WiMAX：策劃通向全球寬帶移動性的新途徑

短短幾年的時間，世界已經(jīng)發(fā)生巨變。我們正在逐步實現(xiàn)隨時隨地的全球互通。在世界范圍內，數(shù)字娛樂和通信無處不在，并且使數(shù)十億人為之受益。無線網(wǎng)絡成為我們新的“鄰居”，即使最不知名的歌曲和書籍一經(jīng)上市，不出一個季度都能在互聯(lián)網(wǎng)上購買到。對于這一點，只需看一下青少年手中的iPod，上面下載的五花八門的歌曲就是證據(jù)�；蛘邠Q個角度來看，近20億人每天都在使用手機――他們不僅使用語音業(yè)務，而且還在越來越多地使用有關社交、移動應用和以數(shù)據(jù)為中心的互聯(lián)網(wǎng)應用。由于通信行業(yè)手機和業(yè)務的發(fā)展，目前普通用戶不僅期待無所不在的移動性，而且他們還對移動性提出越來越高的要求。

十年前，這樣的移動連通性似乎還不可想象。誰又能想到有一天手機還會與語音業(yè)務的傳統(tǒng)路線出現(xiàn)競爭？比如，手機的攝像功能將變成“必需品”，以至于在某些情況下成為一種社會需要。下面考慮車載導航或GPS的概念：幾年前，大多數(shù)用戶到不熟悉的地方時，都是用地圖來引路，甚至從未想到還可能存在另外的方案。而如今，裝有內置導航功能和GPS服務設置的車輛，已經(jīng)讓他們真正體驗到了它的好處，以及它所帶來的自由享受。

目前，由于大量移動設備都采用一系列新興的無線標準和技術，而使這類連通性很容易實現(xiàn)。微波存取全球互通又稱為WiMAX，是一種可望進一步增強這種全球范圍移動性的技術。

盡管WiMAX在商業(yè)領域還是一個比較新的事物，但它已引起用戶和科技人員越來越多的關注。在全球范圍內，它將有可能經(jīng)濟高效地以超快速寬帶無線的方式接入一些服務欠發(fā)達區(qū)域，加之全球頻譜分配和標準化方面的最新發(fā)展，這都在促進WiMAX的普及。此外，在歐洲、韓國和美國受到的普遍支持也是促使其得到廣泛普及的重要因素。

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本文這一部分所包含的2-3段內容與文章將要發(fā)布到的特定國家有關。內容涉及這些國家在WiMAX方面的最新成果――例如試驗、實際部署、頻譜分配等等。

雖然幾乎沒有人會否認WiMAX的商業(yè)機會和帶來的利益，但要實現(xiàn)它的全部潛力，需要在產(chǎn)品開發(fā)和商品化方面有所創(chuàng)新。重要的是，要使WiMAX能在真實世界中實現(xiàn)，還需在測試和測量解決方案方面進行創(chuàng)新。

WiMAX是什么？

WiMAX是建立在IEEE 802.16和ETSI HiperMAN無線城域網(wǎng)（MAN）標準基礎上的無線數(shù)字通信技術。它可以為固定站（例如臺式機）提供達50km的寬帶無線接入，以及為移動站（例如，筆記本電腦、手機、個人媒體播放機和PDA（個人數(shù)字助理））提供5-15km的寬帶無線接入。相反，流行的Wi-Fi在大多數(shù)情況下則局限于僅30-100m。如同Wi-Fi和藍牙一樣，WiMAX利用不同于常規(guī)導線的射頻波，將互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)發(fā)送至固定設備和移動設備。

利用WiMAX時，類似Wi-Fi的數(shù)據(jù)率很容易受到支持，但減少了經(jīng)常影響Wi-Fi的干擾問題。此外，WiMAX能更有效地利用帶寬，并允許在更遠距離上有更高的數(shù)據(jù)率。由于WiMAX工作在許可頻率和非許可頻率上，因此，它為無線運營商提供了一個穩(wěn)定的環(huán)境和有生命力的經(jīng)濟模型。

該技術可用于各種各樣的固定（IEEE 802.16d-2004）應用場合，包括“最后一英里”寬帶連接、熱點和蜂窩回程，以及用于商業(yè)的高速企業(yè)連通性。雖然有些人認為，固定WiMAX預定會變得像數(shù)字用戶線（DSL）和電纜調制解調器互聯(lián)網(wǎng)接入技術那樣被廣泛采用，但另一些人則認為其真正潛力在于它的移動性。移動WiMAX（IEEE 802.16e-2005）還為蜂窩運營商提供另一個選擇，使他們可以用全功能的多媒體移動應用，包括語音、數(shù)據(jù)和圖像來補充其城域網(wǎng)。新的運營商可以配置該技術來與蜂窩網(wǎng)相抗衡。對于用戶而言，擁有移動WiMAX功能實質上意味著當他們驅車行駛在大街上時可以一面駕車，一面進行無線通信。

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本文這一部分第1段內容與文章將要發(fā)布到的特定國家有關。內容涉及這些國家在固定WiMAX或移動WiMAX方面的機會，以及這些機會將怎樣影響所提到的國家。

不管WiMAX最終的應用結果如何，它都具有若干獨一無二的優(yōu)點，這些優(yōu)勢使它最近在全球市場上的銷售引人注目。首先，寬帶無線接入更便宜且易于部署。亦即由于WiMAX因良好的非視線（NLOS）協(xié)議而幾乎不需要中轉站，并在不連續(xù)服務的帶寬內提供大量重疊信道。此外，組建網(wǎng)絡所需的基站數(shù)目比較少。

各地商業(yè)巨頭所關注的另一個主要利益是WiMAX提供足夠帶寬的能力，即能實現(xiàn)移動通信中的“圣杯”――三重播放（即語音、視頻和數(shù)據(jù)），包括高速數(shù)據(jù)、長途高質量語音和多媒體內容（參見圖1）。通過提供三重播放業(yè)務，運營商便能從寬帶接入基礎設施獲取遞增收入。

圖1.三重播放業(yè)務方框圖

自然，要在提供這種三重播放業(yè)務的同時又維持低成本，WiMAX提供者需要將他們的無線寬帶業(yè)務與IP語音通信（VoIP）功能相結合。這樣會降低用戶每月交納的費用，盡管在從撥號互聯(lián)網(wǎng)接入升級到寬帶要進行初始投資。此外，用戶所感受到的移動通信質量也要提高。目前，Wi-Fi熱點允許移動用戶一面查收電子郵件或瀏覽萬維網(wǎng)（Web），一面品嘗一杯早咖啡。但是，只要一走出門便會失去聯(lián)系。若順利執(zhí)行，總有一天WiMAX將使無線VoIP能夠實現(xiàn)過去的夢想。

與VoIP結合只是WiMAX的一個方面。若技術只支持數(shù)據(jù)，那么就沒有什么理由來強制推行網(wǎng)絡的升級換代。語音推動了運營商更關心技術，以及迫使用戶進行嘗試。為WiMAX/VoIP增添移動要素將更有利于銷售。最終，無線VoIP網(wǎng)絡的建立和安裝要比有線VoIP網(wǎng)絡更便宜。他們在自然災害如颶風的面前也更安全。在颶風下，“最后一英里”解決方案實際上可能被損壞或被毀壞。

WiMAX的實施

如何準確地實現(xiàn)WiMAX的這種美景呢？這個問題的答案在于要了解技術的各個執(zhí)行階段：即固定部署、漫游部署、簡單移動和全移動性。

固定部署定義為穩(wěn)定接入單個基站。這類部署的例子是會議中心的電視會議。在此，DVD（數(shù)字視頻顯示）質量的圖像可以用無線方式向會議中心的監(jiān)視器播放。利用功率足夠大的系統(tǒng)，監(jiān)視器可以獨立啟動、重新啟動和停止，而不影響固定信號的質量。固定部署還可用于在網(wǎng)狀網(wǎng)中連接多個Wi-Fi網(wǎng)的無線寬帶回程，取代用于這一目的的光線路。

漫游部署定義為穩(wěn)定但可動接入單個基站。這種部署與網(wǎng)上自助銷售概念相似，在此，用戶可以在基站范圍內從任意處連接。利用這種部署，可能同時支持數(shù)百個具有T-1速度連通的業(yè)務或數(shù)千個具有DSL速度連通的住所。

便攜或移動應用（例如，設備在移動的同時接收和發(fā)射信號）是建立在IEEE 802.16e-2005標準的基礎上。這樣的移動WiMAX系統(tǒng)具有使信號從一個基站切換到下一個基站的能力，從而建立起“大都市區(qū)”。它能無縫地在大城市和城域內提供連續(xù)的便攜戶外寬帶無線接入，并使最終用戶在行進期間仍處于連接狀態(tài)。

至今，用于固定WiMAX和漫游WiMAX的產(chǎn)品已大量推廣使用。隨著WiMAX移動方案（IEEE 802.16e-2005）的最競爭版本的完成，如今，便攜產(chǎn)品已開始推向市場。WiMAX的使用雖然尚待時機，但它最終將提供移動無線寬帶連通性，而無需限制在基站的直接視距范圍。

相互對立的觀點

雖然WiMAX的情況頗具說服力，但它并非沒有其貶低者。一些批評者爭辯道，WiMAX的宏偉方案只不過是一場騙局。他們謹慎地指出下列事實：盡管證明該主張的正確性還必須在更大范圍內展開，但電話卡和膝上型計算機卡與充分驗證過的技術（如Wi-Fi和蜂窩技術）相結合，已證實在短期內更便宜、更可靠。

甚至一些傳統(tǒng)的手機公司對采用WiMAX似乎也持保留態(tài)度，這些公司已經(jīng)在建立自己的無線語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)投入大量資金，且仍然為因注銷昂貴的3G成本而感到痛心。相反，他們希望通過增強到所謂通用移動電話技術（UMTS）的3G移動電話技術來補償一部分投資。這些增強將以源自第三代移動通信合作計劃（3GPP）的新3G長期發(fā)展規(guī)劃（LTE）標準的形式出現(xiàn)，并期待確保UMTS在直到2010年及以后仍然是一項有高度競爭力的技術。

通過采用許多與可選無線通信技術如WiMAX相同的技術，3G LTE旨在使3G向著高數(shù)據(jù)率、低等待時間和最佳分組無線接入的方向發(fā)展。它還具有以下特點：工作在可變帶寬的頻譜的能力，工作在非成對頻譜和成對頻譜的能力、支持起高速移動性，以及基于IP的核心網(wǎng)。雖然它在實際網(wǎng)絡應用中的性能還有待觀察（因為其商業(yè)應用還未啟動），但這些特點（如被實現(xiàn)）具有增強網(wǎng)絡的潛力，且相對于移動電視和視頻來說，還有實現(xiàn)某些重要的新業(yè)務機會。

正在進行中的部署

WiMAX技術不管其貶低者的評說，正越來越多地被全球的一些國家采用，預期其增長不會在短期內停步。事實上，依據(jù)Dell’Oro集團分析人員的估計，直到2011年，WiMAX市場將以超過50%的復合年增長率增加。因此，目前在世界范圍內正在進行的試驗和商業(yè)部署并不足為奇。現(xiàn)今，一些有關業(yè)務正在歐洲、印度、波多黎各、俄羅斯、韓國和美國等（這里僅列出少數(shù)幾個國家）開展。

新部署的發(fā)布幾乎天天都有。一些公司如歐洲的WiMAX Telecom公司、日本的Yozan公司和俄羅斯的Enforta公司已經(jīng)在固定WiMAX網(wǎng)上提供商業(yè)服務。許多運營商或者正在規(guī)劃類似的固定系統(tǒng)，或者正在等待時機；而移動WiMAX設備正在經(jīng)歷認證過程。

為了理解目前WiMAX部署的整個規(guī)模，我們對此進行考察。根據(jù)2006年6月的資料，有聲望的WiMAX市場跟蹤數(shù)據(jù)庫列出了2000多家正在規(guī)劃WiMAX項目或者已經(jīng)部署試驗或構建商業(yè)系統(tǒng)的運營商（參見圖2）。此外，已統(tǒng)計出全世界總共有117個網(wǎng)絡以及14個規(guī)劃在北美的新網(wǎng)絡，其中不包括Sprint廣泛報道的數(shù)十億美元的WiMAX項目。

圖2.這個表（引自TeleGeography）突出說明最新部署的以及在亞太地區(qū)正在規(guī)劃和試驗的大部分網(wǎng)絡。由于電信部門的不統(tǒng)一和側重點不同，非洲采取在技術上對規(guī)劃的大批網(wǎng)絡進行改進的策略，為競爭、投資和獲得WiMAX賦予的低成本優(yōu)勢開辟了道路。

在法國、德國、希臘和意大利境內也有部署，這些國家目前正計劃出售WiMAX許可證。瑞典的電信主管部門甚至還宣布在今年的第四季度舉辦3.6 - 3.8 GHz頻段的WiMAX無線寬帶接入的許可證拍賣。

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本文這一部分大致有1-2段內容與文章將要發(fā)布到的特定國家有關。內容涉及那些國家的部署計劃。

遇到的挑戰(zhàn)

盡管WiMAX的全球廣泛部署在應用、設備、網(wǎng)絡和服務創(chuàng)新方面創(chuàng)造了重大商業(yè)機遇，但它也帶來對設備制造商、服務提供商和網(wǎng)絡運營商的某些強有力的挑戰(zhàn)。

對設備制造商來說，這些挑戰(zhàn)中有許多是源自IEEE 802.16標準未對某種設備如WiMAX手機應如何提交給實施者作出決定。因此，符合標準的設備可能隨公司而極不相同。結果，充分利用所出現(xiàn)的市場機會的能力便與制造商們測試其產(chǎn)品是否符合條例和標準的能力密切相關。還與制造商們借助縮短設計周期和上市時間來跟上所出現(xiàn)的WiMAX應用的能力有關。定期的WiMAX論壇提出的插件固定（Plugfests）也有助于確�；ゲ僮餍裕懈嗟墓ぷ饕�。另一個挑戰(zhàn)是，在提高產(chǎn)品的性能、功能和質量的同時，如何降低它們的設計、制造和測試成本。

服務供應商和網(wǎng)絡運營商在著手部署和維護WiMAX時，將面對自身的挑戰(zhàn)。例如，他們必須保證在基站和網(wǎng)絡上提供的網(wǎng)絡和服務沒有問題。這一點對在快速增長的行業(yè)部門掌握市場份額尤為重要。而減少紊亂問題則要求對網(wǎng)絡進行正確測試，以保證有最佳性能和質量。那些需求多功能產(chǎn)品的用戶所期待的也只不過就是體積小、價格低、服務質量高而已。

在此，基本要求是顯而易見的：WiMAX是一個對建造、部署和維護的挑戰(zhàn)，特別是假定在它的壽命周期內存在任意數(shù)目的故障點時則尤其如此。移動設備應良好工作，并能與基站連續(xù)交換數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡必須能夠處理這種數(shù)據(jù)通信，以及用戶間的數(shù)據(jù)通信，而不會引起掉話或降低數(shù)據(jù)吞吐量。因此，質量不可能反悔。而需要植根于壽命周期的所有方面。這樣做是確保設備、網(wǎng)絡等完全按預期那樣工作的唯一方法。它也是使用戶增添信心的唯一方法。

測量的作用

一個公司如何完美地應對這些挑戰(zhàn)，將最終決定其在新興WiMAX市場中的成��；也將決定WiMAX在商業(yè)市場中的成敗。應用測量的地方也正是如此。測量在通過提供安全保證來減輕這種負擔方面可能起決定性作用。質量和數(shù)據(jù)源公司要求技術開發(fā)和商品化。

許多人未能意識到的是，測量為一種派生行業(yè)，意指它能實現(xiàn)一些新興行業(yè)如WiMAX以及支持在該行業(yè)內的技術商品化。因而，由此得出，新測量解決方案需要與新技術開發(fā)和商品化同步擬定。

當新測量解決方案被合理利用時，可能提供一系列重大效益。他們通過確保設備、網(wǎng)絡和服務符合無論哪種認證、一致性和條例要求，來幫助標準如WiMAX迅速推廣。并且，他們還能為研發(fā)工程師、制造商以及無線通信服務提供商順利對其產(chǎn)品進行測試、加快上市時間和使投資回報最大化所需的工具。測量解決方案還保證使用WiMAX的用戶無論在設備、網(wǎng)絡或服務方面都能達到質量標準。因此，測量是加速實施基于WiMAX的下一代無線通信的主要動力。

但測量解決方案用非專業(yè)術語表示的真正含義究竟是什么呢？歸結起來是一個簡單的事實。測量解決方案并不制作設備或構建用來發(fā)射或接收WiMAX信號的網(wǎng)絡。而是他們確保那些設備和網(wǎng)絡像所期望那樣，以最佳性能和質量進行工作，譬如說，使得當用戶打開他們的移動設備時，便能發(fā)送數(shù)據(jù)或連接到互聯(lián)網(wǎng)上而沒有絲毫問題。測量解決方案通過幫助工程師們測試手機、網(wǎng)絡或基站內存在的任何潛在問題，或通過測量以保證產(chǎn)品符合標準和各種政府條例，來實現(xiàn)最佳性能和質量。這樣做將有助于確保用戶以物有所值的價格獲得質量高、性能卓越、功能齊全的WiMAX感受。

首要測量解決方案

安捷倫科技是提供支持新出現(xiàn)的WiMAX技術的首要測量解決方案的領先公司。依靠起源于在惠普公司的60多年的測量創(chuàng)新，過去是、現(xiàn)在仍然是處在新出現(xiàn)的無線通信和移動通信市場的前沿。公司的測量解決方案特別適合于一些基于新出現(xiàn)的無線標準如WiMAX的測試應用。

安捷倫為測試固定WiMAX和移動WiMAX提供測量解決方案。測量方案涵蓋整個壽命周期，從研發(fā)、設計驗證和預一致性到一致性測試和制造。直到現(xiàn)在，這些綜合解決方案為工程師們提供他們部署WiMAX設備、網(wǎng)絡和服務所需的可靠、可重復和一致的結果。

安捷倫的WiMAX測量解決方案包括以下各項：

· 研究與開發(fā)

無線連通性技術繼續(xù)面臨一系列正在發(fā)展的標準。然而，產(chǎn)品研制總不能等待標準固定下來才著手開展。我們的研發(fā)工程師們了解WiMAX研制工程師在開發(fā)WiMAX新產(chǎn)品時所面臨的挑戰(zhàn)。安捷倫提供一種完整的綜合的研發(fā)設計和測試環(huán)境，包括仿真、特性表征和評估工具。例如，用于固定WiMAX和移動WiMAX的安捷倫ADS無線設計程序庫、89600系列矢量信號分析軟件、PSA系列頻譜分析儀和E6651A移動WiMAX測試儀提供對元件和系統(tǒng)性能的分析，因而使WiMAX設計成為流水線式設計。

· 設計驗證和預一致性

在研發(fā)期間，工程師們必須確認他們的設計是否符合WiMAX標準。

并且，為了保證基站和用戶服務站符合不同國家所制定的各種條例，必須對WiMAX接收機和發(fā)設計兩者進行測試。在此，WiMAX信號的產(chǎn)生、檢波、解調和故障查詢能力至為關鍵。安捷倫ESG解決方案通過提供已校WiMAX測試信號來幫助簡化上述過程。安捷倫PSA系統(tǒng)高性能頻譜分析儀也在這個過程中給予幫助，對復合WiMAX信號進行測量和監(jiān)視。此外，E6651A移動WiMAX測試儀、MXA頻譜分析儀和WiMAX設計檢驗測試系統(tǒng)也對確認WiMAX設計的工程師們給予支持。同時，這些工具還為設計和測試WiMAX部件、子系統(tǒng)合系統(tǒng)提供強有力的解決方案。

· 一致性測試

一致性測試保證與其它WiMAX設備的互操作性，并使今天的客戶享受可靠的最終用戶感受。安捷倫的WiMAX測試產(chǎn)品品種結合了最新的業(yè)界所需的測量，并出現(xiàn)在AT4無線MINT RCT系統(tǒng)中。MINT T2110依據(jù)WiMAX CS 103 001測試規(guī)范包括了基站和用戶服務站發(fā)射機和接收機測試情況。

· 制造

研制WiMAX接收機和部件的工程師們需要信號生成和分析工具，以檢驗是否與尚在發(fā)展的WiMAX一致性測試要求相符合。帶有Signal Studio for WiMAX軟件的安捷倫MXA矢量信號發(fā)生器能提供評估所需的基于標準的信號，而安捷倫MXA信號分析儀則能使工程師對WiMAX信號進行分析。另一些產(chǎn)品如E6651A移動WiMAX測試儀和MXZ-1000 WiMAX制造測試系統(tǒng)也在這個過程中給予幫助。同時，這些解決方案為目前工程師們提供用于設計和生產(chǎn)環(huán)境的完整而快速的WiMAX測試系統(tǒng)。

利用測試解決方案，如安捷倫所提供的特別適合于WiMAX應用項目的研發(fā)和制造的測試解決方案，能使目前的制造商和無線通信服務提供商充分利用在商業(yè)領域新出現(xiàn)的市場機會。

結論

實現(xiàn)WiMAX的真正全球潛力及它所預示的商業(yè)機會要求WiMAX的開發(fā)和商品化方面有所創(chuàng)新。重要的是，為了使該技術在真實世界中能夠實現(xiàn)，還需在測試和測量解決方案上進行創(chuàng)新。這樣做不僅促使制造商、網(wǎng)絡運營商和服務提供商安全地進入高質量的用戶領域，而且將愈加有助于創(chuàng)建連通性的手段，這將重新規(guī)定我們整個社會進行通信聯(lián)系的方式。