WiFi和3G技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

一、前言

2003年以來(lái)中國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)和市場(chǎng)的熱點(diǎn)一直集中在3G的出臺(tái)時(shí)機(jī)以及3G該采用什么樣的標(biāo)準(zhǔn)的討論中。

雖然對(duì)3G的關(guān)注程度在國(guó)內(nèi)、國(guó)外設(shè)備廠商的推動(dòng)、宣傳和政府的大力支持下達(dá)到了前所未有的高度，但是我們更應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到中國(guó)3G發(fā)展的現(xiàn)狀:受其技術(shù)成熟度以及缺少殺手業(yè)務(wù)、建設(shè)成本、運(yùn)營(yíng)牌照費(fèi)用和歐洲市場(chǎng)發(fā)展不良等多種因素的制約，中國(guó)移動(dòng)通信市場(chǎng)遲遲不能啟動(dòng)，運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商、芯片廠商、研究院所、內(nèi)容服務(wù)商所共同期望的局面，3G興起還未能實(shí)現(xiàn)。

從未來(lái)的中國(guó)3G市場(chǎng)來(lái)看，語(yǔ)音業(yè)務(wù)對(duì)于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提高收入幫助不大，而且由于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商數(shù)目的增加，語(yǔ)音業(yè)務(wù)帶來(lái)的ARPU必然會(huì)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。因此，提供更多的數(shù)據(jù)多媒體業(yè)務(wù)，對(duì)于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商維持用戶忠誠(chéng)度、提高網(wǎng)絡(luò)利用率、增加業(yè)務(wù)附加值、獲取最大利潤(rùn)等將會(huì)帶來(lái)較大的幫助，這也是在部署3G前運(yùn)營(yíng)商所必須要考慮的問(wèn)題。相比之下在芯片廠商、PC制造商、WiFi聯(lián)盟成員、運(yùn)營(yíng)商的共同推動(dòng)下，WLAN在部署上取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。中國(guó)電信、網(wǎng)通、移動(dòng)、聯(lián)通都在實(shí)施自己的熱點(diǎn)覆蓋計(jì)劃。前一段時(shí)期，甚至還有用WLAN代替3G的論調(diào)。但是從覆蓋范圍、傳輸速率、基本業(yè)務(wù)類(lèi)別、可移動(dòng)速率、前向擴(kuò)展、演進(jìn)走向等多方面綜合分析，3G與WLAN不是一種可以互相取代的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而是一種可以揚(yáng)長(zhǎng)避短的互補(bǔ)關(guān)系。目前，WLAN的推廣和認(rèn)證工作主要由產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織WiFi(WirelessFidelity，無(wú)線保真)聯(lián)盟完成，所以WLAN技術(shù)常常被稱之為WiFi。

二、WiFi的發(fā)展方向

對(duì)于GPRS、CDMA1x、1xRTT、EV-DO、EV-DV等技術(shù)而言，上下鏈路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的對(duì)稱性是WiFi的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)。對(duì)于3G室內(nèi)的2Mbit數(shù)據(jù)速率，WiFi也具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，它目前采用的是802.11b標(biāo)準(zhǔn)，理論數(shù)據(jù)速率可達(dá)11Mbit，實(shí)際的物理層數(shù)據(jù)速率支持l、2、5.5、11Mbit可調(diào)，覆蓋范圍從100-300m。隨著802.11g/a、802.16e、802.11i、WiMAX等技術(shù)、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善，加上WiFi聯(lián)盟對(duì)市場(chǎng)快速的反應(yīng)能力，WiFi正在進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的階段。其中，作為802.11b發(fā)展的后繼標(biāo)準(zhǔn)802.16(WiMAX-WorldwideInteroperabilityforMicrowave Access全球微波接入互操作性)，已經(jīng)在2003年1月正式獲得批準(zhǔn)，雖然它采用了與802.11b不同的頻段(10-66GHz)，但是作為一項(xiàng)無(wú)線城域網(wǎng)(WMAN)技術(shù)，它可以和802.11b/g/a無(wú)線接入熱點(diǎn)互為補(bǔ)充，構(gòu)筑一個(gè)完全覆蓋城域的寬帶無(wú)線技術(shù)。WiFi/WiMAX作為Cable和DSL的無(wú)線擴(kuò)展技術(shù)，它的移動(dòng)性與靈活性為移動(dòng)用戶提供了真正的無(wú)線寬帶接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)寬帶接入技術(shù)的帶寬特性和QoS服務(wù)質(zhì)量的延伸。

對(duì)于WiFi技術(shù)而言，漫游、切換、安全、干擾等方面都是運(yùn)營(yíng)商組網(wǎng)時(shí)需考慮的重點(diǎn)。隨著骨干傳輸網(wǎng)容量和傳輸速率的提高，無(wú)論采用平面或者兩層的架構(gòu)都不會(huì)影響到用戶的寬帶快速接入;隨著IAPP以及MobileIP技術(shù)的完善、IPv6的發(fā)展也可以最終解決漫游和切換的問(wèn)題;802.11i標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生將提供更多的包括WPA2、多媒體認(rèn)證等安全策略;不斷成熟的組網(wǎng)方案和干擾預(yù)檢測(cè)機(jī)制都可以減少頻率資源開(kāi)發(fā)帶來(lái)的干擾。

事實(shí)上，不同的標(biāo)準(zhǔn)化組織的工作與各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的制訂，正是NGN發(fā)展進(jìn)程中各方加強(qiáng)合作與標(biāo)準(zhǔn)融合工作的體現(xiàn)。WiFi/WiMAX的市場(chǎng)目標(biāo)是成為寬帶無(wú)線接入城域網(wǎng)技術(shù)，基本目標(biāo)是要提供一種城域網(wǎng)領(lǐng)域點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的多廠商環(huán)境下可有效地互操作的寬帶無(wú)線接入手段，以實(shí)現(xiàn)滿足3G標(biāo)準(zhǔn)的以無(wú)線廣域網(wǎng)WWAN為基本模式、以公眾語(yǔ)音及多媒體數(shù)據(jù)為內(nèi)容、在全球范圍內(nèi)漫游的個(gè)人手機(jī)終端的基本市場(chǎng)定位。WiFi/WiMAX也可以作為3G無(wú)線廣域/城域、多點(diǎn)基站互聯(lián)支持手段的補(bǔ)充。

按NGN概念演進(jìn)的下一代移動(dòng)網(wǎng)，以終端、應(yīng)用、服務(wù)為主導(dǎo)將成為市場(chǎng)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力也是運(yùn)營(yíng)商贏利的關(guān)鍵。其互操作性和后向兼容性將成為不同標(biāo)準(zhǔn)化組織的工作考慮的一個(gè)重點(diǎn)。如果進(jìn)行無(wú)生命力的重覆，其產(chǎn)品和技術(shù)終將為市場(chǎng)所淘汰，其唯一出路是在NGN及3G演進(jìn)的基本概念上彼此融合，共同作出貢獻(xiàn)。而且隨著WiFi/WiMAX接入技術(shù)成本的逐步下降，電信運(yùn)營(yíng)商選擇WiFi/WiMAX技術(shù)為消費(fèi)者提供VoWLAN語(yǔ)音服務(wù)將成為可能。

綜上所述，WiFi/WiMAX的發(fā)展方向包括:

*網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，覆蓋更大的范圍，從熱點(diǎn)到熱區(qū)到整個(gè)城市，

*WiFi手持終端和VoWLAN業(yè)務(wù)必然成為潛在的應(yīng)用模式。

*基于IP的WiFi/WiMAX的交換技術(shù)和開(kāi)放的業(yè)務(wù)平臺(tái)，將使WLAN網(wǎng)絡(luò)更智能、更易管理。

*基于多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等)提供不同等級(jí)的安全方案，將使企業(yè)、個(gè)人用戶可以根據(jù)不同的性價(jià)比來(lái)選擇滿足自己需要的安全策略。

三、WiFi和3G技術(shù)的融合

1.基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

不管是現(xiàn)在商用的還是正在試驗(yàn)的(CDMA2000/WCDMAR99/R4/TD-SCDMA)3G標(biāo)準(zhǔn)都不是基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，比如CDMA2000是基于ANSI-41;WCDMA99/TD-SCDMA是基于傳統(tǒng)的GSM-MAP、R4軟交換的承載和控制分離方式，而直到R5引入了IMS才實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P的核心網(wǎng)。顯然全I(xiàn)P的核心網(wǎng)絡(luò)也是3G發(fā)展的方向，采用基于全I(xiàn)P的核心網(wǎng)不但可以與無(wú)線接入方式獨(dú)立地發(fā)展，還可以支持包括WiFi/WiMAX、WCDMA、Bluetooth等多種無(wú)線接入方式。在3G的R6中已經(jīng)開(kāi)始把WLAN和3G一同考慮了。

2.共用開(kāi)放的業(yè)務(wù)平臺(tái)和運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)

WiFi/WiMAX和3G不同的承載特性(吞吐量、延時(shí)、QoS、對(duì)稱性等)為用戶享受語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)提供更多的接入方式選擇;它們可通過(guò)共用開(kāi)放的業(yè)務(wù)平臺(tái)融合不同的業(yè)務(wù)引擎實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間互通;根據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)內(nèi)的性能，用戶可以手工或者自動(dòng)選擇接入那個(gè)網(wǎng)絡(luò);同時(shí)支持WLAN和3G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)，可以對(duì)雙網(wǎng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)管理、計(jì)費(fèi)、甚至用戶身份認(rèn)證，最大限度降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、維護(hù)成本。

四、WiFi和3G應(yīng)用的互補(bǔ)

兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展中將實(shí)現(xiàn)局部的融合，各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、揚(yáng)長(zhǎng)避短，互補(bǔ)趨勢(shì)集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.語(yǔ)音和VoWLAN

相對(duì)于滿足大話務(wù)量、多用戶數(shù)的3G技術(shù)，基于IP技術(shù)的WLAN網(wǎng)絡(luò)更適合開(kāi)展廣播式的語(yǔ)音業(yè)務(wù)(PTT、多方會(huì)議、長(zhǎng)途通話、廣告發(fā)布等)。

2.廣域覆蓋和區(qū)域覆蓋下的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

相對(duì)于3G技術(shù)覆蓋范圍大、快速移動(dòng)時(shí)仍能保持144kbit的數(shù)據(jù)速率的特點(diǎn)，WLAN技術(shù)在特定區(qū)域內(nèi)滿足用戶高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨缶哂薪^對(duì)優(yōu)勢(shì)。

3.無(wú)線信道資源的利用

3G分配的頻率資源是有限的，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)信道的占用率極高，影響其同時(shí)接入的語(yǔ)音用戶數(shù)量。如果規(guī)劃特定區(qū)域(比如商業(yè)中心人群密集區(qū))內(nèi)把數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到WiFi/WiMAX的公共數(shù)據(jù)通道無(wú)疑將大大提高3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源利用率。

4.手持終端和Laptop/PDA結(jié)合

傳輸數(shù)據(jù)速率高、Always0nLine和低使用費(fèi)的Laptop/PDA可以滿足商業(yè)用戶大信息量的需求:攜帶更為方便、小巧的3G手持終端可以滿足個(gè)人用戶對(duì)快速消息的需求。

五、結(jié)束語(yǔ)

目前，歐洲已經(jīng)開(kāi)始部署城域WLAN網(wǎng)絡(luò)。任北美，據(jù)FCC估計(jì)，2006年商用的城域WLAN網(wǎng)絡(luò)也會(huì)普及北美。可以預(yù)見(jiàn)隨著WLAN技術(shù)的更加普及和3G網(wǎng)絡(luò)的部署，WiFi/3G雙模技術(shù)將會(huì)在不久的將來(lái)得到應(yīng)用。

未來(lái)無(wú)線通信領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的融合。因此人們又提出更高的發(fā)展目標(biāo)那就是4G。4G系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)多種移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫漫游，構(gòu)筑一個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線接入網(wǎng)的融合體，實(shí)現(xiàn)與WLAN的無(wú)縫連接。4G的無(wú)縫特性，包含系統(tǒng)、業(yè)務(wù)和覆蓋等多方面的無(wú)縫性。其無(wú)縫性指的是用戶既能任WLAN中使用，也能在蜂窩系統(tǒng)中使用;業(yè)務(wù)的無(wú)縫性指的是對(duì)話音、數(shù)據(jù)和圖像的無(wú)縫性;而覆蓋的無(wú)縫性則指4G系統(tǒng)應(yīng)該能向全球提供業(yè)務(wù)。因此4G系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)綜合系統(tǒng)，蜂窩部分提供廣域移動(dòng)性，WLAN提供熱點(diǎn)地區(qū)的高速業(yè)務(wù).