如何降低WiMAX成本

摘要：为了保持竞争性和赢利能力，基础局端 OEM 厂商必须尽最大努力降低 WiMAX 基站的成本。本文将详细介绍如何通过优秀的设计降低WiMAX成本。
关键词： WiMAX；成本；OEM；频带

降成本至关重要

在电信领域，毫无疑问，成本也是重要因素。但在采用 WiMAX 技术的情况下，尤其要强调降低成本的重要性，因为虽然WiMAX设备投放市场不过才只有几个月的时间，但是市场的竞争已经非常激烈了。

就 WiMAX 而言，成本是至关重要的因素，因为 WiMAX 技术既可能成为现有技术的补充，也有可能对现有技术造成冲击。例如，一些蜂窝运营商可能将 WiMAX 作为配套服务提供，就像目前许多运营商配套提供 Wi-Fi 服务一样，而有些电信公司则可能采用 WiMAX 为 DSL 基础局端连接范围之外的客户提供服务。一些新进入市场的公司可能会使用 WiMAX 来吸引一些 3G 和有线电视宽带客户，或在基站回程通信中取代电信公司的铜线，从而对现有技术形成冲击。这些情况是否成为现实，很大程度上取决于成本。对于服务供应商及其客户而言，新技术是否具有吸引力，取决于该技术能否提供更好的选择，而价格常常是重要的衡量标准。因此，设计工作的重要之处在于必须巧妙地实现性价比、运营开支 (OPEX) 及资本开支 (CAPEX) 的平衡，而 CAPEX 对服务供应商的商业模型和竞争优势至关重要。

对于基础局端厂商而言，能否最大限度地降低营运成本是胜败存亡的关键。因为尽管 WiMAX 是一项全新的技术，但市场参与者已相当多，市场竞争也异常激烈。产品定价基准是指导服务供应商作出购买决策的判断依据。基础局端厂商希望推出特色产品，提高产品的吸引力，从而超越竞争对手。基础局端厂商已将研发力量集中于开发相关领域的知识产权方面，如通过提高数据速率，扩大每个基站的覆盖范围或改善最端用户的服务质量 (QoS) 等来提高系统性能。例如，基础局端厂商正积极支持多路输入/多路输出 (MIMO) 以及自适应波束形成等智能天线技术，使网络能够同时支持更多用户，并扩大每个站点的覆盖范围。

在过往业绩基础上争取更大发展

尽管 WiMAX 还是一种新技术，但基础局端 OEM 厂商能够重复使用过去的设计和其他领域的相关技术，如 3G 和多通道/多点分布式服务 (MMDS) 等固定与无线技术的整合，进而向 802.16d(也称为“固定”WiMAX 和 802.16-2004)或  802.16e(“移动”版本，也称为802.16e-2005)发展。

例如，德州仪器 (TI) 的 1 GHz TMS320TCI6482 DSP 就是一款针对 CDMA2000 1xEV-DO、TD-SCDMA 以及 UMTS 等 3G 应用的高密度、低功耗基带解决方案。TI DSP 提供了正交频分多路存取 (OFDMA) 系统所需的信号处理功能，而该系统是 WiMAX 的基础。因此，基础局端厂商在拓展 WiMAX 市场时能采用与 3G 产品相同的 DSP 技术。这种重复使用性使厂商不仅能够显著降低成本与相关风险，而且还能加速产品的上市进程，从而有助于巩固其在竞争非常激烈的 WiMAX 市场中的地位。

充分利用现有设计和技术对厂商节约成本、降低风险并加速产品上市进程非常重要，有利于他们将现有的 802.16d 系统升级为 802.16e。尽管移动 WiMAX 标准刚刚确立不久(IEEE 于 2005 年 12 月刚刚批准 802.16e-2005 标准)，但经 WiMAX 论坛认证的适用于固定应用的设备已经上市有几个月的时间了。虽然 802.16d 开局不错，但 In-Stat 等行业分析公司认为，移动 WiMAX 一旦在市场上推出(可能不迟于 2007 年)，那么其销量将迅速超过固定设备。为了快速以低成本的方式适应潮流发展的需要，基础局端厂商应计划采用 DSP 等可编程组件，以确保其 WiMAX 产品能同时满足固定与移动应用的需要。事实上，一些基础局端厂商和服务供应商正在考虑跳过 802.16d 而直接向 802.16e 升级，因为 802.16e 基础设备能够同时满足固定用户和移动用户的需求。

基站 OEM 厂商应采用足够灵活的、能在固定与移动应用之间转换的 WiMAX 设计方案和组件，从而为这种发展趋势做好准备。此外，基站 OEM 厂商还应认识到，不同的工作环境可能会要求更多的设计工作，如室内网络覆盖需要为 802.16e 微微蜂窝 (picocell) 提供增强型 RF 前端。

此外，我们还可设计出相应的基带系统，为今后新的需求预留空间，这也是满足WiMAX 标准不断发展的需要的方法之一。例如，TI 产品系列中就包含高度优化的 PHY 层软件库。基础局端厂商可采用软件直接开发系统，同时还可定制软件并添加自有知识产权，以支持更高级特性。这种灵活性有助于基站为今后技术发展预留空间，这对厂商及其客户而言都是非常有利的。基础局端厂商还应根据供应商实力来选择组件供应商，其不仅要对单一产品，而且要对整个信号链进行系统分析，提供参照设计。这有助于大幅节约开发成本，并缩短产品上市时间。例如，TI 就能为客户提供完整的 RF 参照设计分析，从而优化802.16d 和 802.16e 的性能。

图1 WiMAX 频带、接口模式

频带之争

WiMAX 可用于 2 ~11 GHz 的频带，将来频带可能高达 66 GHz。由于能在多个频带中工作，因此 WiMAX 能够拥有更为广泛的市场，从而满足全球的需要，形成自身的一套成本结构，这将有助于 WiMAX 与其他各种固定与无线技术(如 DSL 与 3G)展开竞争。

频带的多样性意味着厂商设计的 WiMAX 基础局端必须能够以极低的成本根据设备所使用国家的具体情况轻松进行调节。正如 In-Stat报告中指出的那样：“市场面临的最大挑战就是协调全球频带的使用，以使制造商能够以更低的价格进行设备量产。”

能否满足不同国家的频率、功率和幅射要求，同时又不必针对不同市场进行大幅的重新设计工作，取决于基站 RF 组件的自适应能力。例如，TDD 就是一种有用的技术，因为它使用每个通道的效率高于FDD，而 FDD 可能导致有的频率闲置。

由于组件可在任何可用频率上支持任何 RF 接口，因此不必对不同市场进行大幅度的设计改动，这就节约了开销成本。例如，如图 1 所示，TI 提供完整的 RF 芯片组不仅可支持首批 WiMAX 技术所采用的所有相关频带(TRF12xx、11xx 和 24xx 系列支持 2.3_2.7 GHz、3.3_3.8 GHz 以及 4.9_5.9 GHz)，而且还支持 TDD 和 FDD 模式。

值得一提的是，选择正确的DSP还有助于降低WiMAX的CAPEX和OPEX。TI 的 TCI6482 不仅能加速诸如符号速率及FFT 处理等 PHY 功能，而且还能加强智能天线应用所需的数学矩阵处理能力，这有助于降低每通道成本以及每通道功耗。更低的功耗能够显著节约功率放大器的成本，并大幅降低用于驱动及冷却功率放大器所需的电量。

内部设计的重要性

3G 与 WiMAX 的相似点之一在于，宏蜂窝难以适用于所有的情况。例如，在闹市商业区或楼宇内部，市中心寸土寸金，如果采用微微蜂窝而非标准大小的基站，那么用地租金就会低得多。租金越少，WiMAX 服务定价的竞争力就越强。

对于基础局端 OEM 厂商而言，微微蜂窝是在竞争对手林立、标准尺寸基站极为普遍的 WiMAX 市场中推出特色产品的机遇。厂商降低微微蜂窝成本的方法之一，就是采用 TI 灵活而低成本的 RF 解决方案，因为该解决方案能够最大化 WiMAX 的 RF 性能。此外，这种设计还有助于客户针对不同的性能级别优化解决方案，尽可能减少硬件方面的调整。例如，采用 TI TRF12xx (3.5 GHz) 芯片组或 TRF11xx (2.5 GHz) 芯片组的相似硬件平台经配置后，可同时支持 CPE 和 BTS 性能级别的解决方案，从而不仅最大限度地加速了产品上市进程，而且还尽可能地节约了提供完整系统技术所需的资源。在开发全系列基站产品(包括宏蜂窝、微蜂窝以及微微蜂窝)时，基础局端厂商应尽可能实现基带或通道卡软硬件对不同应用的重复使用性。如果我们只用一种硅芯片平台就能支持多种规格的应用的话，那么将非常有助于系统厂商降低其总体研发成本。

在选择供应商时，各厂商还应注意供应商提供的解决方案能否同时满足高端和低端基站的需求。这一灵活性使 OEM 厂商能够针对低价格市场(如发展中国家)做工作，从而在上述市场用 WiMAX 作为有效的方式向广大地区提供语音和宽带服务，不必或只需进行少量的电信基础设施的建设。销售对象为成本敏感型领域时，利润就会减少，因而在设计时应满足高端要求以便同时满足不同市场的需要，这样才能把握市场机遇，确保赢利。

性能仍然至关重要

尽管价格对拓展 WiMAX 市场非常重要，但片面追求低价是不可取的，仍要确保产品的性能。否则，局端 OEM 厂商一味搞价格战，就会吓跑投资者，到头来服务供应商还是会更关心性能，并愿意为高性能多投入。

许多局端 OEM  厂商都开发了类似于 Wi-Fi 的 WiMAX 基站，不能提供企业级或电信运营商级的可靠性和性能，而要想配合补充现有技术(如 3G、DSL 和有线连接)或作为现有技术的竞争对手，这种可靠性和性能都是不可或缺的。尽管固定和移动 WiMAX 标准都包含 QoS 机制，但面向企业和无线回程市场的厂商会关注如何实现更高的 QoS 机制，既能在市场中实现自身独特性，又能提高自身产品的性价比。

TI 认识到 WiMAX 局端厂商目前所面临的挑战。通过提供高度集成的低功耗基带和 RF 解决方案，TI 使 OEM 厂商能够开发低成本的小型基站系统。同时，TI 解决方案还具备足够高的灵活性，能够满足不同的频率规则要求，适合在各种地区部署，而且部署之后仍可进行升级和实现可扩展性，以支持新特性和同时满足宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝的需求。简言之，TI 为 BTS OEM 厂商提供了在竞争极其激烈的 WiMAX 市场中赢得成功所需的所有工具。

最后，之所以说性能至关重要，是因为电信业对 WiMAX 极为关注，基站只有实现最佳性能才能脱颖而出，才能避免在竞争极为激烈的 WiMAX 领域中平庸化，并最终丧失新技术的光环而被淘汰。