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WiMAX应用瓶颈在频谱资源

2006/8/1/10:12 来源:ed-china.com 作者:张郴莉

    随着Wi-Fi、WiMAX等无线技术的快速发展和部署,宽带世界似乎正在成为一个无线世界。在置了Wi-Fi “热点”的家庭、办公楼、咖啡厅、机场等场所,你可以利用一台带Wi-Fi功能的笔记本,或者移动办公,或者无线上网冲浪、下载视频文件。即便在城郊农村、边远地区等xDSL、Cable Modem不能有效覆盖的区域,WiMAX上网卡同样可让你享受高速无线上网的乐趣。实际上,这一切已悄然在我们的身旁成为事实。

    首先,拥有Wi-Fi功能的笔记本、手机以及其它电子产品越来越多。例如:诺基亚计划在InternetTablet设备中加入Google公司的GoogleTalk软件,这种设备依靠Wi-Fi短程无线电技术进行通信而不是依靠蜂窝网络,用户能够像使用无线手机一样打电话。大型的网络电话公司Vonage也已经在提供Wi-Fi手机,eBAY拥有的Skype也计划在今年内推出类似手机。尼康的数码相机P1使用了Wi-Fi技术,这使得P1可以摆脱电线和传输线的羁绊,通过无线传输将存储卡或内存中的图片直接传输到指定的电脑上去。索尼推出的PSP游戏平台也已具备Wi-Fi功能。
                          :802.11标准的主要规范指标。

    其次,Wi-Fi标准和技术本身也有了很大进展。IEEE的802.11n协议工作组在今年年初确定了Wi-Fi标准802.11n的草案,该草案将很快形成最后标准(表)。802.11n协议标准大大提高了无线网络的传输速度,实际传输速度每秒可达100MB,大约比现在的无线网络标准快四倍。该标准还适用IP电话和视频播放这类大量消耗带宽的服务。第一个符合802.11n草案标准的芯片组已由Broadcom公司开发出来,这款名为Intensi-Fi的芯片组可用于路由器笔记本电脑和插入式PC卡(图1)。
    图1:Broadcom的符合802.11n草案标准的芯片组Intensi-Fi可用于路由器、笔记本电脑和插入式PC卡。

    当然,Wi-Fi应用的流行最主要还是看Wi-Fi网络覆盖区域究竟能有多大、多快地拓展。目前,在一些大城市的咖啡厅、机场、部分星级酒店已经铺设了无线局域网,但相对于一个市场来说还少得可怜,这也是直接制约Wi-Fi应用发展的一个致命因素。但正在进行的城市无线因特网连接的项目将使Wi-Fi热点的数量持续增加。

    英国电信公司(BT)计划在英国10个城市开通Wi-Fi无线局域网上互联网服务,该公司在格拉斯哥和加的夫两个城市的试验网已获成功。根据BT的产品计划,当移动用户在家或办公室的时候,就可以通过Wi-Fi技术自动切换到BT的固话网络;手机用户进入BT热点覆盖区域时,通话又可以自动接入互联网,这样就大大减少了移动运营商目前收取的漫游费用。

    Google公司也看好Wi-Fi的应用前景。Google已在美国加州山景城公司总部所在的小镇建立了Wi-Fi无线网络,该公司还和Earthlink一同参加了旧金山Wi-Fi项目的竞标,以便为市民提供免费的Wi-Fi上网。

    西班牙一家从事Wi-Fi无线网络技术开发的新兴公司Fon Technology SL的目标,则是通过组建社区Wi-Fi无线网络,建成覆盖全球的共享无线网络。公司名称本身的含义表明,无论是笔记本用户、手机用户还是最新便携式游戏设备用户,只要内嵌Wi-Fi技术,都可以通过其它Fon用户提供的Wi-Fi网络接入互联网。

    毫无疑问,随着Wi-Fi技术的进步、设备和热点数量的增加,预计不久的将来,使用Wi-Fi无线宽带上网将像人们使用手机一样平常。不过,虽然使用Wi-Fi上网比使用手机上网的速度要快上25-100倍,但其信号的覆盖区域只能达到数十米的范围。

    对此,国家无线电频率规划专家咨询委员会主任陈如明教授表示:有效距离达50公里的WiMAX技术有望为高速、超高速Wi-Fi热点的有效中继延伸支持。作为一种无线城域网技术,WiMAX利用了和用于蜂窝式通信网络的收发器大致相像的基站,能确保在基站周围3到10千米的范围内固定数据率高达40Mbps,3千米范围内移动率达到15 Mbps,可以将Wi-Fi热点连接到互联网,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展,实现最后一公里的宽带接入。

    WiMAX的技术和成本优势吸引了括Sprint、韩国电信和NTT DoCoMo在内的3G服务提供商的兴趣。其中,韩国电信已经与三星共同推出了“类WiMAX”的WiBRO宽带无线服务。日本KDDI移动在central Osaka顺利完成了日本首个移动WiMAX系统测试。KDDI相信Mobile WiMAX将会成为3G手机网络在城市边缘地区的一种补充。现时已有超过100个城市支持WiMax无线,拥有约25个WiMax服务提供商。

    “随着802.16e标准的即将批准,WiMAX给商业和用户提供全移动宽带无线接入的承诺也将很快兑现。”Intel公司宽带无线事业部总经理Scott Richardson 说。美国硅谷的“BeceemCommunications”风险企业自称已开发出了移动WiMAX芯片组,现已向部分厂商供应样品。

    Intel移动集团副总裁西恩马洛尼则预测,三年之后WiMAX和Wi-Fi两种无线上网技术将会融合。而为了把WiMax技术应用笔记本电脑上,Intel将会于2006年下半年推出2.3GHz-2.5GHz的Mobile WiMax Cards(图2),同时亦不断改良WiMax Radio芯片技术,进一步减低WiMax模块的体积,目前Intel已成功推出首颗同时支持WiFi及WiMax的Ofer Radio Chipset,将有助实现Centrino无线网络模块内建WiMax技术。

图2:Intel将会于2006年下半年推出2.3GHz-2.5GHz的Mobile WiMax Cards。

    但WiMAX的发展也遇到不少困难,除了要面临xDSL、3G、HSDPA的竞争外,阻碍WiMAX发展的最大一个问题可能就是频谱资源的缺乏。“WiMAX面临频谱问题的严峻挑战,尤其是在寻找全球统一的频段方面,因为它是后来者。”陈如明教授表示。

    尽管IEEE802.16e标准已经给出了2GHz-66GHz较宽的频率范围,但考虑到WiMAX的非视距传输特征,人们首先考虑的还是2GHz-11GHz频段。特别是为了利用IEEE802.16e实现无线宽带接入业务,人们在实际选择WiMAX的工作频率时,更集中地选择了适合移动性的2GHz-6GHz频段。而目前国际上还没有为WiMAX规划统一的使用频率。

    这就不奇怪美国FCC将在6月29日进行的频谱拍卖吸引了众多潜在买家的眼光,有意参加竞拍的公司包括Verizon无线公司、T-mobile等电话公司,以及Google公司和时代华纳公司等网络公司和有线公司。这次拍卖的频段包括1710MHz~1755MHz以及2110MHz~2155MHz。1.7GHz到2.1GHz之间的无线电波频谱特别适合无线技术,因为多种组合的技术都可以在这个频段使用,包括新一代蜂窝技术以及基于网际协议的WiMax技术。

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