通信世界:移动WiMAX与3G博弈

5/15/2006, WiMAX技术是目前国际上影响力最大的宽带无线接入技术，该技术基于IEEE802.16空中接口。IEEE802.16工作组与WiMAX论坛之间有着非常紧密的联系与合作，但两者的工作范围和组织形式不同。  
IEEE802.16工作组是802.16宽带无线接入空中接口标准的制定者，主要针对WirelessMAN的物理层和MAC层制定规范和标准。为了不同厂商产品的互通和形成一个可运营的网络，必然还需要其它支撑技术，所以WiMAX论坛应运而生。WiMAX论坛现已发展有350多个成员单位，其中包括众多业界领先的设备制造商、部件供应商(芯片、射频、天线、软件和测试服务等)、服务供应商和系统集成商。   

　　一、技术与标准   
　　IEEE802.16标准的空中接口包括IEEE802.16d(802.16-2004)和IEEE802.16e (IEEE 802.16-2005) 两个空中接口规范，前者是固定宽带无线接入系统空中接口规范，2004年通过，不支持移动环境；后者是固定和移动宽带无线接入系统空中接口规范，己通过，支持便携和移动环境，最终支持的移动速度可以达到120km/h。IEEE 802.16-2005的物理层核心技术主要是OFDMA，其频谱利用率最高可达到3bits/s/Hz/sector。   
　　为了支持802.16e的发展，WiMAX论坛在端到端的网络架构方面也在积极开展研究。网络架构规范的Release1版本计划在2006年上半年发布，主要满足基本的移动性需求，支持VoIP业务，应用在固定应用模式下，支持与其他网络的松耦合互联。   
　　Releas2版本计划在Release1版本的基础上增加更多的IP业务支持，同时增加ASN内部各模块的互操作能力。该版本的制订工作计划从2006年启动。   

　　二、设备与产业   
　　推动WiMAX产业发展的组织是WiMAX论坛，目前加入WiMAX论坛的成员包括运营商、设备制造商以及各种研究机构。从成员的分布来看，包括了产业链的各个环节。运营商包括固定网络运营商和移动网络运营商，设备制造商既包括传统的固定无线接入设备制造商也包括传统的电信设备制造商。从WiMAX论坛的规模和成员种类来看，产业链中的每个环节都有实力厂商的积极参与，具有较强的产业发展实力和潜力。   
　　2005年4月18日，Intel基于IEEE802.16d标准的WiMAX芯片—PRO/Wireless5116正式上市。该款芯片支持256点OFDM，采用0.13微米处理技术，包括两个ARM9处理器。此外，富士通等其它芯片厂家也推出了基于802.16d的芯片。WiMAX芯片的商用加速了IEEE 802.16d设备市场化的步伐，目前全球有多家公司，包括中兴与华为公司现已能够提供IEEE 802.16d户外型设备。   
　　支持IEEE802.16e的芯片将在今年下半年推出，初期阶段的设备将支持固定和游牧方式，支持全移动方式的设备将在1～2年后推出。从终端的形式和面向的用户而言，面向家庭接入和商务用户的笔记本便携式应用，商用时间要到2007年以后；面向个人用户市场的手持式PDA终端全移动业务应用，商用时间估计会更晚。   
　　目前WiMAX论坛的TWG(技术工作组)和CWG正在开展16e认证标准的工作，在TWG下成立了MTG(MobileTaskGroup)—专门研究802.16e的移动任务组。2005年年底确定了16ewave1认证测试的system profile项，2006年3月底确定了PICS。计划2006年6月底确定RCT，并于6月进行第一次16e的Plugfest试验，10月开始认证测试。   

三、移动WiMAX与E3G的关系   
　　从技术而言，移动WiMAX技术很大程度上解决了传统技术面临的问题，如数据能力、标准、产业链等，更重要的是移动WiMAX支持移动能力的特性充分体现了无线通信的灵活优势，与有线接入相比，具有一定的差异化竞争能力，为宽带无线接入的发展增大了空间。   
　　支持移动能力的宽带无线接入技术为宽带无线的发展带来了新的机遇，但同时也给移动通信领域带来了竞争和挑战。众所周知，移动通信的发展方向是提供更高的数据支持能力，同时保持移动性的支持能力，目前在3G领域正在研究制订的E3G标准就是体现了移动通信宽带化的发展趋势。如此一来，移动WiMAX与E3G，两种不同领域的技术开始出现交叠和竞争。   
　　3GPP中3G技术的演进从HSDPA到HSUPA，一贯推行后向兼容的稳健路线。但WiMAX的出现给传统的移动通信领域带来了冲击，使3GPP的移动通信厂商不得不团结起来，快速跟进，并推出了E3G“长期演进”路线—LTE。相应的，在3GPP2中也提出了AIE的标准计划，该计划将分为两个阶段：PhaseI(多载波cdma2000)和PhaseII(增强型cdma2000)，其中第二阶段的技术特点与LTE和WiMAX的类似。   
　　从上面的对比可看出，WiMAX和E3G在需求指标和技术特点上已变得非常相似，只是在某些细节上各有侧重。一方面，WiMAX已具有支持移动通信的能力；另一方面，E3G已具有明显的无线接入系统的特征。这使宽带无线接入和宽带移动通信的界线变得非常模糊，再加上这两种技术的标准化时间表相互重叠，直接竞争已不可避免。这种竞争是两种技术从不同方向向同一市场渗透的必然结果。出于对广域覆盖的低移动性宽带IP多媒体数据业务的看好，形成了“宽带接入移动化”和“移动通信宽带化”两大趋势。前者表现在：由大带宽向支持小带宽演变；由固定网络向支持中低速移动演变；由热点覆盖向带切换的大规模组网演变；由数据业务向支持话音业务演变。后者表现为：由5MHz以下带宽向20MHz带宽演变；由注重高速性能向注重低速性能演变；由电路交换/分组并重向全分组域演变；由蜂窝网络向兼顾热点覆盖演变。   
　　由于E3G和WiMAX技术的根本差异性已不复存在，它们之间究竟是竞争还是融合，竞争的结果如何，目前还不能做最终判断。由于两者技术的相似性，E3G和WiMAX历史遗留下来的发展背景差异将对局势的走向产生重大影响。   
　　1.标准化进程的影响。虽然E3G和WiMAX制定了相似的标准化时间表，但是否能如期完成还是问号。一方面，3GPP和3GPP2的标准化启动较晚，让WiMAX取得了一些先发优势。但另一方面，WiMAX没有制定移动网络协议的经验，在标准化的推进过程中可能会遇到很多问题。双方的标准化能否顺利推进必然会对产业界的技术取向产生影响。   
　　2.频谱分配的影响。虽然WiMAX可以用于非许可频段，但要想实现电信级的运营仍需利用许可频段。但3GHz以下适于移动通信的频段多由3G系列标准占据，是否能取得适用的频段是影响WiMAX发展的重要因素。   
　　3.3G技术的普及。由于E3G技术的出现，现有3G运营商及将要部署3G的2G运营商很可能倾向于采用E3G作为演进路线。   
　　4.市场走向。市场的需求是技术选择的原动力。WiMAX的支持者(很多是传统计算机和网络设备商)和E3G的支持者(大多数是传统电信厂商和运营商)对未来市场的理解是不同的。哪种运营和产业模式更适合市场的需求，哪种技术可能就有更好的发展前景。   
　　目前的宽带移动通信和宽带无线接入都还处于各自发展的初级阶段，无论是在技术上还是在应用和市场上都有巨大的改进和发展空间。宽带无线接入和宽带无线通信本质上是一种互补关系，定位不同，覆盖范围不同，服务对象不同，业务也不尽相同。应该在各自的发展和演进过程中充分考虑相互融合，并为此制订统一的标准和规程，充分发挥各自的优势，形成一种健康、合理的发展格局。