WiMAX标准及产业发展

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WiMAX标准及产业发展
一、WiMAX标准的进展     1.IEEE802.16标准化现状
    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，而WiMAX是IEEE802.16技术在市场推广中采用的名称。IEEE802.16标准的空中接口包括IEEE 802.16d（802.16-2004）和IEEE 802.16e（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（频段：10GHz～66GHz和＜11GHz），于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（频段＜6GHz，于2005年通过），支持便携和移动环境，最终支持的移动速度可以达到120km/h。
    (1)IEEE802.16的标准化现状
    到目前为止，IEEE802.16标准系列包括802.16、802.16a、802.16c、802.16d（802.16-2004）、802.16e（802.16e-2005）、802.16f共6个标准。
    ◆802.16于2002年4月发布，规定了工作在10GHz～66GHz频段的固定宽带无线接入系统的空中接口物理层和MAC层，使用频段较高，故仅能应用于视距（LOS）传输。
    ◆802.16a于2003年4月发布，对之前颁布的802.16标准进行了扩展，规定了工作在2GHz～11GHz许可和免许可频段的固定宽带无线接入系统的空中接口物理层和MAC层。该频段具有非视距（NLOS）传输的特点，覆盖范围可达50km。
    ◆802.16c-2002于2002年发布，是对802.16标准的增补文件，它详细规定了10GHz～66GHz频段802.16系统的Profile。
    ◆802.16d-2004标准是对802.16标准的一个修订，该标准在2004年以802.16d-2004的名称正式发布。802.16d对10GHz～66GHz频段和＜11GHz频段的固定宽带无线接入空中接口物理层和MAC层进行了详细规定，定义了支持多种业务类型的固定宽带无线接入系统的MAC层和相对应的多个物理层。
    ◆802.16e-2005标准与前几个标准的最大区别在于对移动性的支持。该标准规定了可同时支持固定和移动宽带无线接入的系统，于2005年12月正式通过。工作在＜6GHz适宜于移动性的许可频段，支持高速移动，同时802.16d规定的固定无线接入用户能力并不因此受到影响。与802.16d技术相比，802.16e技术的PHY层OFDMA方式进行了扩展；MAC层增加了支持移动切换的功能，如休眠期、小区搜索与同步、小区选择及切换过程等。
    ◆802.16f-2005于2005年12月发布，定义了802.16固定无线接入系统MAC层和物理层的管理信息库（MIB）以及相关的管理流程。
    其他的802.16系列标准均是对802.16标准的增补，还在制定阶段。
    (2)IEEE802.16标准的发展趋势
    自2004年以来，802.16整个工作组的主要热点集中在16e的标准化工作上。从2004年到2006年，参加802.16工作组的人数逐次攀升，802.16e经过历次会议的讨论修改投票，已经于2005年底完成了标准化工作。自此，IEEE802.16空中接口的标准化工作暂时告一段落。
    目前，802.16还有以下任务组和研究组在进行相关的研究：
    ◆TGg，空中接口管理平面流程和服务要求；
    ◆TGh，免许可频段的共存机制；
    ◆TGi，802.16eMIB；
    ◆研究组，移动多跳中继（MMR）。
    TGg在2004年7月份正式成立，主要规定802.16管理流程和接口，从而能够实现802.16设备的互操作性和对网络资源、移动性和频谱的有效管理。802.16g标准的主要工作围绕管理平面进行。P802.16g-06/D1（802.16g的草案版本1）目前已经经过了多轮邮件投票（LetterBallot）过程，在2006年3月份会议之后，根据对该版本的意见和讨论修改，形成了D2版本。该任务组在2006年底完成了802.16g规范。
    MMR研究组经过历次会议的讨论，在2006年3月份会议上，计划成立TGj任务组，通过了802.16j项目授权请求（PAR，ProjectAuthorizationRequest），于2006年3月10日在IEEE802 EC（执行委员会）获得通过。TGj PAR中定义的该任务组的研究范围如下：在许可频段PtMP模式下，对IEEE 802.16e 2005 OFDMA的物理层和MAC层进行增强，使其支持Relay Station操作，但不改变SS规范，规定Relay Station的特点、功能和互操作性，以增强802.16系统的覆盖、吞吐量和/或系统容量。
    TGh研究免许可频段的共存。TGi负责定义802.16e移动接入系统的管理信息库以及相关的管理流程。这两个任务组目前还处于早期研究阶段。
    2.WiMAX论坛标准化情况
    WiMAX Forum近年来陆续成立了认证工作组（CWG）、技术工作组（TWG）、频谱工作组（RWG）、市场工作组（MWG）、需求工作组（SPWG）、网络工作组（NWG）和应用工作组（AWG）。该组织的目标也逐步扩展，除认证工作外，还致力于可运营的宽带无线接入系统的需求分析、应用场景探索、WiMAX网络架构研究等工作。WiMAX的认证标准由技术工作组制定，而认证工作组具体操作认证测试的管理工作。目前，针对IEEE802.16-2004的Wave1以及Wave2认证测试的联合文档均已被批准发布，Wave3测试标准制定工作于2006年10月完成。Wave1认证测试在2005年12月开始，并已经完成，目前正在进行Wave2认证测试。针对IEEE802.16e-2005的Wave1认证测试的systemprofile于2005年底确定，2006年3月确定了PICS，2006年6月确定其RCT，并于2006年6月进行了第一次Plugfest。
    WiMAX定义了非漫游模式以及漫游模式的网络参考模型。漫游模式下的端到端参考模型，与非漫游模式相比，主要增加了连接服务网络CSN之间的R5参考点。
    接入网络ASN的功能是管理IEEE802.16空中接口，为WiMAX用户提供无线接入。它由基站BS和接入网关ASNGW组成，其中BS用于处理IEEE802.16空中接口，ASN GW主要处理到CSN的接口功能和ASN的管理。
    CSN是一套网络功能的组合，为WiMAX用户提供IP连接。CSN由路由器、AAA代理或服务器、用户数据库、互联网网关设备等组成，CSN可以作为全新的WiMAX系统的一个新建网络实体，也可以利用部分现有的网络设备实现CSN功能。
    WiMAX端到端参考模型定义了如下网络接口点：
    ◆参考点R1，移动用户台MSS与接入网ASN之间的接口；
    ◆参考点R2，移动用户台MSS与连接服务网络CSN之间的逻辑接口；
    ◆参考点R3，接入网络ASN和连接服务网络CSN之间互操作的接口，包括一系列控制和承载平面的协议；
    ◆参考点R4，用于处理接入网络网关ASNGW间移动性相关的一系列控制和承载平面协议；
    ◆参考点R5，拜访CSN与归属CSN之间互操作的一系列控制和承载平面协议；
    ◆参考点R6，BS和ASNGW间的互操作接口，属于ASN内的接口；
    ◆参考点R7，该接口属于ASNGW内部接口；
    ◆参考点R8，BS之间的接口，用于快速无缝切换功能，由一系列控制和承载平面协议组成。
    3.国内的标准化进展
    近年来，国内各设备厂商、研究机构也积极参与802.16/WiMAX的国际标准化活动，中国通信标准化协会CCSA也与802.16工作组建立联络关系。另外，在CCSA内部各成员也在积极开展研究工作。目前，基于802.16d的一系列行业标准正在制定阶段，同时基于802.16e的行业标准的制定工作也已开始。
    以IEEE802.16为代表的新型宽带无线接入技术，为宽带无线接入市场注入了新的活力。该技术采用开放的空中接口保证了设备的互通，扩展了技术的应用。802.16技术从固定到便携再到移动的发展特征，迎合了网络的发展趋势和人们的消费习惯，为使用便携终端的用户提供了灵活方便、随时随地的接入，在未来宽带市场将占有一席之地。
    中国早已进行了WiMAX可行性测试。2006年，上海贝尔阿尔卡特获得了广东网通WiMAX网络大单，据悉该工程是迄今为止亚太地区最大规模的WiMAX项目。随着时间推移，有业内人士表示，企业为移动WiMAX设计的移动电话也在秘密进行中，WiMAX的手机芯片价格最终将是目前3G芯片的十分之一，所以将来价格很有竞争优势。据了解，WiMAX国家标准送审稿已经准备完毕，正等待国家相关部门批复。
    4.WiMAX有望获ITU批准成为新3G标准
    2007年2月5日，有国外媒体报道，移动WiMAX有望获得国际电信联盟(ITU)的批准，成为3G标准中的新成员。目前国际电信联盟接受的3G标准主要有以下三种：WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA。如果WiMAX被接纳为第4种3G标准，那将给目前尚不明朗的中国3G商用化道路增加一个不定因素。
    WiMAX问世以来，对外进行的宣传就是“作为的Wi-Fi无线网络的加强版”，虽然可以提供移动语音服务，也声称是3G服务的一种补充，2007年1月底，国际电信联盟曾在喀麦隆举行会谈，着重讨论3G标准。消息人士透露，与会者已基本达成共识，同意WiMAX成为3G中的一员，而且审批过程目前已经进入快速通道。
    而近日发表的WiMAX论坛白皮书称，将移动WiMAX加入到3G家族有利于它与EV-DO、HSPA以及其它增强3G技术同场竞技，为运营商升级网络提供了一条新的途径。移动WiMAX正式成为3G技术之后，服务提供商在部署网络和推出服务时可以获得更多选择和更大灵活度。例如，它们可以在人口稀少的地区提供接入服务，或者在人口密集的地区提供增强接入服务。此外，全球开放标准有助于提升不同设备之间的互通性，降低设备成本，从而使服务提供商从中获益。
    二、WiMAX产业呈星火燎原之势
    被称为“烧钱产业”的WiMAX,其全球产业链已具雏形，虽然面临3G的严峻挑战，但其成长值得期待。2007年3月6日，美国力推WiMAX商用的Clearwire公司以每股25美元价格发行2400万股，IPO融资6亿美元。分析师认为，对于众多投资者来说，Clearwire的魅力在于WiMAX值得期待的发展前景。
    近年来，国内WiMAX的整体状况是概念热而应用冷。国内电信运营商还在进行相关技术的试验探索，信息产业部对WiMAX的态度尚不明朗。但WiMAX在经历了几年的预热后，逐渐步入商用阶段，这是全球关注的重要趋势。
    1.产业链初具规模
    在WiMAX产业的上游，英特尔公司是WiMAX技术的鼎力支持者。2006年7月，英特尔曾与摩托罗拉向Clearwire联合注资9亿美元，以推动WiMAX无线宽带技术的普及，10月，英特尔发布支持移动网络的第一代WiMAX芯片—LSIWiMAXConnection2250，并宣布立即进入批量生产阶段。
    在运营商方面，包括美国、英国、法国、德国、俄罗斯等在内的电信运营商都提出或正在实施WiMAX部署计划。比如，美国5大移动通信运营商之一的SprintNextel就斥资30亿美元，计划今年年底开始运营WiMAX服务，预计到2008年底，网络将覆盖美国100个城市的85%区域，拥有1亿个用户。
    PyramidResearch咨询公司的一项调查显示：2007年78%的电信运营商会考虑投资WiMAX技术。市场调研机构TeleGeography也指出，超过200家运营商正在着手进行WiMAX的研究、部署工作。
   

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2.国外WiMAX产业布局
    各国政府也加大了对WiMAX的支持力度。美国、英国、法国等国政府积极为WiMAX分配频段资源。在韩国政府的支持下，韩国电信运营商KT和SK电讯建成的Wibro网，成为全球首个实现商用的移动WiMAX网络。目前，WiMAX技术日益成熟，产业链已经初具规模，全球共有24个WiMAX网络投入商用，WiMAX的足迹遍及亚洲、美洲、欧洲、非洲和大洋洲。
    除韩国之外，亚太区的其他国家也积极部署WiMAX网络，比如斯里兰卡ISPLankaInternet与Redline合作在科伦坡建造WiMAX系统;越南本地运营商与英特尔成立合资公司共同推进WiMAX技术的测试;日本一家运营商Yozan正在采用Airspan的设备构建WiMAX网络。
    在美国,政府积极为WiMAX分配频段。美国FCC已为WiMAX分配频段。拥有WiMAX频谱资源(2.5GHz)最多的是SprintNextel公司，它对美国WiMAX市场能否真正起飞起着举足轻重的作用。最近，SprintNextel作出重大决定，在过去几年对各种基于OFDM无线技术试验和评估的基础上，决定使用WiMAX建设一个宽带无线网，与其现有移动网互为补充。以上被评估的技术包括WiMAX、高通的Flash-OFDM、UMTSTDD和TD-SCDMA。实际上Sprint Nextel已经用cdma2000 EV-DO对其移动网进行了升级，这次部署与EV-DO互补的无线宽带技术是其转型战略的一部分。Sprint Nextel希望移动WiMAX能够通过提供2Mbit/s～4Mbit/s的传送速率来满足其用户未来更多的数据需求。该公司还将与英特尔、摩托罗拉和三星一起建网，2007年投资10亿美元，2008年投资15亿～20亿美元；预计2007年开通试验性移动WiMAX业务，2008年覆盖1亿人口。该计划的实现将使Sprint Nextel的用户能够体验到一个全国范围的移动数据网，享受到更高的速率、更低的成本、更大的方便和更好的多媒体业务质量。英特尔主要提供移动WiMAX的芯片；三星和摩托罗拉目前都支持Sprint Nextel的现有3G网，将为Sprint Nextel研制3G和WiMAX的双模终端，三星还要提供移动WiMAX的基础设施。Sprint Nextel的这一举措对WiMAX技术是一大促进。
    英国的固定WiMAX接入业务于2005年开始部署。Telebria公司在肯特郡，CommunityInternet公司在牛津都构建了WiMAX网，为用户提供服务。英国电信公司在4个农村地区试验成功的基础上，发起了一个“BT24小时无线城市”的行动，计划在12个城市部署WiMAX网络，2007年2月份投入商用。另一个与英特尔合资的英国电信运营商Pipex近日宣布，将在宽带网络建设一直落后于英国平均水平的MiltonKeynes市建设WiMAX网络。该市位于伦敦以北95，拥有22万居民。Pipex还将于2008年前在英国伦敦和曼彻斯特等八个城市建设WiMAX网络。英国政府为推动WiMAX，分配了2010MHz～2025MHz、2290MHz～2302MHz和2500MHz～2690MHz等频段。其基本策略是在城市用WiMAX补充固定宽带网，在固定网不易到达的农村边远地区直接用WiMAX提供宽带接入业务。
    德国电信决定采用WiMAX来普及农村地区的宽带接入，在城市地区则用WiMAX来连接Wi-Fi热点。德国电信将WiMAX作为DSL和Wi-Fi的补充，在农村和人口稀少的地区利用WiMAX技术提供宽带接入服务。
    法国电信监管局向法国电信、Maxtel等公司以及6个地方政府发放了WiMAX运营牌照，并为WiMAX分配了频谱。法国政府希望在2008年7月前建设3500个基站并投入使用。
    俄罗斯运营商StartTelecom和阿尔卡特合作，合资公司Enforta已经在俄罗斯16个城市完成了WiMAX网络的建设，另外27个州府城市的宽带无线网络建设将在2008年年底完成。另一运营商PrestigeInternet计划投资超过5000万美元在俄罗斯的28个城市建设WiMAX网络，网络建设预计两年内完成。
    意大利在2006年都灵冬奥会上就使用了韩国版本的WiMAX(即WiBro)，意大利电信公司还与韩国三星签约，2007年在意大利部署WiMAX网络。