Wi-Fi、WiMAX(Wider-Fi)、WBMA（Mobile-Fi）与3G关系的战略思考 [转帖]

南帝--hnss

Wi-Fi、WiMAX(Wider-Fi)、WBMA（Mobile-Fi）与3G关系的战略思考

陈如明

　　固然，WLAN(Wi-Fi)的高速率因特网连接能力及3G全面商用化一再推迟确实给WLAN快速发展提供了良机，但从覆盖域、速率能力、基本业务类别、可移动速率、前向扩展演进走向等多方面综合分析考虑可以理解，本质上说3G与WLAN是一种优良的互补组合，主要不是彼此竞争。认为WLAN将取代3G之类说法是片面的、不确当的。甚至可以说，不仅是IEEE 802.llX(x=a、b、b+、c、d、e、f、g、h、i、j、k、n等)，HiperLAN/X(X=1、2)，乃至802.15X[X=1(相当蓝芽)、2(WPAN-WLAN共存)、3(相当超宽带UWB之类速率可高达每秒数百兆比特的WPAN)、4(比蓝牙速率更低的ZigBee之类WPAN)等],以及802.16X和802.20X、802.21X WMAN、WWAN及HiSWANX等等，均将按NGN概念，在未来3G+/4G演进过程中彼此按市场竞争驱动导向这一基本原则确立自身合理的市场定位，并在多模/多频/多制式环境中以业务、应用、用户为先，互补、集成，在NGN统一平台基础上逐步趋向融合。不同标准及不同标准化组织有其各自不同的风格与长处，例如，ITU T/R、3GPPX(3GPP/3GPP2)多半沿袭其较多电信标准化经验，有较好完整性及商业赢利模式运作考虑，但往往缺乏动态跟踪市场驱动、快速用新技术剪裁市场需求的响应速度；相反，IEEE 802.XY之类，标准则往往充分体现其快速动态跟踪市场驱动、快速用新技术剪裁市场需求的响应速度，而其标准考虑的不完备性，则由市场驱动为导向进行标准集扩展与补充，甚至相当打补丁，以完善其互操作性、安全性、QoS改进及可赢利商业模式的支撑等。因此，两者其特点与长处，需取长补短、甚至联手工作为好。从市场驱动导向观点看，值得注意的是后者方式往往会显得更有响应速度与活力。事实上，这些不同标准化组织与标准制订，已在NGN的统概念与方向上愈来愈多与愈来愈密切的加强合作与标准融合工作。

　　Wi-Fi要取代3G这股风，目前已降温，并趋向逐步消失。代之而起的是，认真考虑P/O WLAN的商业运作及XDSL、GPRS、cdma、2000 1X与WLAN的多层次覆盖、多模式的可赢利、多业务增值商业运作，并切实注意与改进其QoS及安全性保证。这是Wi-Fi这一波热浪的发展轨迹。

　　目前进而代之的是WiMAX(World intero-perability Microwave Access)这另一股风，看来主要是由WiMAX论坛掀起的。该论坛宣称WiMAX这一技术将是一种“仅次于xDSL和Cable Modem的第三类宽带接入技术”，并将2005年定位为“WiMAX年”，认为2005年将是WiMAX技术市场步入快速成长与发展的一年。于是乎，一些论调再次升级，认为WiMAX将取代Wi-Fi，将取代xDSL及CATV，甚至认为其速度为3G的10倍、基站覆盖域也可为3G的10倍，从而可成为3G的终结者，等等，滚滚热浪，一时间搞得人们糊里糊涂，晕头转向，无所适从。

　　客观说来，WiMAX论坛上述言词并无不妥，不妥在于后者不着边际的升级与炒作。事实上，WiMAX起源于IEEE 802.16X。IEEE 802.16工作组成立于1999年，其主要目标是制订BWA宽带无线接入标准，分三个小组工作：802.16.1负责制定频率为10～66GHz的无线接口标准，802.16.2负责制定BWA系统共存的标准，802.16.3负责制定频率范围在2～10GHz获得许可应用的无线接口标准。进而，IEEE 802.16标准于2001年12月获得通过，当时确定为单载波无线城域网空中接口标准，工作频率为10～66GHz，直视(Los)传输，多径衰落可忽略，从而可用单载波。但此标准物理层不适合于10GHz以下较低频率应用，覆盖能力亦不能超越LoS。随着OFDM技术的逐步成熟以及较低频段，包括ISM等无执照频段任内频段的可供使用，IEEE于2003年1月9日推出了其新的修正草案802.16a，使其可工作在2～11GHz频段，对有执照频段可用单载波或OFDM多载波运行，对无执照频段必须用OFDM多载波方式，并借助动态频率选择技术解决此较复杂环境下的干扰问题。服务对象可针对家庭住宅、企业和支撑WLAN热点区的最后一公里宽带无线接入，从而亦可提供我国3.5GHz、5.8GHz频段的MMDS型宽带无线接入应用。

　　WiMAX的基本初衷及市场目标为宽带无线接入城域网(BWA MAN)技术，亦常称为IEEE Wireless MAN。基本目标是要提供一种城域网领域，点对多点的宽带无线接入手段，建立相应IEEE 802.16X标准，并通过论证以便成为全球统一标准，有效量产、降低价位及大规模推广应用，其性能堪与xDSL、Cable Modem等传统线缆宽带接入手段相媲美。OFDM技术的引入，可有效对抗微波宽带传输的多径效应，取得一定意义上的非直视N-Los传输能力及便于安装维护等工程实施，并可适应一定条件与一定速度移动状态下的运行能力。同时，随着WLAN热点的快速增加，用户通常希望能在离开热点区后延伸服务连接。从而又在802.16a标准基础上增强改进为另一新标准802.16e，以解决这类用户需求，使其离开家中或办公场所的WLAN热点地区后仍可保持与无线ISP网络连接，甚至可方便地接入另一城市的另一家无线ISP网络。为推进WiMAX的发展及确保多厂商环境下WiMAX产品与系统解决方案的兼容性，2003年4月，802.16技术的部分领先供应商发起成立了上述WiMAX论坛。目前它已有包括INTEL、Siemens、Alcatel、AT&T、Covad Com等在内的八十家左右成员。

　　WiMAX的基本长处在于采取了动态自适应调制，灵活的系统资源参数可调及M-QAM-ODFM多载波调制等一系列新技术，从而同时取得无线接入技术的灵活性与可移动性，并兼具较高速率处理能力（可能达70～100Mbit/s左右，甚至更高），及较好QoS与安全性控制，可与xDSL和Cable Modem等线缆传统宽带接入的速率/带宽处理与QoS/安全性相媲美。WiMAX由OFDM提供的N-LoS能力及信道带宽可变(20MHz频谱可按2×10MHz或4×5MHz等方式布局信道)，符号周期Ts、保护间隔Tg可变(以10MHz带宽、256点FFT的OFDM为例，Ts可为32，28.8，27.2，26.4μs等，Tg可为6.4，3.2，1.6，O.8μs等)等。这些灵活性使运营商便于规划网络与进行工程实施，特别是对运营环境较复杂与恶劣的ISM等无执照，准无执照场合，这种部署与配置的灵活性及对各类N-LoS环境的一定适应能力，均可发挥出为用户所欢迎的卓越作用，亦有利于随用户群体需求状况的不断升级而相适应地扩展网络。同时，对城郊及农村等边缘地区，往往有语音通信等基本需求，WiMAX还可提供满足语音和低时延视频服务等基本QoS支撑。并可由同一基站同时支撑采用T1/D1等企业类用户和采用XDSL等家庭类用户的多用户、多业务支撑能力。总之，WiMAX作为一种随市场实际需求导向不断完善起来的面向所谓最后一公里接入领域的无线城域网WMAN的标准与技术，尤其在目前全球缺乏统一宽带无线接入标准之际，有重要现实意义与战略价值。而且，从覆盖及装备环境限制及历史因素考虑，对于城郊与农村、边远地区之类XDSL、Cable、Modem不能有效覆盖或不便于和不值得部署的区域，WiMAX更是大有用武之地。而且在802.16a基础上增强改进的802.16e标准，如上所述，更有助有效延伸WLAN的连接。从而将有望与Wi-Fi有机互补联手，更有力地推进热点地区及家庭与SOHO等小型办公区域的WLAN的有效发展。在WLAN与WMAN的市场定位层面上有机地优势互补发展，形成一种健康、合理的发展格局，决不是WiMAX将取代Wi-Fi的问题。为此，特别要注意与强调的关键之点，即为WiMAX的基本市场定位目标是无线城域网WMAN，而不是别的。

　　另一方面，WiMAX面临的首要挑战依然是其价位。Yankee集团的分析数据指出，目前MMDS多点多信道分布式系统，包括WiMAX天线部署在内的每用户成本高达3000美金左右。这不仅使运营商难以获得足够的投资回报，也会使用户望而生畏、退避三舍。更何况对中国3.5GHz频段这一资源很有限的MMDS宽带无线接入系统，经过几轮方案更新及技术创新后，各类设备已具备剪裁市场的相当优良的性价比。WiMAX要是按上述类似的价位参与竞争将面临严峻的挑战。此外，WiMAX与Wi-Fi、3G、3G演进等在相当长时间内将会互补共存，并在重叠区有一定程度的彼此竞争。对此，保持这些系统应用之间的有效互联互通及增强其自身竞争力亦是WiMAX面临的重要任务。

　　尽管WiMAX运行速率可为目前所谓纯净的原始3G的30倍，甚至更高，其覆盖范围用低阶调制时可与3G匹敌甚至更远，但这不是3G那种以无线广域网WWAN为基本模式、公众语音及多媒体全球/区域/国家漫游为主导的个人手机终端为重要标志的基本市场定位。本质上，它是作为3G及3G演进的一种无线城域网、多点基站互联和回运的重要支撑手段而已。两者潜在的市场尺寸亦有巨大差异，从而根本谈不上WiMAX会成为3G的终结者。应该说，继802.16X WiMAX之后的802.20X才与3G运行有更多相似性，即便是基于WWAN为目标的IEEE 802.20标准的所谓WBMA或Mobile-Fi，其速率可为16Mb/s或更高，亦具有高速可移动性及较好覆盖，但其所采用的基本技术依然与目前按NGN、3G演进的3G+/4G技术相类似，甚至后者所考虑的新技术内涵更丰富。同样，向未来以新的IP为基础或全IP多业务方向迈进，其250km/h高速移动速度时的传输速率(或所谓带宽)目标，可高达20Mb/s乃至100Mb/s，静止或室内状态时可高达1000Mb/s。而且，按NGN概念演进的下一代移动网，其后向无缝兼容推进实力是如此巨大，更何况届时包括第三方在内，以终端、应用、服务为主导将成为市场发展的重要驱动力与赢利所在。不同标准化组织的工作进行无生命力的重覆，必将为市场选择所淘汰，其惟一出路是在NGN及3G演进的基本概念已彼此融合，一道作出有益的重要贡献。有幸的是，目前已呈现这种不同标准化组织与标准制订，已在NGN的统一概念与方向上加强其愈来愈多与愈来愈密切的合作与标准的融合工作。而且，事实上作为ITU重要支撑的ETSI等组织的研究工作，在WBMA含义上及计及WPAN/WLAN/WMAN/WWAN所有层面上早已有所展开。包括ACTS、IST研究计划及NASA、ESA涉及空间的研究计划与进展等，已有效地构成这种未来演进、融合的客观现实基础。因此，目前彼此并行不悖的ITU、ETSI与IEEE、IETF等组织的标准化工作，不是谁取代谁、谁终结谁的问题，而是瞄准GII与NGN这一大目标，彼此创造性地工作和有机合作与融合。