WiMAX商用現狀和未來發展趨勢分析

    WiMAX的市場才剛剛起步，商用條件還不十分成熟，因些WiMAX要想獲得市場認可，實現成功商用，需分三步走。

    最近，一些國內外評論紛紛把焦點集中在WiMAX身上，就在人們還不是很了解WiMAX究竟為何物時，「WiMAX取代3G」，「與3G競爭」的言論甚囂塵上。本文將對WiMAX技術、標準進行一個詳細的介紹，並對其商用現狀和未來發展趨勢進行分析。

    WiMAX及802.16技術標準
    WiMAX與802.16是兩個不同的概念，802.16是IEEE關於無線城域網的一系列技術標準，而WiMAX則是支持和推動802.16走向市場的組織聯盟。但兩者的關係密不可分，因此WiMAX經常成為802.16的代名詞。

    IEEE 802.16主要開發工作於2～66GHz頻帶的無線接入系統空中接口物理層(PHY)和媒質接入控制層(MAC)規範，同時還有與空中接口協議相關的一致性測試、以及不同無線接入系統之間的共存。由於它所規定的無線系統覆蓋範圍一般在5-15km，最高可達50km，因此802.16系統主要應用於城域網。

    根據是否支持移動特性，IEEE 802.16標準可以分為固定寬帶無線接入空中接口標準和移動寬帶無線接入空中接口標準，其中802.16、802.16a、802.16d屬於固定無線接入空中接口標準，而802.16e屬於移動寬帶無線接入空中標準。

    IEEE 802.16d是固定寬帶無線接入的標準，該標準定義了三種物理層實現方式：單載波、OFDM(256-Point)、OFDMA(2048-Point)。由於OFDM、OFDMA具有較高的頻譜利用率，在抵抗多徑效應、頻率選擇性衰落或窄帶干擾上具有明顯的優勢，因此OFDM和OFDMA將成為IEEE 802.16中兩種典型的物理屢應用方式。 

    IEEE 802.16e是移動寬帶無線接入的標準，該標準後向兼容IEEE 802.16d。IEEE802 16e的物理層實現方式與IEEE 802.16d是基本一致的，主要差別是對OFDMA進行了擴展，可以支持2048-Point、1024-Point、512-Point和128-Point，以適應不同載波帶寬的需要。為了支持移動性，802.16e在MAC層引入了很多新的特性。 

    WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)成立於2001年4月9日，旨在對基於IEEE 802.16標準和ETSI Hiper MAN標準的寬帶無線接入產品進行一致性和互操作性認證。 

    IEEE提出了802.16的寬帶無線接入的標準，而WiMAX的目的就是致力於制定一套基於802.16的測試規範和認證體系，使不同廠商之間的產品在經過認證以後可以具有良好的互操作性，從而可以在很大程度上推進基於802.16的產品的廣泛應用，並且為製造相應的晶片提供有利環境，大大降低產品的研發和生產成本。可以說WiMAX沿襲了WiFi聯盟的成功模式，最終目的是將802.16推向市場，取得商業成功。

    802.16e與3G：競爭還是互補？
    WiMAX的發展如今之所以備受關注，更主要的原因在於其子標準中的802.16e涉及了移動領域，甚至有人鼓吹放棄3G，直接採用802.16e提供移動寬帶服務。

    在功能上，802.16e的確與3G有很多相似之處，甚至更勝一籌：單基站覆蓋範圍為幾公里、可在120公里/小時的移動狀態下進行通信，而且802.16e的帶寬還要大於3G，系統在不同的載波帶寬和調製方式下可以獲得不同的接入速率。以10MHz載波帶寬為例，若採用OFDM-64QAM調製方式，除去開銷，則單載波帶寬可以提供約30Mbit/s的有效接入速率，由蜂窩或扇區內的所有用戶共享。另外，與802.11不同，802.16e從一開始就對QoS進行了定義，提供了開通IP語音業務的可能性。

    總的來說，802.16e對3G無法構成威脅。從成熟度方面看，802.16e的空中接口標準化工作目前還沒有完成，在標準化工作完成後，從晶片出現到設備成熟到商用還有一段距離要走。此外，在切換、移動性管理(尋呼)和終端狀態管理(激活和休眠的轉換)等與蜂窩組網有關的方面，802.16e也明顯弱於3G。任何一種技術從概念出現到標準化到產品成熟必然要經歷很長的時間，因此，從時間軸上看，802.16e的商用時間要比3G晚，802.16e市場應用可能在3G和3G增強型之後。

    當然，802.16e和3G在業務定位上會有一定的重疊，802.16e提供的主要是具有一定移動特性的寬帶數據業務，面向的用戶主要是筆記本終端+802.16e數據卡、或802.16e PDA終端持有者。而這部分用戶同時也是3G數據卡的用戶群。這種競爭目前主要體現在「數據帶寬需求較高的城市區域內提供一定移動性的無線數據服務」方面。另外，802.16e在帶寬方面的優勢也可以彌補3G的不足。

    802.16e與3G也存在一定的不同(如表所示)
    
    因此，802.16e與3G之間競爭與互補同時存在，但兩者不可能互相取代。兩者之間的關係最終取決於管制機構的決策(如頻率分配、許可證的發放)以及運營商的策略。

    WiMAX商用化進展及發展方向
    目前，WiMAX的發展如何?設備製造方面，最為積極的主要有LMDS和MMDS以及一些擁有OFDM智慧財產權的解決方案提供商。不過傳統電信廠家在這個領域並不積極，而Nokia在2004年上半年先退出後加入的舉動，也可以看出電信廠家在這個技術上的猶豫不決。雖然摩托羅拉、北電等主要電信廠家2004年下半年紛紛加入WiMAX聯盟，但並末投入過多精力進行產品研發。

    另外值得一提的是，Intel在WiMAX的發展中起到了非常關鍵的作用。Intel通過內置WLAN晶片的「迅馳」筆記本晶片獲得了巨大成功，但WLAN在技術上存在很多局限性，如覆蓋範圍、使用開放頻段易受干擾等問題。因此，Intel希望通過WiMAX進一步鞏固其市場霸主地位，進一步擴大無線接入的影響力。

    Intel已經在2004年9月推出了基於802.16d的Rosedale晶片，並計劃2006年將802.16e的晶片植入筆記本，實現便攜性。Intel預計2008年，內置WLAN的筆記本將超過7000萬，而內置WiMAX晶片的筆記本達到5000萬。

    WiMAX的市場才剛剛起步，各個廠家的設備大部分仍在研發或使用當中，只有少數運營商正在籌劃展開基於802.16d的測試和試運營。由於這些大部分運營商手中握有原來的MMDS頻率，尤其是3G以下頻率資源，因此希望藉此機會提供寬帶無線業務，甚至切入移動數據市場，與移動運營商競爭。而大多數移動運營商對WiMAX態度冷淡，美國Nextel就對外宣稱，WiMAX的移動性能很難達到移動運營商的要求，因此放棄對此技術的進一步試驗。

    WiMAX未來發展方向如何?
    WiMAX商業發展路線主要分三個階段。第一階段：基於802.16d的室外固定終端作為建築物的接入手段，作為固定網絡的輔助，以企業用戶為主；第二階段：用戶可以自行安裝的基於802.16d室內固定終端上市，降低運營商建網成本，向家庭用戶提供接入業務；第三階段：基於802.16e的晶片內置筆記本、PDA等可攜帶終端，提供移動性，針對個人用戶提供移動寬帶數據業務。

    但WiMAX的市場前景究竟如何還存在爭論，Intel甚至宣稱今後WiMAX將取代DSL和Cable等有線接入方式，而移動產業則擔心具備了移動性的WiMAX會與3G爭奪移動寬帶業務市場。

    WiMAX取代固定接入方式的可能性非常低，首先無線頻率資源有限，因此在傳輸速率上終究會受到限制；其次，從市場而言，WiMAX還未商用，其成本未必低於ADSL方式。因此，WiMAX最終將朝著可攜帶甚至移動方向發展。

    WiMAX在移動領域的發展不可能一帆風順，尋找全球統一的頻率、解決802.16e的切換、漫遊等問題都是其發展的障礙。另外，除了3G，HSDPA、802.20以及一些專利技術如FLASH-OFDM，都是其競爭對手。今後的移動通信市場不可能只有一種通信技術獨霸天下，WiMAX很有可能將802.16e晶片內置到手機中，與3G甚至B3G融合，最終與移動通信在4G匯合，形成一個真正無縫的、無處不在的移動寬帶網絡。

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