信領域，但目前為了防止惡性競爭，韓國政府還不允許在WiBro上開展VoIP業務。目前，KT的 WiBro網絡主要集中在首爾的中心地區， 2007年底覆蓋整個首爾和5個大城市，到 2008年底將覆蓋整個韓國。2006年9月，用戶數量僅為100多，目前還處于初始部署階段。目前的WiBro終端還是以PCMCIA卡為主，業務主要是互聯網接入。整個市場應用還處于探索階段。

??? （3）SKT是韓國最大的移動運營商。SKT對WiBr0的發展，目前持觀望態度，主要還在市場研究和探索階段，并關注KTWiBro的發展情況，一旦KT的WiBro網絡發展良好，SKT則會迅速跟進。目前，SKT在發展WiBro上所采取的方式，還是考慮將WiBro與3G網絡結合，以3G網絡為主，WiBro網絡則定位于熱點地區的高速數據覆蓋。

??? 2．3WiMAX在產業化過程中還面臨一些問題

?WiMAX產業化進程中存在的主要問題包括：無足夠可用頻率，產品尚未進入成熟期，WiMAX網絡規范有待完善等。

??? （1）無足夠可用頻率。對于固定WiMAX，各國基本上均利用原有3．5GHz固定無線接入頻率資源組網。頻率資源有限，網絡規模和應用場景也非常有限。對于移動WiMAX，由于要支持移動性的要求，需要工作在較低的頻段。目前提供的設備都是2．5GHz頻段的，而該頻段的具體分配問題還有待ITu-R進一步討論。因此，頻率成為WiMAX發展的關鍵因素。

??? （2）WiMAX網絡規范有待完善。自IEEE802．16e空中接El標準在2005年底通過后，各廠商都開始研發符合IEEE802．16e空中接口標準的產品。同時，WiMAX論壇也加緊了WiMAX網絡相關規范的制定，但總體來看，標準的完善還有待時日。

??? （3）產品尚未進入成熟期。在設備的成熟度方面，WiMAX設備的成熟進程正在加快。在產業化方面，全球無線通信設備商，除了Ericcson之外，其他設備廠家均在開發WiMAX產品。Samsun9最早推出WiBro設備。Nortel重心全面轉移，主推WiMAX產品，作為其后續的主打戰略產品。其他廠家，包括Motorola，Nokia．Alcatel，Siemens均將WiMAX作為其未來的主力產品。在2006年，Intel可以提供802．16e芯片的 Demo版。各設備提供商如中興、華為等公司主要開發符合WiMAX規范的基站和ASNGW產品。終端方面，目前所能提供的類型主要以CPE（Customer PremiseEquipment）和PCMCIA卡式的終端為主，后續終端的類型將逐步系列化，包括PCMCIA卡，CF卡， EXPRESS卡，USB，桌面Modem，以及手機和PDA 等。目前，終端設備商主要集中在中國***、韓國、以色列等國家和地區。終端芯片方面，目前包括INTEL， T1等公司都在積極開發相關的芯片。除了美國企業之外，以色列的廠家也在開發相關的芯片。

??? 3WiMAX寬帶移動技術的主要應用場景

??? （1）固定應用場景

??? 固定接人業務是802．16運營網絡中最基本的業務模型，包括用戶因特網接入、傳輸承載業務及Wi-Fi熱點回程等。

??? （2）游牧應用場景

??? 游牧式業務是固定接人方式發展的下一個階段。終端可以從不同的接人點接入到一個運營商的網絡中。在每次會話連接中，用戶終端只能進行站點式的接入；在兩次不同網絡的接人中，傳輸的數據將不被保留。在游牧式及其以后的應用場景中均支持漫游，并應具備終端電源管理功能。

??? （3）便攜應用場景

??? 在這一場景下，用戶可以步行連接到網絡，除了進行小區切換外，連接不會發生中斷。便攜式業務在游牧式業務的基礎上進行了發展，從這個階段開始，終端可以在不同的基站之間進行切換。當終端靜止不動時，便攜式業務的應用模型與固定式業務和游牧式業務相同。當終端進行切換時，用戶將經歷短時間（最長為2s）的業務中斷或者感到一些延遲。切換過程結束后，TCP/IP應用對當前IP地址進行刷新，或者重建IP地址。

??? （4）簡單移動應用場景

??? 在這一場景下，用戶在使用寬帶無線接入業務中能夠步行、駕駛或者乘坐公共汽車等，但當終端移動速度達到60～120km/h時，數據傳輸速度將有所下降。這是能夠在相鄰基站之間切換的第一個場景。在切換過程中，數據包的丟失將控制在一定范圍，最差的情況下，TCP/IP會話不中斷，但應用層業務可能有一定的中斷。切換完成后，QoS將重建到初始級別。簡單移動和全移動網絡需要支持休眠模式、空閑模式和尋呼模式。移動數據業務是移動場景（包括簡單移動和全移動）的主要應用，包括目前被業界廣泛看好的移動E、mail、流媒體、可視電話、移動游戲、移動VolP（MVolP）等業務，同時它們也是占用無線資源較多的業務。

??? （5）全移動應用場景

??? 在這一場景下，用戶可以在移動速度為120km/h甚至更高的情況下無中斷地使用寬帶無線接入業務當沒有網絡連接時，用戶終端模塊將處于低功耗模式。

??? 4結束語

??? WiMAX技術在數據帶寬支持能力上的優勢是各方都承認的，但是否能夠提供一些特色業務，目前各方都在探索中。目前，從韓國的發展來看，WiBro的建網成本與3G系統相當，但由于系統的數據容量較大，因此相同容量下用戶的成本則較低。由于缺乏特色業務，WiBro相對于3G的高速承載能力的優勢，目前只體現在低成本的用戶接入和更高的接入帶寬上，在業務類型上還沒有體現出優勢。由于目前終端類型、網絡成熟度的限制，WiMAX初期還是作為無線接人的方式來使用，并不能提供比3G系統更多的業務和應用，也就是說，WiMAX是否真正具有生命力還有待市場的進一步檢驗。

??? 參考文獻

??? 1WiMAx技術演進北京郵電出版社2006

??? 2wiMAX下一代高速通信技術機械工業出版社2007