图文：中国电信北京研究院技术部无线室石涛

图为：中国电信北京研究院 技术部无线室石涛演讲。(骆磊 摄)
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　　2006年10月23-24日，第二届全球WiMAX高峰会议在北京国宾酒店举行，论坛由全球WiMAX论坛和天地互连公司共同主办，新浪网为独家网络合作伙伴。会议主题为“WiMAX：引领无线宽带新生活”。

　　图为：中国电信北京研究院 技术部无线室石涛演讲。(骆磊 摄)

　　以下为其演讲全文：

　　石涛：大家下午好！下面我就代表中国电信北京研究院从研究院的角度对WiMAX从技术优势上还有一些存在的挑战，以及我们院里认为的一些考虑方面作一个介绍。

　　首先，前面同行讲到了现在WiMAX这两个分支里面862.16E、802.16D都是无线宽带标准的领域里面，但是我们认为这两个应该说是分开来看的两种不同的，从业务应用和用户的定位、商用的场景来说我们把这两种技术分开的来看。

　　大家看一下16D的技术特性里面首先是TTD和FDD这两种方式，现在用的是3.5G宽带无线接入频段，现在信产部已经作了3.5G频段了。中国网通主要在南方具有频段的运营资格。在带宽上设备运用还是以3.5MHz为主的设备，现在还是1.75MHz的带宽，这跟3.5G频段应用分配带宽有关，每个运营商一共有2×10.5MHz带宽，如果在中国提供7MHz带宽恐怕不太现实。

　　实际长从WiMAX论坛所有官方资料里面都是提到75兆，但是实际上在实际商用中3.5MHZ的话只能达到1.25，这跟实际的环境和距离业务开展的环境是有关系的。覆盖范围里面，跟具体的实际环境而定的，尤其是对于非市区的传输当中可能只有几百米内。从业务能力来讲，包括语音数据和一些接入的承载，WiMAX16D都是完全可以支持的，但是同样地说，以前传统的基于IP的接入来说，同样他们只是仅仅基于IP的承载。

　　从802.16D的关键技术来说，现在在规范里面提到16D以下的几个物理层，802.16D计划进行产品互操作性认证的是256-FFT OFDM。这里有几个关键技术，之所以我们对WiMAX这么关注，就是因为物理层的几个技术，包括也使用到了OFDM、HARQ、AMC和MIMO。我们简单看一下802.16E进入特性，相比802.16D来说，采用的TDD方式，在应用频段上现在来说802.16E信产部并没有分配使用频段，是临时的使用频段，现在也是没有的，所以说，从建议来说，这个标准2—11G的许可频段和免许可频段，但是在国际上大家知道应用得比较广泛的是2.3和2.5G的频段，而且这个论坛里面工作组也在协调包括1G以下的工作频段，包括700MHZ频段可能跟中国广电公用的频段，很难用于WiMAX的运营，对于16E的移动运营来说低于6G频段，甚至说低于3G频段才可以适用于移动的频段，但是2.5MHZ是3G的扩展频段，2.5G现在有一个新的业务，所以这两个频段是不是可以给16E使用，现在也不是特别的清楚。在传输速率上MIMO2×2最大速率可达几十Mbps，1：1TTD仿真下行到46MHZ，现在作为仿真来说这个速率也不是就能达到这个速率，而且比如说MIMO2×2，或者1×2速率各个厂家测试的仿真结果并不相同，这块我们有待于将来实际的商用版本的产品出现以后，来确定看看这个设备的能力到底如何。覆盖范围像韩国的WiBro实际上只有几百米，现在的移动速度支持到120公里/小时，从技术特点来看看前面以16D不同的地方，从关键技术来说现在16E里面支持OFDM和OFDMA两种技术层，相对16D，因为16E是基于移动组网技术，包括终端省电模式和OFDMA技术。最初在16D是完全根据组网来制定的，对于WiMAX来说应该是两种技术，应该分开来看。

　　因为我们从研究院角度来说，我们更关心的是从技术层面怎么剖析技术的优劣，以及将来在实际应用当中这个技术是否为运营商来来盈利，是否好用。所以，从OFDM这里有一些优点，比如频谱利用率很高，抗干扰解码很强，同时频率选择性若能力强，同时易于数字处理。缺点是对频偏和香味噪声很敏感，同时峰值比比较大，同时造成系统和芯片的处理能力和设计要求是会偏离高度的。同时在自适应调脂下的系统复杂度较高，由于信道时延扩展，造成扩展小于CP，造成能量损失。对高速移动的支持能力有限，因为要不停的通过对信道进行估计，然后确定调制方式和功率发射的大小。所以在高速移动的情况下，相比3G系统来说起码目前来说高速移动的支持能力是有限的。从MIMO情况来说，MIMO也是有几个优点，首先提出空间复用增益；二是分集增益；三是合并增益；四是干扰消除。由于MIMO是通过多天线发送和接收方案和空时编码技术，所以可以为系统带来空间和时间分集体增益，对于对抗信号衰落是十分有益。在已知信道信息的条件下，接收端可以从相互独立的空间信道中接收到信道进行信号合并，从而获得信号合并增利益。

　　下面我们看一下QOS的调度，在WiMAX里面主要定义四种，在16E里面增加一个调度的复型，主要是增强型的调度类型，这个都是有不同的参数，带宽请求的方式也是不一样。但是实际上在6月份信产部发布的802.16的设备规范里面定义了对于带宽请求QoS几种调度模式也是修改了几次，但是在最后改的项目里面定义了UGS和RTPS。对于业务运营的时候，每一个用户、每一种业务流都有一种单独的定义，我们不认为这四种调度方式都是必选和可选及我们认为在实际运营当中都是很需要的。

　　在对于终端的省电模式，主要减少移动台的能量消耗，相对来说另外一个是空闲模式，在空闲模式和空闲模式，在睡眠模式的时候移动台会更省电，在跨越基站的时候是不需要切换的，而在睡眠模式在跨越基站的时候是需要切换的。在切换里面，现在支持的必选的切换模式就是硬切换，这个切换是由移动台发起，也是由基站发起，现在普遍来说，另外两种FBSS和MDHO在已知信道信息的条件下，接收端可以从相互独立的空间信道中接收到信道进行信号合并，从而获得信号合并增利益。

　　这两种切换都是可选业务，也没有设备厂家，我们可以在这个里面支持这个业务，甚至在WiMAX论坛测试第二阶段也并没有提到这两种切换的模式。

　　我们看WiMAX论坛提出了四种应用的模式：一是是固定、二是游牧、三是便携简单移动、四是业务承载。首先我们看一下16D应用模式，主要是基于固定和游牧状态的业务接入，所以主要的应用模式是定位在企业综合运用上，比如目标客户是一些集团客户和一些大客户，提供的业务主要是企业居于网络的连接，包括语音、数据多媒体等多种业务的应用承载。但是实际上，在做这种大型的集团客户和商业大客户的时候，16D以目前的设备情况来说能力还是不够的。不仅仅是取决于政策的原因，也取决于频率的原因。第二个应用模式是定位在一些综合的无线接入里面，比如说一些高端的住宅用户，比提供用户包括语音数据和多媒体多种电信业务综合的宽带接入，在这种模型里面和前面相比，我们集中范围更小一些，但是这种接入的话，前面大客户集团接入的时候，可能WiMAX并不一定端到端的接入，我们提出的是到大楼到一个固定点的接入，用WiMAX或者WiFi解决客户下面最后一米的接入。

　　第三种的应用模式是应用在电信业务的承载，这种目标客户主要运用于运营商，比如中国电信在资源比较匮乏，比如中国电信在北方地区、农村地区、热点需求的地区，无法进行有限不妨或者有限扩展提出覆盖的业务。同时，在有需求的地方提供承载业务，比如说移动基站的互连，现在在3G里面基站互连当中还没有基于IP的结果，但是在GM里面已经定义了，包括WiFi热点当中互连承载。同时提供一些电信的特色业务，比如网吧、IP的话吧，但是在这里牵涉到一个问题，就是我们需要的接口基于从电路到预案的接口，但是我们可以基于软交换提供用户或者提供话吧ID来接入，但是对于预案的接口尤其对于传输来说运营商还是很有需求的。

　　从业务来说，16D前面提到应用场景，他们业务方面主要为中小型企业和个人提供IP语音和数据的业务，同时为一些特殊的用户提供一些可以定制的传输链路，比如作一些应急通讯和重要的线路备份，还有一些无线视频监控，而现在无线视频监控主要还是用的2.4G和5.8G的无线接入设备来传输的，实际上在2.4G频段干扰也是比较严重。另外是WiFi热点地方的回程连接。

　　第四是作为有线接入的临时补充和替代的方案，解决有线接入资源不足的问题，实际上在有限资源比较丰富的地方，作为固定的WiMAX运用的场景是有限的，由于带宽有限，实际上在一个3.5兆的信道可能给用户提供的只有能有4—5兆。同时16D也是为了满足视距条件下，吞吐量比较高。在16E因为商用网络还是比较少，所以我们认为16E是具有一定特性的宽带数据业务，在静止和低速移动化学下提高高速数据传输的业务，同时利用VoIP提供语音的业务。所以它的终端都是一般语音的设备，笔触便携机和语音业务。用户是可以支持异地的移动。但是我们认为面向的主要用户可能是一些商旅人士，移动娱乐内容使用用户，他们在终端方面和资费方面支付能力比较强，因为对于数据业务来说，尤其对于移动数据要求来说，不可能像语音一样希望所有的用户都使用它，所以我们认为他们定位可能是比较高端的用户。在16E里面主要就是几种业务，一个是移动语音VoIP，还有一个移动互联网，三是移动

　　总的来说，我们认为16D是有一些情况主要是产业链基本上初具规模了，也已经有了一些商用的产品和一定的规模商用，在中国电信北方也有了一定的试验网，做运营和试验，其他的运营商也有了一定的商用，我们定位802.16D是定位在固定的无线接入上，目前还是主要解决用户的接入问题。相比来说，802.16D与传统的3.5G和2.6G宽带接触是一个非视距的接触能力，但是这个带来一个问题，因为非视距能力在3.5G提供给用户使用的时候，大家知道传输的信号不太好，如果在室内使用的话，如果不靠近窗口的话用户无法接入到网络里面去。

　　第四，产品价格和ADSL有线手段比较高。面对用户成本回收的平衡问题，现在像ADSL到几十兆都没有问题，而且成本非常低，一线ADSL只有几百元，而基站需要十几万，而且在一个有限的带宽里面提供10兆的贷款给用户的话，在实际商用里面按照基线比1：5的话提供不了多少，在一个带宽里面提供10—20个用户已经非常多了，这种情况是基于用户接入无线信道条件比较好的情况下。所以，从我们做一些验证的情况来看，固定的WiMAX在密集城区里面覆盖范围是有限的，而固定WiMAX更适用于一些开阔和新输的用户做区域性的建设和覆盖。

　　当然有存在一些问题，比如正式的工作频段没有确定的问题，产品成熟度和互操作性需要加强，这需要产业界共同的努力。因为WiMAX本来指的是微波接入的互操作性，现在仅仅是论坛互操作认证里面仅仅提供物理层的认证，物理层的互操作性可以解决。但是实际上在商用网络里面，我们在2个不同制造商的设备拿来以后，作一些互操作性的认证测试的时候，实际上是不可用的。因为，这里只能从物理层做互操作性，在业务层里面包括QSF甚至准入机制都不一样，所以在作为商用网络建设的时候，这一点是一个非常大的问题。从16D以上的技术特性，面临一些问题，首先是频率的风险问题，首先国家并没有为固定WiMAX固定一个统一的频段，现在使用的3.5G的频段，在2008年3.5G带宽国家要回收，是否继续给16D使用现在还不是很明朗。16D产品是不是平滑升级到16E，我们可能肯定一点，如果16D不同，将来16E使用2.5G或者2.3G，是3G以下的频段做移动组网移动的话，视频部分肯定要完全更换，这块对于运营商来说是一个很大的成本，我们想这个产品即使可以在硬件上，在室内单元上可以做平滑升级的话，在室外的射频处理模块上的更换，不管是成本上，还是人力部署上都是一个很大的问题。

　　16D在16E出现以后，技术替代的风险也是需要考虑到的。现在16E有一些所谓准16E的产品也早已出现了，就是基于固定接入的，与16D业务应用来说和这个完全重合的，这块就会带来16E对16D技术替代风险。所以，在16D发展上，我们也需要考虑16D是否是大规模的建设和发展。

　　第三，这个产业链的风险。就是一些传统的主流电信制造商，都是使用OEM的WiMAX产品。而他们主要都是关注在16E的产品研发上，比如说像北电、摩托罗拉这些大的主流电信厂家都是自己把研发中心放在16E的研发上，而WiMAX16D研发主要是传统无线接入厂家在做，这块与我们一些想法也是一致的。就是说，认为在16D的演进上是不是会碰到一些困难。

　　第四，成本风险。前面提到首先是主流厂家对16D的研发投入不大，因为16D的应用场合也是有限的，所以投入不大，难以形成规模效应的情况下，是很难降低16D的成本的。同时，在跟有限资源相比，尤其是ADSL相比来说，16D单用户成本相对较高的，所以在运营当中成本风险也是非常大。16E的情况来说，从整个产业来说，运营商、设备商、芯片制造商对16E和AMSL都在跟踪，而且产业化非常快，除了三星的产品以外，在今年年底其他一些主流厂家16E厂家也该提供商用了。从16E相比，终端形式比较多样化，不仅仅固定在室内或者室外的CPE模式下，甚至会在08年放在笔记本的芯片里面，同时基于一定速度的接入，对于运营商来说，有利于运营商扩展业务领域和提供更多的业务组合给用户。但是同样跟16D一样存在频段不确定的因素，这是制约16E发展的最大的问题。

　　我们看一下16E面临的问题，首先跟16D一样频段不确定，尤其对于16E来说移动的组网需要更低的频段和更高的带宽，而现在用的频率资源，尤其对于中国来说2.3和2.5G两个频段16E用的比较多的两个频段对于中国都是遇到的比较多的困难。

　　第二，16E高宽带接入是以牺牲覆盖和移动性为代价，带来移动性的损失。

　　第三，16E是仅仅定义了空中接口的物理层和MAC层。在MAC层上采用的协议以及核心网部分不在802.16E所包含的范围之内。所以说，这个接口和核心网接口标准化的进度可能期待更快。

　　第四，预计06年四季度提供商用版本，但从设备成熟到商用还有一段时间，预计到2008年可以大规模的商用。这一块在两年的时间里，尤其是WiMAX面临一些挑战，比如说HSDPA也比较成熟，到那个时间如果提供给用户，可能对用户感知来说，1兆和10兆感知不是太大，可能那时候16E能够提供更高的贷款。对用户来说的话，可能会选择这个，因为是市场决定技术的走向。

　　最后是全球漫游，RWG和GRWG协调工作，各个国家目前可用的频率都不一致。在全球漫游上，802.16E也是面临相当大的挑战。

　　从我们研究员来说对于802.16E也一直是在跟踪，对于WiMAX的技术、标准语产品的进展保持积极的跟踪。同时对频率分配与WiMAX的监管情况保持积极的关注。同时根据实际的情况，对于基于802.16D的WiMAX设备进行测试与验证，以对产品的性能情况进行了了解，与设备厂家一起促进WiMAX设备性能的改善，促进整个产业的进步。前面已经提到，对于测试来说有些东西并不是像实际上应该达到的这么好，比如说互通性、安全性、接入能力，比如说接入半径和接入带宽上还是很不理想。但是我们对WiMAX的发展有一些期望，首先是在运营频段上希望确定802.16D正式运营频段，对于3.5MHz的频段进行统一的规划，因为前面提到带宽有限，又如果能够有更大的信道带宽，能给月户提供更大的接入点。第二，802.16E根据移动主网的需求，分配3MHz以下的频段，并有足够的运营带宽，现在802.16E用主流的信道带宽是10MHz。国家要有统一的引导，首先是对802.16E标准规范与网络接口规范，要做统一的认证，引导WiMAX的发展。现在基于802.16D的标准已经正在制定，已经完全征求意见稿，现在由于频段不确定，对于802.16E标准没法确定。对于中国电信来说也要对中国电信网络实际结合，进行统一的制定接口和标准的规范。

　　最后是确定运营牌照分配，保证有序的市场竞争。在802.16E移动组网对于802.16D来说有限的覆盖来说没有这个问题，但是对于802.16E大规模组网来说，市场上有序竞争是应该的。谢谢大家！