WiMAX：策划通向全球宽带移动性的新途径

短短几年的时间，世界已经发生巨变。我们正在逐步实现随时随地的全球互通。在世界范围内，数字娱乐和通信无处不在，并且使数十亿人为之受益。无线网络成为我们新的“邻居”，即使最不知名的歌曲和书籍一经上市，不出一个季度都能在互联网上购买到。对于这一点，只需看一下青少年手中的iPod，上面下载的五花八门的歌曲就是证据。或者换个角度来看，近20亿人每天都在使用手机――他们不仅使用语音业务，而且还在越来越多地使用有关社交、移动应用和以数据为中心的互联网应用。由于通信行业手机和业务的发展，目前普通用户不仅期待无所不在的移动性，而且他们还对移动性提出越来越高的要求。 十年前，这样的移动连通性似乎还不可想象。谁又能想到有一天手机还会与语音业务的传统路线出现竞争？比如，手机的摄像功能将变成“必需品”，以至于在某些情况下成为一种社会需要。下面考虑车载导航或GPS的概念：几年前，大多数用户到不熟悉的地方时，都是用地图来引路，甚至从未想到还可能存在另外的方案。而如今，装有内置导航功能和GPS服务设置的车辆，已经让他们真正体验到了它的好处，以及它所带来的自由享受。 目前，由于大量移动设备都采用一系列新兴的无线标准和技术，而使这类连通性很容易实现。微波存取全球互通又称为WiMAX，是一种可望进一步增强这种全球范围移动性的技术。 尽管WiMAX在商业领域还是一个比较新的事物，但它已引起用户和科技人员越来越多的关注。在全球范围内，它将有可能经济高效地以超快速宽带无线的方式接入一些服务欠发达区域，加之全球频谱分配和标准化方面的最新发展，这都在促进WiMAX的普及。此外，在欧洲、韩国和美国受到的普遍支持也是促使其得到广泛普及的重要因素。 插语 本文这一部分所包含的2-3段内容与文章将要发布到的特定国家有关。内容涉及这些国家在WiMAX方面的最新成果――例如试验、实际部署、频谱分配等等。 虽然几乎没有人会否认WiMAX的商业机会和带来的利益，但要实现它的全部潜力，需要在产品开发和商品化方面有所创新。重要的是，要使WiMAX能在真实世界中实现，还需在测试和测量解决方案方面进行创新。 WiMAX是什么？ WiMAX是建立在IEEE 802.16和ETSI HiperMAN无线城域网（MAN）标准基础上的无线数字通信技术。它可以为固定站（例如台式机）提供达50km的宽带无线接入，以及为移动站（例如，笔记本电脑、手机、个人媒体播放机和PDA（个人数字助理））提供5-15km的宽带无线接入。相反，流行的Wi-Fi在大多数情况下则局限于仅30-100m。如同Wi-Fi和蓝牙一样，WiMAX利用不同于常规导线的射频波，将互联网和数据发送至固定设备和移动设备。 利用WiMAX时，类似Wi-Fi的数据率很容易受到支持，但减少了经常影响Wi-Fi的干扰问题。此外，WiMAX能更有效地利用带宽，并允许在更远距离上有更高的数据率。由于WiMAX工作在许可频率和非许可频率上，因此，它为无线运营商提供了一个稳定的环境和有生命力的经济模型。 该技术可用于各种各样的固定（IEEE 802.16d-2004）应用场合，包括“最后一英里”宽带连接、热点和蜂窝回程，以及用于商业的高速企业连通性。虽然有些人认为，固定WiMAX预定会变得像数字用户线（DSL）和电缆调制解调器互联网接入技术那样被广泛采用，但另一些人则认为其真正潜力在于它的移动性。移动WiMAX（IEEE 802.16e-2005）还为蜂窝运营商提供另一个选择，使他们可以用全功能的多媒体移动应用，包括语音、数据和图像来补充其城域网。新的运营商可以配置该技术来与蜂窝网相抗衡。对于用户而言，拥有移动WiMAX功能实质上意味着当他们驱车行驶在大街上时可以一面驾车，一面进行无线通信。 插语 本文这一部分第1段内容与文章将要发布到的特定国家有关。内容涉及这些国家在固定WiMAX或移动WiMAX方面的机会，以及这些机会将怎样影响所提到的国家。 不管WiMAX最终的应用结果如何，它都具有若干独一无二的优点，这些优势使它最近在全球市场上的销售引人注目。首先，宽带无线接入更便宜且易于部署。亦即由于WiMAX因良好的非视线（NLOS）协议而几乎不需要中转站，并在不连续服务的带宽内提供大量重叠信道。此外，组建网络所需的基站数目比较少。 各地商业巨头所关注的另一个主要利益是WiMAX提供足够带宽的能力，即能实现移动通信中的“圣杯”――三重播放（即语音、视频和数据），包括高速数据、长途高质量语音和多媒体内容（参见图1）。通过提供三重播放业务，运营商便能从宽带接入基础设施获取递增收入。 图1.三重播放业务方框图 自然，要在提供这种三重播放业务的同时又维持低成本，WiMAX提供者需要将他们的无线宽带业务与IP语音通信（VoIP）功能相结合。这样会降低用户每月交纳的费用，尽管在从拨号互联网接入升级到宽带要进行初始投资。此外，用户所感受到的移动通信质量也要提高。目前，Wi-Fi热点允许移动用户一面查收电子邮件或浏览万维网（Web），一面品尝一杯早咖啡。但是，只要一走出门便会失去联系。若顺利执行，总有一天WiMAX将使无线VoIP能够实现过去的梦想。 与VoIP结合只是WiMAX的一个方面。若技术只支持数据，那么就没有什么理由来强制推行网络的升级换代。语音推动了运营商更关心技术，以及迫使用户进行尝试。为WiMAX/VoIP增添移动要素将更有利于销售。最终，无线VoIP网络的建立和安装要比有线VoIP网络更便宜。他们在自然灾害如飓风的面前也更安全。在飓风下，“最后一英里”解决方案实际上可能被损坏或被毁坏。 WiMAX的实施 如何准确地实现WiMAX的这种美景呢？这个问题的答案在于要了解技术的各个执行阶段：即固定部署、漫游部署、简单移动和全移动性。 固定部署定义为稳定接入单个基站。这类部署的例子是会议中心的电视会议。在此，DVD（数字视频显示）质量的图像可以用无线方式向会议中心的监视器播放。利用功率足够大的系统，监视器可以独立启动、重新启动和停止，而不影响固定信号的质量。固定部署还可用于在网状网中连接多个Wi-Fi网的无线宽带回程，取代用于这一目的的光线路。 漫游部署定义为稳定但可动接入单个基站。这种部署与网上自助销售概念相似，在此，用户可以在基站范围内从任意处连接。利用这种部署，可能同时支持数百个具有T-1速度连通的业务或数千个具有DSL速度连通的住所。 便携或移动应用（例如，设备在移动的同时接收和发射信号）是建立在IEEE 802.16e-2005标准的基础上。这样的移动WiMAX系统具有使信号从一个基站切换到下一个基站的能力，从而建立起“大都市区”。它能无缝地在大城市和城域内提供连续的便携户外宽带无线接入，并使最终用户在行进期间仍处于连接状态。 至今，用于固定WiMAX和漫游WiMAX的产品已大量推广使用。随着WiMAX移动方案（IEEE 802.16e-2005）的最竞争版本的完成，如今，便携产品已开始推向市场。WiMAX的使用虽然尚待时机，但它最终将提供移动无线宽带连通性，而无需限制在基站的直接视距范围。 相互对立的观点 虽然WiMAX的情况颇具说服力，但它并非没有其贬低者。一些批评者争辩道，WiMAX的宏伟方案只不过是一场骗局。他们谨慎地指出下列事实：尽管证明该主张的正确性还必须在更大范围内展开，但电话卡和膝上型计算机卡与充分验证过的技术（如Wi-Fi和蜂窝技术）相结合，已证实在短期内更便宜、更可靠。 甚至一些传统的手机公司对采用WiMAX似乎也持保留态度，这些公司已经在建立自己的无线语音和数据网投入大量资金，且仍然为因注销昂贵的3G成本而感到痛心。相反，他们希望通过增强到所谓通用移动电话技术（UMTS）的3G移动电话技术来补偿一部分投资。这些增强将以源自第三代移动通信合作计划（3GPP）的新3G长期发展规划（LTE）标准的形式出现，并期待确保UMTS在直到2010年及以后仍然是一项有高度竞争力的技术。 通过采用许多与可选无线通信技术如WiMAX相同的技术，3G LTE旨在使3G向着高数据率、低等待时间和最佳分组无线接入的方向发展。它还具有以下特点：工作在可变带宽的频谱的能力，工作在非成对频谱和成对频谱的能力、支持起高速移动性，以及基于IP的核心网。虽然它在实际网络应用中的性能还有待观察（因为其商业应用还未启动），但这些特点（如被实现）具有增强网络的潜力，且相对于移动电视和视频来说，还有实现某些重要的新业务机会。 正在进行中的部署 WiMAX技术不管其贬低者的评说，正越来越多地被全球的一些国家采用，预期其增长不会在短期内停步。事实上，依据Dell’Oro集团分析人员的估计，直到2011年，WiMAX市场将以超过50%的复合年增长率增加。因此，目前在世界范围内正在进行的试验和商业部署并不足为奇。现今，一些有关业务正在欧洲、印度、波多黎各、俄罗斯、韩国和美国等（这里仅列出少数几个国家）开展。 新部署的发布几乎天天都有。一些公司如欧洲的WiMAX Telecom公司、日本的Yozan公司和俄罗斯的Enforta公司已经在固定WiMAX网上提供商业服务。许多运营商或者正在规划类似的固定系统，或者正在等待时机；而移动WiMAX设备正在经历认证过程。 为了理解目前WiMAX部署的整个规模，我们对此进行考察。根据2006年6月的资料，有声望的WiMAX市场跟踪数据库列出了2000多家正在规划WiMAX项目或者已经部署试验或构建商业系统的运营商（参见图2）。此外，已统计出全世界总共有117个网络以及14个规划在北美的新网络，其中不包括Sprint广泛报道的数十亿美元的WiMAX项目。 图2.这个表（引自TeleGeography）突出说明最新部署的以及在亚太地区正在规划和试验的大部分网络。由于电