随着移动通信和宽带业务的发展,一个新兴的宽带无线接入市场正在兴起。2.5G/3G手机移动数据业务和宽带无线接入是两个不同的市场。

  宽带无线接入是一个面向固定和移动通信融合的新市场,提供与宽带有线固定接入并行的宽带无线接入,支持游牧和移动应用。它与宽带固定接入使用共同的互联网核心网,应用业务支持和AAA系统。它使得用户能够在任意时间和地点接入互联网,充分发挥互联网无所不在的特性。

  宽带无线接入技术

  为满足宽带无线接入的需求,IEEE802工作组制定了系列的标准以满足不同应用的需求:包括802.11WLAN、802.16WMAN、以及802.20WWAN。802.16无线城域网最初是为宽带无线固定接入设计的,为满足游牧和移动应用需求不断演化,目前的802.16d(802.16-2004)可以满足游牧工作需求,而支持移动应用的802.16e标准将在2005年完成。产业界为了解决802.16标准的互联互通问题成立了WiMAX组织。WiMAX中的网络工作组(MINA)负责网络侧的设计。

  WiMAX是按照宽带无线接入的需求设计的,大规模生产和布设后成本可以降低到与ADSL可以竞争的水平,几百元/用户。

  2.5G/3G的PCMCIA卡可以支持笔记本电脑接入互联网,目前已经提供这种业务,但是由于受速率和系统容量限制,不能真正满足宽带无线接入的市场需求。为了满足未来宽带无线接入市场需求,3GPP和3GPP2分别发展HSDPA和EV-DO(DV),向增强型3G(也称3.5G)演化。3G是10多年前以话音为主业务设计的,是面向连接电路交换的系统,用于支持互联网分组业务时效率很低。目前3G标准化组织正在推进向全IP化的演化进程。以3GPP为例目前运营使用的,我国测试的系统是R99是基于ATM电路交换的,R4在核心网引入分组交换,R5引入高速下行分组多址HSPDA。如图1所示。

  图1 3GPP向宽带无线接入的演进

  3G的演进并没有就此终止,2004年12月3GPP雅典会议决定由3GPPRAN工作组负责开展无线电接口长期演化研究。2006年6月完成。2007年6月推出Super3G标准。

  此前3GPP的演化方案包括HSPDA都是在原有RAN和核心网的基础上逐步演进,受限制较大。Super3G将在原来的3G无线接入网之外,建立一个新的全IP化的无线接入网RAN。发展纯IP的核心网。如图2所示。Super3G的基站使用自己的全IP的接入网连接全IP的核心网。原3G的接入网的RNC也连接全IP核心网。未来4G基站可以非常方便地连接无线接入网,即插即用。

  Super 3G与原来的3G系统已经没有任何继承关系,与3G系统的连接和漫游切换是通过IP来完成的。仍然称为3G的理由是他仍然使用3G的频率,运营商使用3G的运营执照。

  Super 3G和WiMAX殊途同归

  图2 super 3G 网络结构

  Super 3G的提出表明蜂窝移动通信产业界已经充分认识到套在3G体系结构框架内演化的局限性,必须跳出来,另外建立一个纯IP的蜂窝移动通信系统才能满足未来发展的需求。在ITU的规划中这一步放到Beyond3G计划中在2010年以后,使用新的频率,而Super 3G将其提前到2010年以前,仍然使用3G的频率,执照和名称。

  如前所述,Super 3G的无线电将采用OFDMA为主的技术,并且将在原来的3G无线接入网之外,建立一个新的全IP化的无线接入网RAN。发展纯IP的核心网。这样Super 3G采用的基本技术将与WiMAX趋同,可以说是殊途同归。

  目前已经有符合IEEE802.16-2004标准的采用256OFDM的产品面市,工作于3.5GHz频段用于宽带无线固定接入。可以支持笔记本电脑游牧接入的2048OFDMA系统将在2006年上市。Intel计划在2007年在笔记本电脑中内置WiMAX接入设备,这将有助于WiMAX的快速普及,就像今天WiFi的局面。

  相比WiMAX,HSDPA的成熟程度要快一年,而Super 3G还只是一个概念,刚启动,成熟程度差得多。3GPP另外提出Super3G的原因是要掌握发展的主导权。目前Super 3G的方案正在制订中,WiMAX完全可以做为Super 3G的一种方案参与竞争,因此不排除这两种系统融合的可能性。

  固网运营商向全业务运营商演化

  近年来随着移动通信的发展,其性能不断提高,成本不断降低,开始从固网运营商手中分流大量用户,对固网运营商的生存构成威胁。固网运营商向全业务运营商演化已经成为全球的发展趋势。国务院在拆分中国电信和中国网通的文件中也明确提出要发展成为全业务运营商。目前中国移动通信用户已经达到3.5亿,不论中国电信还是中国网通投资数千亿元布设覆盖全国的3G网络提供话音为主的业务都将是一场灾难,陷入债务危机。合理的演化方法是通过收购,合并等方法进行企业重组,合理分配资源使固网运营商业拥有蜂窝移动通信业务成为全业务运营商。

  不同运营商发展3G的策略

  移动运营商和全业务运营商网,发展3G可以采用逐步发展的策略,由于他们已经拥有宽带固网和2G/2.5G蜂窝移动网,在成熟的地区先布设局部的3G网络,使用2G/3G双模手机,不必考虑全国覆盖。这样可以降低风险提高投资回报率。

  没有蜂窝移动通信的固网运营商,不宜采用一次布设覆盖全国的3G网,与现有移动运营商正面竞争的策略。这种类似和黄在欧洲发展3G的策略--以低价抢夺话音为主的市场的策略在中国是不可取的。依靠贷款的巨额投资和恶性竞争会把公司拖挎。

  不同运营商发展宽带无线接入

  移动运营商已经制定了通过3.5G到Super 3G的实现宽带无线电接入的演进策略。实际上Super 3G的基本概念和网络体系结构与WiMAX是类似的,另外提出Super 3G的原因是移动运营商要掌握发展的主导权。

  全业务运营商发展宽带无线接入的合理选择是在已经有的宽带固网的基础上采用WiMAX发展宽带无线接入。在蜂窝移动通信方面,不必再发展3.5G和Super 3G,可以用WiMAX取代,成本要低得多。此外,也存在Supper 3G与WiMAX融合的可能性。

  如果产业重组不能实现,固网运营商向全业务运营商演进的最佳方法是采用WiMAX发展宽带无线接入,提供游牧和移动数据通信业务,在此基础上通过互联网电话提供移动话音业务。这一过程可以在3年内完成,在此期间充分利用小灵通缓解移动电话分流压力。

  频率问题

  和任何无线电系统一样,宽带无线接入的发展取决于所分配的频率。要用半径1公里以上蜂窝提供大面积覆盖,工作频率必须低于2.5GHz。而这些频段已经分配给2G/3G移动通信和地面电视广播。对于Super 3G来说,可以使用3G频率,没有问题。对于WiMAX而言频率问题成为制约其发展的重要问题。目前可供WiMAX使用的频率是3.5GHz宽带无线固定接入频段和5GHz的公共频段,这类频率由于穿透力差,只能提供视线通信,不能满足在任意地点的游牧接入的要求。目前国际上在探讨使用2.5-2.59GHz频段的可能性,韩国将2.3GHz频段分配给WiMAX。另外一个可能性是使用900MHz以下的地面电视频段,这个频段穿透力强衰减小,特别适用于农村边远地区的大面积覆盖。由于宽带业务主要是视频业务,将WiMAX视为“空中cable modem”提供宽带交互媒体业务使用电视频段也是有可能的。美国已经分配一个700MHz频段给WiMAX。

  此外,也存在WiMAX使用3G频段的可能性:Super 3G既然和WiMAX趋同,WiMAX也应该能够使用3G频段。如果将3G执照发给全业务运营商,运营商可以决定使用3G频段,用WiMAX提供宽带无线电接入业务。

  提供普遍服务 消除数字鸿沟

  目前我国电信普遍服务电话“村村通”工程,覆盖只达到95%,还差2万多个村没有通电话。能够上网的比例就更低了。要解决“村村通”百分之百的覆盖,能够提供宽带上网,单纯采用有线通信是不可能的。工作于900MHz以下频段的WiMAX宽带无线接入,蜂窝半径可以达到数十公里,成本可以降低的几百元/用户。在消除数字鸿沟提供普遍服务方面将发挥重要作用。2004年9月ITU汉城会议讨论在消除数字鸿沟方面,宽带无线接入的应用。

  宽带无线接入是一个新兴的市场,它将进一步发挥宽带互联网无所不在的优势。目前3G经3.5G向Super 3G演化将在这一市场与基于IEEE802标准的WiMAX展开竞争。由于Super 3G的技术与WiMAX趋同也不排除两者进一步融合的可能性。我国固网运营商向全业务运营商演化的最佳方法是通过收购、合并等方法进行企业重组,合理分配资源使固网运营商业拥有蜂窝移动通信业务成为全业务运营商。全业务运营商可以在蜂窝移动通信向3G演化的同时,用WiMAX发展宽带无线接入。(作者:中国网通首席科学顾问 侯自强)