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无线市场 WiMax PK 3G谁才是真正的王者

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作者:时间:2006-07-04来源:IT168收藏
   2006年令人翘首以待的中国3G牌照发放在即,同时WiMax这一新的城域网技术在沉寂了一段时间后,又重新得到市场的关注。 

    于是关于3G和WiMax谁才是真正王者的争论就此开始,有人说WiMax可以取代3G,有人说WiMax不可能取代3G,还有人说WiMax与3G将是竞争和互补共存的关系,本文将对比了解两者各自的关键技术、标准成熟度和市场成熟度等方面,从而和大家一起了解一下这两个已经走到我们面前的下一代技术。

    一、了解WiMax和3G

    WiMax的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),国际著名硬件厂商英特尔一直大力支持WiMax技术。WiMax是一项城域网(WMAN)技术,是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。它的传输距离可达30英里,提供快速的数据通信服务,相较于Wi-Fi,WiMax传输距离更长、速度更快。

    3G是英文3rd Generation的缩写,指第三代移动通信技术。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。



    二、关键技术比拼

    WiMax和3G作为当前最受关注的两种下一代技术,其各自的关键技术必然有过人之处,让我们逐一来看一下。

    首先,我们来看一下WiMax的关键技术:

    1、高速传输技术OFDM/OFDMA

    正交频分复用OFDM是一种无线环境下的高速传输技术,适合在多径传播和多普勒频移的无线移动信道中传输高速数据。它能有效对抗多径效应,消除符号间干扰,对抗频率选择性衰落,而且信道利用率高。

    2、HARQ

    HARQ技术因为提高了频谱效率,所以可以明显提高系统吞吐量,同时因为重传可以带来合并增益,所以间接扩大系统的覆盖范围。在16e的协议中虽然规定了信道编码方式有卷积码(CC)、卷积Turbo码(CTC)和低密度校验码(LDPC)编码,但是对于HARQ方式,根据目前的协议,16e中只支持CC和CTC的HARQ方式。

    3、自适应编码调制AMC

    AMC在WiMax的应用中有其特有的技术要求,由于AMC技术需要根据信道条件来判断将要采用的编码方案和调制方案,所以AMC技术必须根据WiMax的技术特征来实现AMC功能。由于WiMax物理层采用的是OFDM技术,所以时延扩展、多普勒频移、PAPR值、小区的干扰等对于OFDM解调性能有重要影响的信道因素必须被考虑到AMC算法中,用于调整系统编码调制方式,达到系统瞬时最优性能。

    4、多入多出天线处理MIMO

    对于未来移动通信系统而言,如何能够在非视距和恶劣信道下保证高的QoS是一个关键问题,也是移动通信领域的研究重点。MIMO技术主要有两种表现形式,即空间复用和空时编码。这两种形式在WiMax协议中都得到了应用。协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。MIMO技术能显著地提高系统的容量和频谱利用率,可以大大提高系统的性能。

    5、QoS机制

    在WiMax标准中,MAC层定义了较为完整的QoS机制。MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数,包括速率、延时等指标。WiMax系统所定义的4种调度类型只针对上行的业务流。对于下行的业务流,根据业务流的应用类型只有QoS参数的限制(即不同的应用类型有不同的QoS参数限制)而没有调度类型的约束,因为下行的带宽分配是由BS中的Buffer中的数据触发的。这里定义的QoS参数都是针对空中接口的,而且是这4种业务的必要参数。

    6、睡眠模式

    16e协议为了适应移动通信系统的特点,增加了终端睡眠模式:Sleep模式和Idle模式。Sleep模式的目的在于减少MS的能量消耗并降低对ServingBS空中资源的使用。Sleep模式是MS在预先协商的指定周期内暂时中止ServingBS服务的一种状态。

    7、切换技术

    16e标准规定了一种必选的切换模式,在协议中简称为HO(handover),实际上就是我们通常所说的硬切换。除此以外还提供了两种可选的切换模式:MDHO(宏分集切换)和FBSS(快速BS切换)。WiMax16e中规定必须支持的是硬切换,协议中称为HO。

    在3G中涉及到的关键技术主要包括4种:自适应编码调制、HARQ、多入多出天线处理(MIMO)、快速蜂窝选择(FCS),其中自适应编码调制、HARQ、多入多出天线处理(MIMO)在WiMax中也有,在此不再重复。

    快速蜂窝选择FCS

    使用FCS,UE能指示一个最好的小区用于下行链路。确定“最好的”蜂窝不仅要基于无线信号传播的条件,还要考虑在Activeset中小区的功率和码字空间的资源。一般而言,同时有很多小区处于activeset,但只有最适合的小区基站允许发送,这样可以降低干扰提高系统容量。

    在离小区中心较远的边缘,每个信道质量都比较低。使用FCS策略可以选择一个服务小区使得链路的质量相对稳定。它是通过C/I和上行DCCH的小区指示信息来对各个小区进行比较的。FCS对物理层方面的要求和Release99中的选择性分集发射(SSDT)相似。

    点 评:从关键技术的比拼上来看,WiMax和3G所采用的关键技术相差不大,但WiMax略胜一筹,WiMax在传输速度和覆盖范围上都要比3G大不少。



    三、标准成熟度比拼

    WiMax系统主要有两个技术标准,一个是指满足固定宽带无线接入的WiMax802.16d标准,另一个是满足固定和移动的宽带无线接入技术WiMax802.16e标准。目前WiMax论坛正在进行16d产品的认证工作,同时也在加紧制定16e的标准。

    近日,中国通信标准化协会(CCSA)表示,由中国通信标准化协会(CCSA)牵头的7人标准起草小组日前已经向信息产业部提交了WiMax(802.16d)的接口技术要求、设备技术要求和设备测试方法的行业标准送审稿。

    WiMax行业标准的制订和送审得到了设备厂商的大力推动。中国的通信制造业从2G时代就意识到拥有技术专利的重要性,对这一具有自主知识产权的技术已经积累了相当的优势,尤以中兴和华为突出,这两家中国企业都已经深入到WiMax标准的核心领域。据CCSA人士表示,中国企业在WiMax的核心技术上所占有的专利已经高于2G、3G。无疑,中国力量在WiMax领域的崛起是十分令人可喜的,此举也许将一改多年以来我国在2G、3G等领域的跟随者角色。

    另外随着WiMax组织的发展壮大,802.16标准的发展也必将加快速度。

    而3G的主流技术标准主要有三种:WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA,三种标准在技术上各有千秋,我们简单了解一下。

    1. cdma2000

    cdma2000是从cdmaOne演进而来的第三代移动通信技术。cdma2000的发起者主要以美国和韩国为主的以IS-95 CDMA为标准的制造商和运营公司,cdma2000继承了IS-95窄带CDMA系统的技术特点,网络运营商同样可以在窄带CDMA网络中更换或增加部分网络设备过渡到3G。

    2. WCDMA

    WCDMA的发起者主要是欧洲和日本标准化组织和厂商,WCDMA继承了第二代移动通信体制GSM标准化程度高和开放性好的特点,标准化进展顺利,网络运营商可以通过在GSM网络上引入GPRS网络设备和新业务,培育数据业务消费群体,逐步过渡到3G。

    3. TD-SCDMA

    TD-SCDMA较前两种技术标准略显稚嫩,TD-SCDMA以前主要是西门子公司和中国大唐集团在开发,较前两个技术标准而言,对TD-SCDMA进行大力支持和结成产业联盟的企业还比较少,由于这个原因,我国对3G牌照迟迟没有发放,不过随着更多厂商的介入和研发力度的加大,TD-SCDMA也已经取得了很大的进展。

    点 评:在标准成熟度方面,3G要表现的更加成熟一些,尤其是3G的cdma2000和WCDMA技术标准已经非常成熟,而TD-SCDMA也已经取得了长足的进步。



    四、市场成熟度比拼

    2003年我国正式启动3G(第三代移动通信技术)试验,去年信息产业部副部长奚国华在中国电信集团公司2006年度工作会议上第一次作出确定性表态:现在,3G牌照发放的决策时机已到。

    2005年,全球3G市场迅速发展。截至9月,全球3G用户跨越2亿大关。受全球3G高速发展以及中国将在2008年奥运会上提供3G业务承诺的驱动,中国3G市场各方紧锣密鼓,加快步伐。

    中国迟迟不肯发放3G牌照是在等待国内厂商和大学完成TD-SCDMA这一3G标准的成熟。而最近TD-SCDMA外场测试成功,民族标准获得独立组网能力;国外厂商纷纷与民族通信企业合作,打造TD-SCMA产业链等一系列事件表明TD-SCDMA已经可以进入大规模商用阶段。各大运营商试验网成效显著,3G规划已经完成。中国电信已和中兴合作,在上海扩大其3G试验网规模,而中国移动内部的3G规划则已经基本完成。

    在过去几年里,为了获得3G运营牌照和运营3G网络,运营商已经投入了巨资,可以说3G不会轻易的就会被WiMax所取代。

    而WiMax设备市场在今年第一季度也出现了较大幅度增长,收入增加48%;其中30%来自欧洲、中东和非洲地区,26%来自北美,26%来自亚太地区,18%来自加勒比海和拉美地区。而据Juniper Research的预测,全球移动WiMax的用户数将会在明年达到170万,在以后的四年里,这个数字会突破2130万户。

    另外,国内的四大电信运营商在苦等3G的同时,均已开始了对WiMax的秘测和小范围部署,联通和中国电信的动作都不小。而行动更迅速的是网通。据媒体报道,广东网通甚至已开始了较大规模的WiMax设备采购,并计划建设覆盖广东全省的WiMax网络。

    点 评:从市场成熟度来讲,3G由于起步较早,在市场上已经占据了比较主动的地位,WiMax也由于其技术的先进性也开始被各大运营商关注,但是无法在短期内改变大局。

    总 结:

    与3G相比较,WiMax具有建网快、带宽大的优点,可为运营商快速提供各种业务,完全可以组建城域网范围内的综合业务网络,并具备进一步漫游接入的潜力。因此,WiMax将是运营商在计划构建宽带IP城域网时重点考虑的一种技术。

    但是,从网络安全性角度来看,由于3G网络是基于传统的电信网络基础之上的,其网络的封闭性和安全性总体上较好;而WiMax是建立在计算机网络基础上的,以网络病毒和黑客入侵为代表的信息安全问题将是其不可回避的。

    在网络建设方面,3G网络在全球由于已进入了快速成长期,各大运营商已经在上面投入了巨大的资金,从保护投资的角度来讲,也势必要把3G继续进行下去。

    因此究竟谁是真正的王者,只有由您这个大众评委来决定了。 
 


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