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  何时何地实施WiMax技术 ?
出处:嵌入式技术网 时间: 2007-11-15

技术行业中的某些集团最近一直在谈论一种称为 WiMAX的技术。人们都说 WiMax 就是期待已久的“第三管道”——一种在宽带网最后一公里中将与 DSL 和电缆竞争的无线接入技术。人们预测用户会大量采用这一技术。
  这一幕似曾相识。如果时间倒退到 2000 年,你就会看到也曾大力鼓吹过最后一公里的无线接入技术。种种预测表明会有大批用户使用这种技术,于是,各大公司都下了大赌注。
   但他们失败了。确实,当今有一个相当小但却欣欣向荣的行业在提供无线宽带业务。但是,那些公司主要为没有铺设电缆和 DSL 的乡村地区服务,或者面向企业客户服务。而试图大规模地向用户提供无线宽带业务的服务提供商——尤其是 Sprint公司——都遭受了巨大经济损失。
   现在来了 WiMax,所有的人又再次兴奋起来。顺便说一下,WiMax 听起来与 WiFi 的相似不是偶然的。虽然两种技术并不相同(见附文《表面相似》),WiMax的 倡导者一心想走 802.11 的成功之路。但也许正是因为这种联想,甚至制造商推出一款产品之前对

WiMax 的夸张宣传可能超出它的真实情况。
  然而,WiMax 确实是有希望的。如果它能得到支持,它的未来可能一片光明。但是,未来到底有多光明?到底要等待多久?
  WiMax 焦点
  让我们先从 WiMax 到底是什么说起。准确地讲,它是一群公司从市场营销角度,给符合 IEEE 802.16 标准的某种无线技术起的名称。
  这群公司自己称为 WiMax 论坛。现有 80 多个成员的WiMax论坛的宗旨与 WiFi 联盟相同:推广技术和进行产品互操作性认证。
   802.16标准涉及面很广。当 IEEE 于2001年批准这一标准时,它解决了10~66GHz波段的通信,旨在进行视距点对点无线通信。在 2003年1月,IEEE 批准一项修正草案,即802.16a标准。802.16a将范围扩展到包括 2~11GHz 波段,更重要的是,为单点对多点非视距的通信创造了条件。(表 1 给出了各种 802.16 标准的简要内容,其中包括大致的带宽和距离数据。)



  WiMax 论坛正集中研究 802.16a,具体地说,是集中研究标准允许的四种 PHY(物理层)中的一种。设备制造商 Aperto 网络公司产品营销总监 Dean Chang 说:“802.16a 非常灵活,获得互操作性的唯一方式是缩小到 某一组系统选项。”Chang在 WiMax 论坛和 IEEE 802.16 工作组里同时任职。
  所以,WiMax 论坛正在提出系统概述,用以规定各种参数的组合,如工作频率、调制方式和通道化。当设备制造商推出按这些概述制造的产品时,论坛将在目前正在建造的实验室内测试产品与概述的符合性和互操作性。通过测试的产品将被贴上论坛的“WiMax 认证”标签。
   于是,相信WiMax 的人希望奇迹会发生。 Intel公司 无线宽带部营销总监 Derek Dicker 说, 802.11 标准一公布,WiFi 联盟刚开始进行互操作性认证,人们就看到了 WiFi 在产量、价格以及被采纳方面令人吃惊的情景。他谨慎地说:“我不知道 WiMax 会不会发生同样的产量猛增,但同样的推动力量肯定会起作用。”
  你应当知道有关 WiMax 与官方标准关系的另外三个事实。首先,你往往会看到 WiMax 是与IEEE预计 将在今年批准 的 802.16REVd相关联 的, WiMax 论坛技术工作组主席 Gordon Antonello 说,最好把 REVd 看作 802.16 标准的草案。REVd 将采纳以前所有的修正草案,因此当 REVd 获得批准时,802.16a 将终止使用。
  第二,WiMax 论坛的概述也将与欧洲的 HiperMAN 标准兼容。Antonello 说:“因此,基本上它就是一个国际标准。”
  最后,WiMax 论坛也把目光放在了 802.16e 上,这是一个正在 IEEE 中讨论的附加修正案。当 IEEE 批准它时(大概在今年第三季度),802.16e 将适用于便携式设备。
  积极进取的计划
 WiMax今天所处 的状况如下,Intel 公司和富士通公司已经承诺今年推出支持 WiMax 的 MAC(媒体访问控制器芯片)以及 PHY 芯片。其它芯片厂家也表示有意效仿。同时, Sierra Monolithics 公司等供应商正在进行射频端的研究。

当第一批 WiMax 认证产品面市时,它们很可能类似于Aperto 网络公司生产的这种专有天线(左),和调制解调器(右)。

  WiMax 论坛将在今年年底开始主持关于互操作性的“穿插式讨论会”。各个设备供应商,如Aperto 公司和 Wi-LAN公司正在制造它们所称谓的 WiMAX 级设备,力争首批通过认证(附图)。比较一致的看法是第一批 WiMax 认证的产品将在 2005 年上半年面市。诸如BT公司、法国电信公司、AT&T公司 以及 Qwest 公司等服务提供商也已参加了 WiMax 论坛。
   Intel公司显然是最活跃的 WiMax 支持者,对 WiMax 的发展有自已的构想。Intel公司 期望在 2005 年上半年就能看到专业人员安装的 WiMax 室外天线,为商务客户和“高级住宅”用户提供高速接入服务。WiMax 也将担当 WiFi 热点接入更大容量互联网的回程链路角色。
  Intel公司 声称明年下半年,供应商们将推出可自己安装的室内 CPE(用户住宅设备)。顾客买回一个类似机顶盒的东西,扔在家里任何地方,就可以享受高速服务。
  在2006 年和 2007 年,便携式 WiMax(802.11e)将会进入混合设备领域。有些提供固定天线 WiMax 服务的公司将能在其覆盖范围内提供便携服务。有些公司将建立覆盖城市地区的网络。制造商们将把 WiMax 集成到 PC 卡里,最终将把它集成到笔记本电脑和其它便携式设备中。人们将可以在家中,在城市各处甚至在高速公路行驶时享受到高速连接服务。
  这种前景有多少可能性?看来可以肯定的是, WiMax 将从明年年中开始,为企业和回程系统服务。事实上, 服务提供商,如TowerStream公司,如今已在通过专有设备提供这些服务来赚钱。WiMax 认证将帮助这些公司降低设备价格。
  现实存在的障碍
   然而,除此以外,一切都还不明朗。首先,业界将需要以合适的价格生产 CPE,特别是用户自己安装的 室内CPE。ABI 研究公司副总裁 Ed Rerisi 认为:“住宅区内的真正障碍是自我安装问题。”他说,如果没有方便用户使用的设备,WiMax 进入大众市场就是一句空话。
  然 而,一个可以在家里任何地方工作的设备就是一份巨大的工程订单。Intel公司 的 Dicker 说:“如果你试图穿透墙体并对墙体不同材料造成的损耗进行补偿,则满足系统级要求这一挑战就更加突出。”地形也起某种作用。Intel公司 相信,诸如MIMO(多进多出)等技术的天线将能应对这些挑战。
   其他人说话都带有谨慎的口气。Senza Fili 咨询公司的首席顾问 Monica Paolini 说:“那种 CPE 可以在任何房屋里工作的想法是不实际的。根据本地服务提供商的覆盖范围,你最好使用室外天线,因为在其它所有情况都相同的情况下,室外天线的接收情况总会 好得多。”
  至于价格,有些专用 CPE 产品高达 5000 美元。如果想想 802.11 设备花了多长时间才降到现在的低价,你就会明白 WiMax 上市也许用不了多长时间。另一方面,据 Aperto 公司的 Chang 讲,Intel公司 和富士通公司正在做大量的整合工作。一旦他们上市了芯片,其它厂商再跟进,价格就应该会降下来。
  谈及便携客户问题时,出 现更多的挑战。Dicker 说:“便携设备的整个功耗预算显然要小于插入墙中的设备”。散热与电气包封问题也将更突出。Antonello 指出,身份认证问题以及小区到小区和网络到网络的切换问题将需要加以注意。当然,这些问题不是不可以解决的,只是需要时间。
  转到网络连接的另一方面,你就会发现另外一个障碍。Aperto 网络公司市场营销副总裁 Alan Mendez 说,一般来说,支持室内天线和便携系统用户就要求较小的小区,因此需要更多的基站和更大的基本建设支出。
  特别是当许多公司以前被无线宽带投资耗尽了资金的时候,谁来为这些费用提供财政支持呢?Rerisi 说:“每个人都希望慢慢地有控制的增长。单纯为了覆盖某个区域去覆盖这一区域的情况看不到了。”各家公司将明智地在能快速获得回报的地区开展业务。
   当然,WiMax不会是宽带接入游戏中唯一的玩家。电缆和 DSL 也将为保持自己的客户而奋斗。在移动接入领域,WiMax 将面临多种技术的竞争,如 3G 蜂窝技术、专有方案(如ArrayComm 公司的 iBurst 和 Flarion公司 的 Flash-OFDM),可能还有尚未完成的 802.20 标准。
  缓慢而稳定地发展
  Paolini 说:“如果你读到有关 WiMax 达到与 WiFi 同样大众化的资料时,你要把时间设定在 2008 至 2009 年。”她预计近期你会看到验证概念的小规模试验。家庭住宅市场发展势头到2007 年才会开始增大。她补充说,供应商到 2007 年或 2008 年才有可能交付带 WiMAX 的 PC 卡 和笔记本电脑,而且那时产品的价格仍然会高于现在的 WiFi 设备。
   ABI 公司的 Rerisi 说:“今后几年我们会看到用户的增长速度会非常缓慢。这显然不是一蹴而就的事情。”ABI 公司预测 ,到2009 年花在 WiMax 设备上的支出才会超过专有固定有线设备。2009年的 WiMax 用户将达 1 千万,而住宅用户占用户总数不到三分之二。
  Paolini 认为,WiFi 光彩照人,不仅使人们注意到 WiMax ,而且也产生了一些不切实际的期待。另一方面,如今有了 WiMax ,无线宽带的前景肯定要比与几年前没有 WiMax 时更好。

  附文:表面相似
  WiMax 与 Wi-Fi 有多少相似之处?业界在 Wi-Fi 上所下的功夫对 WiMax 有多大好处?对这两个问题的最佳答案都是:“有点”。根据 Intel 公司无线宽带部销售总监 Dere

k Dicker 说,现在有机会将 Wi-Fi 芯片技术用 于 WiMax 设备。例如,两种技术都使用 OFDM(正交频分复用)调制方式。然而,两者的实现方法并不相同。Dicker 说,由于两种技术工作的频段相同,射频专家就有机会“借鉴 Wi-Fi成果”。但是,Dean Chang 说,两种技术需要用大不相同的方法实现。Dean Chang是设备制造商 Aperto 网络公司的产品销售总监,也是 WiMax 论坛和 IEEE 802.16 工作组的成员。WiMax 基站需要更大的功率,因为它们传输的距离比 Wi-Fi 远得多。由于距离远了,调整问题会起更大作用。Dicker 指出:与 Wi-Fi 相比,WiMax 可以工作在需要批准和不需要批准的两种波段。由于这一差异,供应商和 WiMax 论坛这样的跨行业组织就必须与全球各地实施波段分配的政府部门建立联系。他说:“这对业界也是一个挑战,即在开展业务的任何地区都要保持波段的一致性,并 且与该地区政府一起努力确保该波段的可用性。”另一个非常大的不同是各种标准固有的灵活性(或缺乏灵活性)。WiMax 论坛技术工作组主席 Gordon Antonello 说:一般每种802.11 标准规定一个波段宽度和一个频率(如 2.4GHz 或 5GHz),而 802.16a/REVd 则可以工作在多个频段上,而且可用频率可以被分成多种信道宽度。这一灵活性说明你为什麽有可能看到WiMax系统的带宽和通信距离是大不相同的。

 



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