无线市场 WiMax PK 3G谁才是真正的王者
时间：2006-07-04 08:35:26
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[导读]2006年令人翘首以待的中国3G牌照发放在即，同时WiMax这一新的无线城域网技术在沉寂了一段时间后，又重新得到市场的关注。 于是关于3G和WiMax谁才是真正王者的争论就此开始，有人说WiMax可以取代3G，有人说WiMax不可能
2006年令人翘首以待的中国3G牌照发放在即，同时WiMax这一新的无线城域网技术在沉寂了一段时间后，又重新得到市场的关注。
于是关于3G和WiMax谁才是真正王者的争论就此开始，有人说WiMax可以取代3G，有人说WiMax不可能取代3G，还有人说WiMax与3G将是竞争和互补共存的关系，本文将对比了解两者各自的关键技术、标准成熟度和市场成熟度等方面，从而和大家一起了解一下这两个已经走到我们面前的下一代网络技术。
一、了解WiMax和3G
WiMax的全名是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，国际著名硬件厂商英特尔一直大力支持WiMax技术。WiMax是一项无线城域网(WMAN)技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。它的传输距离可达30英里，提供快速的无线数据通信服务，相较于Wi-Fi，WiMax传输距离更长、速度更快。
3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以及144kbps的传输速度。
二、关键技术比拼
WiMax和3G作为当前最受关注的两种下一代网络技术，其各自的关键技术必然有过人之处，让我们逐一来看一下。
首先，我们来看一下WiMax的关键技术：
1、高速传输技术OFDM/OFDMA
正交频分复用OFDM是一种无线环境下的高速传输技术，适合在多径传播和多普勒频移的无线移动信道中传输高速数据。它能有效对抗多径效应，消除符号间干扰，对抗频率选择性衰落，而且信道利用率高。
2、HARQ
HARQ技术因为提高了频谱效率，所以可以明显提高系统吞吐量，同时因为重传可以带来合并增益，所以间接扩大系统的覆盖范围。在16e的协议中虽然规定了信道编码方式有卷积码（CC）、卷积Turbo码（CTC）和低密度校验码（LDPC）编码，但是对于HARQ方式，根据目前的协议，16e中只支持CC和CTC的HARQ方式。
3、自适应编码调制AMC
AMC在WiMax的应用中有其特有的技术要求，由于AMC技术需要根据信道条件来判断将要采用的编码方案和调制方案，所以AMC技术必须根据WiMax的技术特征来实现AMC功能。由于WiMax物理层采用的是OFDM技术，所以时延扩展、多普勒频移、PAPR值、小区的干扰等对于OFDM解调性能有重要影响的信道因素必须被考虑到AMC算法中，用于调整系统编码调制方式，达到系统瞬时最优性能。
4、多入多出天线处理MIMO
对于未来移动通信系统而言，如何能够在非视距和恶劣信道下保证高的QoS是一个关键问题，也是移动通信领域的研究重点。MIMO技术主要有两种表现形式，即空间复用和空时编码。这两种形式在WiMax协议中都得到了应用。协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。MIMO技术能显著地提高系统的容量和频谱利用率，可以大大提高系统的性能。
5、QoS机制
在WiMax标准中，MAC层定义了较为完整的QoS机制。MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数，包括速率、延时等指标。WiMax系统所定义的4种调度类型只针对上行的业务流。对于下行的业务流，根据业务流的应用类型只有QoS参数的限制（即不同的应用类型有不同的QoS参数限制）而没有调度类型的约束，因为下行的带宽分配是由BS中的Buffer中的数据触发的。这里定义的QoS参数都是针对空中接口的，而且是这4种业务的必要参数。
6、睡眠模式
16e协议为了适应移动通信系统的特点，增加了终端睡眠模式：Sleep模式和Idle模式。Sleep模式的目的在于减少MS的能量消耗并降低对ServingBS空中资源的使用。Sleep模式是MS在预先协商的指定周期内暂时中止ServingBS服务的一种状态。
7、切换技术
16e标准规定了一种必选的切换模式，在协议中简称为HO（handover），实际上就是我们通常所说的硬切换。除此以外还提供了两种可选的切换模式：MDHO（宏分集切换）和FBSS（快速BS切换）。WiMax16e中规定必须支持的是硬切换，协议中称为HO。
在3G中涉及到的关键技术主要包括4种：自适应编码调制、HARQ、多入多出天线处理(MIMO)、快速蜂窝选择(FCS)，其中自适应编码调制、HARQ、多入多出天线处理(MIMO)在WiMax中也有，在此不再重复。
快速蜂窝选择FCS
使用FCS，UE能指示一个最好的小区用于下行链路。确定“最好的”蜂窝不仅要基于无线信号传播的条件，还要考虑在Activeset中小区的功率和码字空间的资源。一般而言，同时有很多小区处于activeset，但只有最适合的小区基站允许发送，这样可以降低干扰提高系统容量。
在离小区中心较远的边缘，每个信道质量都比较低。使用FCS策略可以选择一个服务小区使得链路的质量相对稳定。它是通过C/I和上行DCCH的小区指示信息来对各个小区进行比较的。FCS对物理层方面的要求和Release99中的选择性分集发射(SSDT)相似。
点评：从关键技术的比拼上来看，WiMax和3G所采用的关键技术相差不大，但WiMax略胜一筹，WiMax在传输速度和覆盖范围上都要比3G大不少。
三、标准成熟度比拼
WiMax系统主要有两个技术标准，一个是指满足固定宽带无线接入的WiMax802．16d标准，另一个是满足固定和移动的宽带无线接入技术WiMax802．16e标准。目前WiMax论坛正在进行16d产品的认证工作，同时也在加紧制定16e的标准。
近日，中国通信标准化协会(CCSA)表示，由中国通信标准化协会(CCSA)牵头的7人标准起草小组日前已经向信息产业部提交了WiMax(802.16d)的接口技术要求、设备技术要求和设备测试方法的行业标准送审稿。
WiMax行业标准的制订和送审得到了设备厂商的大力推动。中国的通信制造业从2G时代就意识到拥有技术专利的重要性，对这一具有自主知识产权的技术已经积累了相当的优势，尤以中兴和华为突出，这两家中国企业都已经深入到WiMax标准的核心领域。据CCSA人士表示，中国企业在WiMax的核心技术上所占有的专利已经高于2G、3G。无疑，中国力量在WiMax领域的崛起是十分令人可喜的，此举也许将一改多年以来我国在2G、3G等领域的跟随者角色。 [!--empirenews.page--]
另外随着WiMax组织的发展壮大，802.16标准的发展也必将加快速度。
而3G的主流技术标准主要有三种：WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA，三种标准在技术上各有千秋，我们简单了解一下。
1.cdma2000
cdma2000是从cdmaOne演进而来的第三代移动通信技术。cdma2000的发起者主要以美国和韩国为主的以IS-95CDMA为标准的制造商和运营公司，cdma2000继承了IS-95窄带CDMA系统的技术特点，网络运营商同样可以在窄带CDMA网络中更换或增加部分网络设备过渡到3G。
2.WCDMA
WCDMA的发起者主要是欧洲和日本标准化组织和厂商，WCDMA继承了第二代移动通信体制GSM标准化程度高和开放性好的特点，标准化进展顺利，网络运营商可以通过在GSM网络上引入GPRS网络设备和新业务，培育数据业务消费群体，逐步过渡到3G。
3.TD-SCDMA
TD-SCDMA较前两种技术标准略显稚嫩，TD-SCDMA以前主要是西门子公司和中国大唐集团在开发，较前两个技术标准而言，对TD-SCDMA进行大力支持和结成产业联盟的企业还比较少，由于这个原因，我国对3G牌照迟迟没有发放，不过随着更多厂商的介入和研发力度的加大，TD-SCDMA也已经取得了很大的进展。
点评：在标准成熟度方面，3G要表现的更加成熟一些，尤其是3G的cdma2000和WCDMA技术标准已经非常成熟，而TD-SCDMA也已经取得了长足的进步。
四、市场成熟度比拼
2003年我国正式启动3G（第三代移动通信技术）试验，去年信息产业部副部长奚国华在中国电信集团公司2006年度工作会议上第一次作出确定性表态：现在，3G牌照发放的决策时机已到。
2005年，全球3G市场迅速发展。截至9月，全球3G用户跨越2亿大关。受全球3G高速发展以及中国将在2008年奥运会上提供3G业务承诺的驱动，中国3G市场各方紧锣密鼓，加快步伐。
中国迟迟不肯发放3G牌照是在等待国内厂商和大学完成TD-SCDMA这一3G标准的成熟。而最近TD-SCDMA外场测试成功，民族标准获得独立组网能力；国外厂商纷纷与民族通信企业合作，打造TD-SCMA产业链等一系列事件表明TD-SCDMA已经可以进入大规模商用阶段。各大运营商试验网成效显著，3G规划已经完成。中国电信已和中兴通讯合作，在上海扩大其3G试验网规模，而中国移动内部的3G规划则已经基本完成。
在过去几年里，为了获得3G运营牌照和运营3G网络，运营商已经投入了巨资，可以说3G不会轻易的就会被WiMax所取代。
而WiMax设备市场在今年第一季度也出现了较大幅度增长，收入增加48%；其中30%来自欧洲、中东和非洲地区，26%来自北美，26%来自亚太地区，18%来自加勒比海和拉美地区。而据JuniperResearch的预测，全球移动WiMax的用户数将会在明年达到170万，在以后的四年里，这个数字会突破2130万户。
另外，国内的四大电信运营商在苦等3G的同时，均已开始了对WiMax的秘测和小范围部署，联通和中国电信的动作都不小。而行动更迅速的是网通。据媒体报道，广东网通甚至已开始了较大规模的WiMax设备采购，并计划建设覆盖广东全省的WiMax网络。
点评：从市场成熟度来讲，3G由于起步较早，在市场上已经占据了比较主动的地位，WiMax也由于其技术的先进性也开始被各大运营商关注，但是无法在短期内改变大局。
总结：
与3G相比较，WiMax具有建网快、带宽大的优点，可为运营商快速提供各种业务，完全可以组建城域网范围内的综合业务网络，并具备进一步漫游接入的潜力。因此，WiMax将是运营商在计划构建宽带IP城域网时重点考虑的一种技术。
但是，从网络安全性角度来看，由于3G网络是基于传统的电信网络基础之上的，其网络的封闭性和安全性总体上较好；而WiMax是建立在计算机网络基础上的，以网络病毒和黑客入侵为代表的信息安全问题将是其不可回避的。
在网络建设方面，3G网络在全球由于已进入了快速成长期，各大运营商已经在上面投入了巨大的资金，从保护投资的角度来讲，也势必要把3G继续进行下去。
因此究竟谁是真正的王者，只有由您这个大众评委来决定了。
于是关于3G和WiMax谁才是真正王者的争论就此开始，有人说WiMax可以取代3G，有人说WiMax不可能取代3G，还有人说WiMax与3G将是竞争和互补共存的关系，本文将对比了解两者各自的关键技术、标准成熟度和市场成熟度等方面，从而和大家一起了解一下这两个已经走到我们面前的下一代网络技术。
一、了解WiMax和3G
WiMax的全名是微波存取全球互通(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)，国际著名硬件厂商英特尔一直大力支持WiMax技术。WiMax是一项无线城域网(WMAN)技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。它的传输距离可达30英里，提供快速的无线数据通信服务，相较于Wi-Fi，WiMax传输距离更长、速度更快。
3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节／每秒)、384kbps(千字节／每秒)以及144kbps的传输速度。
二、关键技术比拼
WiMax和3G作为当前最受关注的两种下一代网络技术，其各自的关键技术必然有过人之处，让我们逐一来看一下。
首先，我们来看一下WiMax的关键技术：
1、高速传输技术OFDM/OFDMA
正交频分复用OFDM是一种无线环境下的高速传输技术，适合在多径传播和多普勒频移的无线移动信道中传输高速数据。它能有效对抗多径效应，消除符号间干扰，对抗频率选择性衰落，而且信道利用率高。
2、HARQ
HARQ技术因为提高了频谱效率，所以可以明显提高系统吞吐量，同时因为重传可以带来合并增益，所以间接扩大系统的覆盖范围。在16e的协议中虽然规定了信道编码方式有卷积码（CC）、卷积Turbo码（CTC）和低密度校验码（LDPC）编码，但是对于HARQ方式，根据目前的协议，16e中只支持CC和CTC的HARQ方式。
3、自适应编码调制AMC
AMC在WiMax的应用中有其特有的技术要求，由于AMC技术需要根据信道条件来判断将要采用的编码方案和调制方案，所以AMC技术必须根据WiMax的技术特征来实现AMC功能。由于WiMax物理层采用的是OFDM技术，所以时延扩展、多普勒频移、PAPR值、小区的干扰等对于OFDM解调性能有重要影响的信道因素必须被考虑到AMC算法中，用于调整系统编码调制方式，达到系统瞬时最优性能。
4、多入多出天线处理MIMO
对于未来移动通信系统而言，如何能够在非视距和恶劣信道下保证高的QoS是一个关键问题，也是移动通信领域的研究重点。MIMO技术主要有两种表现形式，即空间复用和空时编码。这两种形式在WiMax协议中都得到了应用。协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。MIMO技术能显著地提高系统的容量和频谱利用率，可以大大提高系统的性能。
5、QoS机制
在WiMax标准中，MAC层定义了较为完整的QoS机制。MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数，包括速率、延时等指标。WiMax系统所定义的4种调度类型只针对上行的业务流。对于下行的业务流，根据业务流的应用类型只有QoS参数的限制（即不同的应用类型有不同的QoS参数限制）而没有调度类型的约束，因为下行的带宽分配是由BS中的Buffer中的数据触发的。这里定义的QoS参数都是针对空中接口的，而且是这4种业务的必要参数。
6、睡眠模式
16e协议为了适应移动通信系统的特点，增加了终端睡眠模式：Sleep模式和Idle模式。Sleep模式的目的在于减少MS的能量消耗并降低对ServingBS空中资源的使用。Sleep模式是MS在预先协商的指定周期内暂时中止ServingBS服务的一种状态。
7、切换技术
16e标准规定了一种必选的切换模式，在协议中简称为HO（handover），实际上就是我们通常所说的硬切换。除此以外还提供了两种可选的切换模式：MDHO（宏分集切换）和FBSS（快速BS切换）。WiMax16e中规定必须支持的是硬切换，协议中称为HO。
在3G中涉及到的关键技术主要包括4种：自适应编码调制、HARQ、多入多出天线处理(MIMO)、快速蜂窝选择(FCS)，其中自适应编码调制、HARQ、多入多出天线处理(MIMO)在WiMax中也有，在此不再重复。
快速蜂窝选择FCS
使用FCS，UE能指示一个最好的小区用于下行链路。确定“最好的”蜂窝不仅要基于无线信号传播的条件，还要考虑在Activeset中小区的功率和码字空间的资源。一般而言，同时有很多小区处于activeset，但只有最适合的小区基站允许发送，这样可以降低干扰提高系统容量。
在离小区中心较远的边缘，每个信道质量都比较低。使用FCS策略可以选择一个服务小区使得链路的质量相对稳定。它是通过C/I和上行DCCH的小区指示信息来对各个小区进行比较的。FCS对物理层方面的要求和Release99中的选择性分集发射(SSDT)相似。
点评：从关键技术的比拼上来看，WiMax和3G所采用的关键技术相差不大，但WiMax略胜一筹，WiMax在传输速度和覆盖范围上都要比3G大不少。
三、标准成熟度比拼
WiMax系统主要有两个技术标准，一个是指满足固定宽带无线接入的WiMax802．16d标准，另一个是满足固定和移动的宽带无线接入技术WiMax802．16e标准。目前WiMax论坛正在进行16d产品的认证工作，同时也在加紧制定16e的标准。
近日，中国通信标准化协会(CCSA)表示，由中国通信标准化协会(CCSA)牵头的7人标准起草小组日前已经向信息产业部提交了WiMax(802.16d)的接口技术要求、设备技术要求和设备测试方法的行业标准送审稿。
WiMax行业标准的制订和送审得到了设备厂商的大力推动。中国的通信制造业从2G时代就意识到拥有技术专利的重要性，对这一具有自主知识产权的技术已经积累了相当的优势，尤以中兴和华为突出，这两家中国企业都已经深入到WiMax标准的核心领域。据CCSA人士表示，中国企业在WiMax的核心技术上所占有的专利已经高于2G、3G。无疑，中国力量在WiMax领域的崛起是十分令人可喜的，此举也许将一改多年以来我国在2G、3G等领域的跟随者角色。 [!--empirenews.page--]
另外随着WiMax组织的发展壮大，802.16标准的发展也必将加快速度。
而3G的主流技术标准主要有三种：WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA，三种标准在技术上各有千秋，我们简单了解一下。
1.cdma2000
cdma2000是从cdmaOne演进而来的第三代移动通信技术。cdma2000的发起者主要以美国和韩国为主的以IS-95CDMA为标准的制造商和运营公司，cdma2000继承了IS-95窄带CDMA系统的技术特点，网络运营商同样可以在窄带CDMA网络中更换或增加部分网络设备过渡到3G。
2.WCDMA
WCDMA的发起者主要是欧洲和日本标准化组织和厂商，WCDMA继承了第二代移动通信体制GSM标准化程度高和开放性好的特点，标准化进展顺利，网络运营商可以通过在GSM网络上引入GPRS网络设备和新业务，培育数据业务消费群体，逐步过渡到3G。
3.TD-SCDMA
TD-SCDMA较前两种技术标准略显稚嫩，TD-SCDMA以前主要是西门子公司和中国大唐集团在开发，较前两个技术标准而言，对TD-SCDMA进行大力支持和结成产业联盟的企业还比较少，由于这个原因，我国对3G牌照迟迟没有发放，不过随着更多厂商的介入和研发力度的加大，TD-SCDMA也已经取得了很大的进展。
点评：在标准成熟度方面，3G要表现的更加成熟一些，尤其是3G的cdma2000和WCDMA技术标准已经非常成熟，而TD-SCDMA也已经取得了长足的进步。
四、市场成熟度比拼
2003年我国正式启动3G（第三代移动通信技术）试验，去年信息产业部副部长奚国华在中国电信集团公司2006年度工作会议上第一次作出确定性表态：现在，3G牌照发放的决策时机已到。
2005年，全球3G市场迅速发展。截至9月，全球3G用户跨越2亿大关。受全球3G高速发展以及中国将在2008年奥运会上提供3G业务承诺的驱动，中国3G市场各方紧锣密鼓，加快步伐。
中国迟迟不肯发放3G牌照是在等待国内厂商和大学完成TD-SCDMA这一3G标准的成熟。而最近TD-SCDMA外场测试成功，民族标准获得独立组网能力；国外厂商纷纷与民族通信企业合作，打造TD-SCMA产业链等一系列事件表明TD-SCDMA已经可以进入大规模商用阶段。各大运营商试验网成效显著，3G规划已经完成。中国电信已和中兴通讯合作，在上海扩大其3G试验网规模，而中国移动内部的3G规划则已经基本完成。
在过去几年里，为了获得3G运营牌照和运营3G网络，运营商已经投入了巨资，可以说3G不会轻易的就会被WiMax所取代。
而WiMax设备市场在今年第一季度也出现了较大幅度增长，收入增加48%；其中30%来自欧洲、中东和非洲地区，26%来自北美，26%来自亚太地区，18%来自加勒比海和拉美地区。而据JuniperResearch的预测，全球移动WiMax的用户数将会在明年达到170万，在以后的四年里，这个数字会突破2130万户。
另外，国内的四大电信运营商在苦等3G的同时，均已开始了对WiMax的秘测和小范围部署，联通和中国电信的动作都不小。而行动更迅速的是网通。据媒体报道，广东网通甚至已开始了较大规模的WiMax设备采购，并计划建设覆盖广东全省的WiMax网络。
点评：从市场成熟度来讲，3G由于起步较早，在市场上已经占据了比较主动的地位，WiMax也由于其技术的先进性也开始被各大运营商关注，但是无法在短期内改变大局。
总结：
与3G相比较，WiMax具有建网快、带宽大的优点，可为运营商快速提供各种业务，完全可以组建城域网范围内的综合业务网络，并具备进一步漫游接入的潜力。因此，WiMax将是运营商在计划构建宽带IP城域网时重点考虑的一种技术。
但是，从网络安全性角度来看，由于3G网络是基于传统的电信网络基础之上的，其网络的封闭性和安全性总体上较好；而WiMax是建立在计算机网络基础上的，以网络病毒和黑客入侵为代表的信息安全问题将是其不可回避的。
在网络建设方面，3G网络在全球由于已进入了快速成长期，各大运营商已经在上面投入了巨大的资金，从保护投资的角度来讲，也势必要把3G继续进行下去。
因此究竟谁是真正的王者，只有由您这个大众评委来决定了。
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