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。
    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。
作者：李建宇