1 lEEE802.16標準狀態
IEEE802.16負責制定WiMAX的空中接口物理層和MAC的標準,以及其他相關標準,具體各個標準和之間的關系如圖1所示。目前,最受關注,參加成員最多的標準是16m。圖l中最主要的標準包括 802 16-2004(802 16d),802.16e和正在制定的802.16m。
1.1 IEEE802.16標準最新進展
WiMAX技術的空口標準主要由IEEE802 16工作組負責制定。目前,802 16標準系列情況如表l所示。
1.2下一代演進標準——802.16m
在上述標準系列中,目前最受關注的是802 16m。該標準的英文名稱為“IEEE StandardforLocal and Metropolitan Area Networks.Part l6:Air Interface for Fixed Broadband Wireless AccessSystems—Advanced Air Interface”,稱為“固定和移動寬帶無線接入系統空口-增強型空中接口規范”。
該標準的目的是為了在兼容l6e的前提下,滿足ITU的IMT-Advanced需求。同時,l6e本身能力有限,需要有一個后續演進的版本,面對LTE等3G演進技術的競爭,需要制訂能力更強的技術標準。
圖1 IEEES02 16工作組中正在開展的標準研究項目
表1 IEEE802.16系列標準發展現狀
目前,802.16m基本完成了需求文件和評估文件的制定,需求文件的最新版本中給出的基本性能指標如表2所示。
國內各廠家正在積極參與16m的標準制定工作,并且已經有相當數量的提案提交。后續16m將進入關鍵的技術討論階段,國內的參與力度將不斷增強。l6m 的工作計劃如圖2所示。
1.3移動WiMAX成為lMT-2000標準
2007年lO月19日,在瑞士日內瓦舉行的無線通信全體會議上,移動WiMAX標準802.16e在WRC07 大會上正式通過成為IMT-2000的一員。
WiMAX在全球的發展面臨著沒有統一頻率的問題,也是WiMAX希望加入IMT2000的主要目的,此次WiMAX技術加入3G,從一定程度上可以解決全球頻率的使用問題。
2 WiMAX論壇目前工作及其進展情況
目前,WiMAX論壇技術工作主要集中在固定和移動WiMAX空中接口認證,網絡規范制定以及網絡互通測試方面。
2.1空中接口認證工作
與空中接口認證相關的認證規范目前有3個版本,R1(Wavel&2)規范基本完成,Rl.x正在討論SP,同時提交IEEE802.16maintREV2,R2.0針對l6m,目前還沒有啟動。每個版本包括SP,PICS,TSS&TP, RCT,IOT。
表2 802.16m性能指標
圖2 16m工作計劃
2.2網絡規范制定及其進展
NWG網絡規范包括Stagel/2/3,目前有3個版本,R1包含R1.1.2,R1.2,R1.3等小版本,R1目前已經發布了Rl.2和以前的版本,計劃2008年6月凍結 R1.3。R1.5正在討論Stage2/3,包含NormativeR8, OTA,IMS,LBS等多個并行項目。R2.0正在討論 Stage1,包含MMSC,CMAPI,NMR,MMR Support和 FemtoCell等內容。
3 WiMAX產業化發展情況
3.1產業化發展現狀
(1)設備研發進度
支持IEEE802.16e的芯片已經推出,初期階段的設備將支持固定和游牧方式,支持全移動方式的設備將在1~2年后推出。從終端的形式而言,目前主要以筆記本和CPE為主。面向個人用戶市場的手持式 PDA終端全移動業務應用,商用時間估計要到2010 年以后。
2007年12月,WiMAX論壇已經開始進行移動 WiMAXWAVE2 Phasel的認證,如果認證工作順利進行,則意味著滿足互通要求的終端和基站將會逐漸成熟。
(2)頻率資源
頻率問題是目前WiMAX產業發展面臨的最大問題,目前全球沒有統一的頻段,已明確分配WiMAX 使用頻率資源的國家較少,而且不統一。
WiMAX技術納入到了IMT2000的家族,將在今后頻率的分配上帶來一定的好處。
(3)應用現狀
已經商用或者有明確商用計劃的運營商分布在美國、韓國、日本、澳大利亞和印度等,但大部分還沒有規模商用,并且已有的應用還是以固定接人為主。目前,WiMAX產業主要以推動移動WiMAX的發展為主,其中美國Sprint和韓國KT的進度相對較快。
wiBro(WirelessBroadband)是韓國提出的寬帶無線接入服務,應用在2.3GHz頻段上。WiBr0標準完全遵從IEEE 802.16e標準,可以看作是IEEE 802.16e標準的子集,采用OFDMA/TDD技術,系統帶寬9MHz,下行速率l8.4Mbit/s上行速率6.1Mbit/s。韓國的 WiBro目前已經商用,其中規模比較大的是KT的網絡,主要用于提供移動寬帶無線接人業務。
美國Sprint-Nextel也宣布將采用移動WiMAX技術,使用2.5~2.69GHz的頻段,網絡建設從2007年開始進行,首先應用于便攜和游牧的場景,后續將會出支持移動的手持終端和PDA。
3.2 WiMAX在中國發展分析
(1)固定WiMAX的發展
● 國內寬帶無線接入發展受限的原因分析
國內的寬帶無線接人發展規模非常有限,這受到幾個主要因素的影響:在有線寬帶接人大規模發展的今天,市場對固定寬帶無線接人的需求有限;頻率限制了無線接人的大規模布網。由于技術上的原因,傳統固定無線接人不能做到室內覆蓋,降低了布網的靈活度,作為個人用戶的接人手段比較困難,網絡的操作維護功能不夠完善,給網絡運營增加了難度;產業方面,CPE的成本較高,網絡綜合投資較高,另外,由于標準的不統一,限制了如芯片等核心部件的規?;a,增加了成本,無法實現不同廠家設備之問的互通,不利于產業鏈的發展。
● 固定WiMAX一定程度上解決了傳統固定無線接人存在的問題
——支持非視距傳播,可以做到室內覆蓋。
——提高了頻譜利用率和容量。
——統一的標準,設備能夠互通,提供了多廠家供貨的環境。
——設備價格有所降低。
● 固定WiMAX發展的不利因素
——頻率方面的問題
頻率資源限制了寬帶無線接入的發展,頻點高,限制了便攜、游牧方式的應用;帶寬資源少,限制了用戶規模(3.5GHz僅10M頻率)。
——產業方面的問題
802.16d產業規模較小,企業實力有限,整體成本很難降低;目前,WiMAX產業向移動WiMAX傾斜, 16d產品沒有大廠家的支持,同時802.16e的固定應用無法在3.5GHzFDD上開展(目前設備僅以TDD為主,國內政策對802.16e的使用也沒有放開)。
——競爭因素:ADSL發展成熟,性價比較高,固定WiMAX與其正面競爭沒有優勢。
● 固定WiMAx的發展分析
根據上面的分析,發展固定WiMAX應該充分發揮其特點和優勢,與ADSL形成差異化競爭:充分利用無線的接入方式,在無法部署光纖或光纖資源緊缺的地區和客戶較為分散的地區作為重點區域發展無線接入;充分發揮WiMAX上行數據速率的能力,發展中小企業用戶.幫助其實現信息化;發揮無線接入部署靈活和快捷的優勢,在應急通信等領域開拓發展;發展高檔住宅家庭固定寬帶業務和IP超市等服務。
應同時考慮到固定WiMAX成本較高(終端),頻率資源有限以及WiMAX產業向16e傾斜的客觀因素,不宜大規模發展基于16d的網絡,而是有針對地發展特定用戶。
(2)影響移動WiMAX的發展因素分析
移動WiMAX的設備還未成熟,市場應用還未大規模開展,在我國的發展前景如何,將受到多種因素的影響。
● 政策因素
從某種程度上來說,移動WiMAX是否能夠在中國成功發展,政策因素起著決定性的作用。移動 WiMAX的設備和市場主要以TDD模式為主,因此我國必須在頻率與市場方面考慮其與TD-SCDMA的關系。另外,WiMAXTDD成功申請成為3G標準,在管制方面應該按照3G技術對待,未來會對國內發展 WiMAX產生什么影響也值得關注。
● 產業因素
筆記本電腦加便攜式的終端將是很有發展前景的應用,為運營商降低甚至消除了終端門檻。以INTEL為代表的WiAMX芯片企業是802.16e能否成功的關鍵。
2007年底,WiMAX論壇開放了針對移動 WiMAX設備的認證;2008年將是WiMAX設備走向成熟的關鍵一年。
● 頻率
頻率是決定802.16e發展的關鍵因素。
● 市場需求
市場是否需要802.16e和LTE宣稱的數據承載能力,目前是未知因素,這一需求來到的時間,對于成熟階段不同的技術而言,也起到關鍵作用。
4 結束語
如果基于l6e的移動WiMAX與3G之間還可以說是互補的關系,那么WiMAX與LTE等E3G技術將是競爭關系,實質上是不同陣營、產業集團之間的競爭,甚至可以說是電信產業與PC產業在移動寬帶或移動互聯網領域的競爭。孰優孰劣,目前還無法判斷。筆者認為,哪方正確把握了用戶終端的走向、控制了用戶終端的市場,將在未來發展中獲得主動。對于寬帶移動應用,究竟是以筆記本終端為主,還是手持移動終端為主,或者二者之間的終端類型,目前還不明確,也與兩大陣營之間的實力和市場需求有關。隨著市場、業務的不斷發展,兩大陣營的界限將越來越模糊,最終整個產業將走向融合,但融合之初,不同陣營中的主導者都在積極地適應和推動市場需求的發展,爭取在未來移動寬帶的發展過程中爭取獲得先機。
用戶的需求是多種多樣的,沒有哪一種技術可以單獨滿足用戶在不同場景下的不同需求,因此未來網絡的發展將是融合的趨勢,不同數據速率,不同覆蓋范圍的各種技術將綜合起來滿足用戶和市場的需求。