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WiMAX若干问题的思考

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WiMAX技术是最近几年来在无线通信领域的后起之秀,该技术涉及从接入网到移动网比较广泛的领域,下面就借助本届无线技术大会与大家探讨一下WiMAX技术领域的一些热点话题,和我个人的一些初步看法。

作者:论坛管理 来源:zdnet安全频道 2008年12月28日

关键字: WiMAX

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WiMAX技术是最近几年来在无线通信领域的后起之秀,该技术涉及从接入网到移动网比较广泛的领域,下面就借助本届无线技术大会与大家探讨一下WiMAX技术领域的一些热点话题,和我个人的一些初步看法。

     技术的演进

     从图1可以看出IEEE802.16系列标准的演进路线,其中,IEEE802.16-2004标准是一个集大成的版本,它是将16、16a和16c等标准合并后修订的“合集”,是基于固定网、物理层和MAC层的空中接口标准。16f是空中接口MIB要求,是与16d对应的网管标准;16e是面向固定和移动的空中接口标准,其对应的网管标准是16g。在上述标准中,目前比较重要同时业界关心最多的是IEEE802.16e,它在固定的空中接口技术基础上,增加了切换支持、可节电的睡眠模式、寻呼以及增强的安全能力等一些重要特性,使得终端的漫游和切换成为可能。但由于16e标准本身并不能够解决端到端的移动性,可运营的移动网络还需要强大的核心网、完整的运营支撑系统和丰富的业务平台的支持。为此,WiMAX论坛成立了网络工作组(NWG),其工作目标是为固定、游牧、便携和移动的WiMAX系统制定高层网络规范,包括定义网络组织、接口要求、网络功能单元和互操作等方面的内容。预计16e标准将于2005年年底前发布。


     图2是WiMAX网络工作组定义的网络结构,从总体上看WiMAX的移动网络构架由移动台(终端)、接入网络和核心网络构成,R1至R8为主要网元之间的接口。从技术规范的进展上看,R1至R5将于今年完成规范化,R6至R8等其他的接口是第二阶段考虑的内容。

     综合分析WiMAX在空中接口和网络侧的技术成熟度,我们认为,对于运营商关心的易于管理、可运营、端到端的技术解决方案,WiMAX还任重道远。

     产品成熟度

     2.1芯片总体进展

     2.2设备进展情况

     从表1、表2可以看出,截止到目前,WiMAX产品的成熟情况如下:

     *基于固定版本的产品已比较成熟,但其应用并未超越传统固定无线接入模式,尚局限在中继链路、SME接入(E1/T1)、热点回程等三个方面。

     *支持游牧应用场景的产品也在逐步推出中(例如:户内便携CPE),预计2006年可以实现。

     *便携、简单移动的产品是WiMAX真正的市场,也是检验WiMAX技术的里程碑(以PCMCIA卡为标志),而这个预计会在2007年左右实现。

     *全移动是WiMAX的最高形式,属于理想效果,最早也要到2008年之后。

     频率问题

     3.1WiMAX认证频率

     第一批WiMAXForum认证的频率是3.5GHz、5.8GHz,据悉,2.5 GHz有望纳入第一批范畴。

     3.2全球WiMAX频率应用现状

     3.3国内WiMAX频率应用现状

     从理论上分析,WiMAX技术对频率有以下需求。对于固定接入:需要大信道带宽以支持高容量传输,对频段要求不敏感;而对于移动类接入:需要信道带宽尽量大,可用频段尽量低以降低布网成本、提高服务质量。毫不夸张地说,频率是影响移动组网成本的重要因素,可以说,对于移动的WiMAX而言,频率问题就是成本问题。

     成本问题

     众所周知,从目前的技术商用进程看,WiMAX的固定版本16d虽未达到真正意义上商用,但是,由于其只是传统3.5G、LMDS等技术的标准化、改良化的产物,其应用对象、商业模式不会有本质的差别,是否能得到有效推广,基本取决于成本。据预测,初期16d系统的部署成本会低于传统的BWA技术,但不会有太显著的改善,分摊到每用户的成本依然很高,除非能够得到广泛的商用,才能带来成本的显著下降,可以说,对于16d,成本与规模是互动的,相辅相成的。

     对于WiMAX移动版本的16e,涉及的成本问题比较多:

     *由于WiMAX技术与其他现存的移动技术存在复杂的互动关系和利益的冲突,并且国家政策方面的态度不明了,势必造成频率、业务定位等前提条件尚未成定论,这无形中增加了设备制造商的前期赌注性的投入成本。

     *终端成本:移动组网大部分成本来自于接入网部分,即基站和终端的成本。其中,对于终端而言,如果按照目前迅驰的商业模式发展,将无疑会改变以往移动通信领域的终端产业链,一方面会以WiMAX为契机,进一步促进计算机界与通信界的融合,使得移动计算成为通信终端制造企业和计算机制造商合作的交点;另一方面,终端产业链的变化也会影响到运营商的角色,当前的现状是运营商对终端完全控制(如美国的spirent等),或以定制等多种方式实现部分控制(如中国移动等),如何有效控制终端,对其进行准入的要求,需要运营商基于迅驰模式进行深入研究;另外,业务种类的丰富,业务速率的提高,手持终端屏幕的加大,以及保持移动性的频繁功控对于设备的待机时间、电池寿命也对终端的成本控制提出了严酷的挑战。

     *站址资源:在我国,尤其是像北京、上海这样的人口密集,公民自我保护意识非常高的地区,并且现有的楼顶资源已经被各移动业务运营商瓜分殆尽的情况下,为WiMAX找到理想的站址,恐怕非常困难,有必要提前考虑新覆盖解决方案和共站址的解决方案(当然还要相应进行共存干扰隔离的研究)。

     *室内覆盖:现有的室内覆盖设备能否共用值得考虑,这无疑关系到移动网络的部署成本。

     *IPR问题:OFDM技术本身存在知识产权的未知风险,这无疑也是影响成本的重要因素之一。

     对业务应用的认识

     5.1游牧和便携是WiMAX的主旋律

     在现有的CDMA、OFDM等物理层技术体制下,实时性、频谱效率、移动能力这3方面因素是存在三角互动关系的,没有哪一种技术能够具有绝对的优势,问题的关键在于找到满足特定需求的性价比平衡点。我们认为,有限移动的数据应用,最能体现WiMAX技术的性价比。另外,从应用时机来看,参考WiMAX技术版本演进的时间表可见,游牧型:2006年~2007年实现;便携、简单移动:2007年开始。从移动数据业务应用情况来看,从现在到2007年前后,移动数据业务存在宽带、便携、游牧应用的需求空间。

     5.2Killerservice

     移动业务运营遵循Pareto法则(80/20法则)。比如,综合考虑移动业务,80%的APRU贡献来自于话音业务,但话音业务只占据20%的系统容量;数据业务将消耗80%的系统容量和设备投入,却只能带来20%的利润。

     从宽带接入应用来看,目前国内宽带的普及率不高。截止到2005年1季度只有2.24%,而同期韩国是25%,据国际权威机构预测,宽带业务达到饱和的用户渗透率为30%,如此看来,我国的宽带(固定和无线)用户发展潜力还很可观,但是在这里需要大家注意的一点是,综合考虑大城市的固定设施、宽带消费主体、城乡差异、地域差异、农村购买力薄弱尚未普及话音等多方面的因素,我们认为,我国宽带业务的中期发展空间(5~10年内)并不乐观,并且,不能照搬国外的发展规律,30%这样的数字,对于我国这样人口基数主要集中在农村的情况或许有些偏高。

     对于WiMAX技术而言,非对称的数据业务还需进一步挖掘(p2p、PTT、IPTV),我们也期待着对于具有WiMAX特色的业务的进一步开发。不过,从短期发展情况看,我们认为VoIP将是移动数据的主要应用业务,建议考虑将其与其他宽带业务的捆绑运作。

     小结

     综上所述,对于WiMAX技术,我们有以下观点供大家探讨:

     *WiMAX技术的要害在于频率和系统成熟度;

     *基于系统成熟度的考虑,建议WiMAX在成长、发展过程中要处理好与其他类似技术的融合、互通关系;

     *游牧、便携将会是WiMAX技术的最为广泛的应用方式;

     *VoIP将是一定时期内WiMAX最普遍承载的业务。

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