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寬帶無線接入的應用與發展 |
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[ 通信界 / 國研網 / m.6611o.com / 2004/7/9 ] |
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你想體驗無線上網沖浪的快感么?你知道寬帶無線接入標準有哪些?你想了解寬帶無線接入在中國的發展前景嗎?本期專家將為你詳細介紹。
近一段時間,WLAN國標和Wi-Fi標準之爭成為媒體和業界關注的焦點。由于技術的進步、市場需求的日益增長及電信市場競爭重心的轉移,寬帶無線接入在中國逐步興起,市場規模迅速擴大,產業鏈雛形初現,領域內的競爭也相繼展開。作為寬帶接入領域的一支生力軍,寬帶無線接入擁有著廣闊的前景,該如何促進這一產業的健康發展?本文將就寬帶無線接入在我國的應用和發展問題,從標準、網絡、應用、市場、產業鏈等層面展開探討,以增進讀者對這一新興產業的了解。 1、寬帶無線接入的網絡鏈及其標準 所謂寬帶接入,常指其承載業務的數據傳輸速率>2Mbit/s的場合。寬帶無線接入是指從公用電信網的交換結點到用戶駐地網或用戶終端之間的全部或部分傳輸設施,采用寬帶無線手段的接入技術,即用寬帶無線傳輸代替接入網的全部或部分,向用戶終端提供電話或數據服務。 寬帶無線接入一般包含:WPAN(無線個域網)、WLAN(無線局域網)、WMAN(無線城域網)、WWAN(無線廣域網),共同組成寬帶無線接入的網絡鏈架構。 1、WPAN 在網絡構成上,WPAN(Wireless personal area networks)位于整個網絡鏈的末端,用于解決同一地點的終端與終端之間的連接,即點到點的短距離連接,如手機和藍牙耳機之間的無線連接。WPAN是基于計算機通信的專用網,工作在個人操作環境,需要相互通信的裝置構成一個網絡,而無需任何中央管理裝置。這種專用網最重要的是,動態拓撲以適應網絡結點的移動性。系統適合運行圖像、MP3和視頻剪輯等多種類型的文件。 IEEE802.15和HiperPan構成了PAN的無線接入標準。IEEE802.15包括802.15.1和802.15.1a。802.15.1主要由藍牙Bluetooth v1.1標準演變而來,工作在2.4GHz的工科醫(ISM)頻帶,這是世界范圍內可以自由使用的波段。利用擴頻、跳頻技術,提供1Mbps的數據傳輸速率,覆蓋范圍大約是10英尺。 2、WLAN WLANWireless Local Area Network是目前我國重點應用的寬帶無線接入技術之一,所以本文將主要介紹WLAN。 WLAN在寬帶無線接入的網絡鏈中被稱為“WMAN(無線城域網)的毛細血管”,用于點對多點的無線連接,解決用戶群內部的信息交流和網際接入,如企業網和駐地網。現在的大多數WLAN都在使用 2.4 GHz的頻帶。 WLAN的國際標準 IEEE802.11和HiperLan構成了LAN的無線接入標準。1997年IEEE發布無線局域網802.11標準,1999年9月頒布802.11b,2000年頒布802.11a,2003年6月頒布802.11g。 802.11a的優勢在于傳輸速率快(最高54Mbps)且受干擾少,但價格較高,且工作頻段為5GHz,不同國家開放的頻段不同。802.11b的優勢在于價格低廉,但速率較低(最高11Mbps),是目前寬帶無線接入產品的主流標準。802.11g價格處于802.11a和802.11b之間而且高速率,并可向下兼容802.11b,故有取代802.11a的趨勢。國內不少廠商都在積極研發其產品。 WLAN的國家標準 GB15629.11和GB15629.1102是我國2003年5月12日發布并于12月1日起強制執行的無線局域網(WLAN)國家標準。此標準的一個重要組成部分就是由寬帶無線IP標準工作組制定的新的安全機制--無線局域網鑒別(WAI)和保密基礎結構(WPI)。 WAPI與已有的WLAN安全機制相比,在很多方面都進行了改進。它已由ISO/IEC授權的IEEE Registration Authority審查獲得認可,分配了用于WAPI協議的以太網類型字段0x88b4,這是我國目前在該領域惟一獲得批準的協議。 3、WMAN WMAN(Wireless metropolitan area networks)主要用于本地多點連接。WMAN在寬帶無線網絡鏈中用于將802.11a無線接入熱點連接到互聯網,也可連結公司與家庭等環境至有線骨干線路。 IEEE802.16和HiperAccess構成了MAN的無線接入標準。IEEE802.16標準于2001年12月獲得批準,其物理層針對10~66GHz頻帶制定,主要用于大業務量的業務接入。由于其設備成本高,標準的市場推廣工作十分遲緩。為了在業已廣泛使用的11GHz以下頻帶開發市場,IEEE于2003年1月29日推出了運行于2~11GHz的擴展版本標準--IEEE802.16a,即“廣帶固定無線接入系統的空中接口--針對2~11GHz的MAC層調整及增加的物理層規范”。新標準適用于特許頻段和2.4GHz、5.8GHz等免特許頻段。 4、WWAN WWAN(Wireless wide area networks)滿足超出一個城市范圍的信息交流和網際接入需求,讓用戶可以和遠方的公眾或私人網絡建立無線連接。通過無線網絡服務商的多重轉接站或衛星系統,這類連接可跨越很大的地理位置,如不同城市和不同國家。 802.20和2G、3G蜂窩移動通信系統共同構成WWAN的無線接入標準。目前使用最多的WWAN技術是2G、3G蜂窩移動通信系統。802.20標準擁有比Wi-Fi更高的數據傳輸速率,達到16Mbps,傳輸距離約為31km。802.20移動寬帶無線接入(WBMA)標準也被稱為Mobile-Fi。由于能提供與移動電話系統一樣的覆蓋率,被一些專家認為將會使運營商直接跳過3G。 2、寬帶無線接入市場潛力巨大 寬帶無線接入是實現寬帶網絡接入的一種快捷部署方式。通過它,運營商可以為用戶提供更為靈活的接入業務,滿足多種帶寬需求,并實現語音和數據業務集成。 作為有線接入的有效補充手段,寬帶無線因具有獨特的優勢,發展前景看好。據有關國際市場分析報告顯示:全球寬帶無線接入的市場份額2000年約為17億美元,2001年約為22億美元,到2003年達到60億美元,而到2004年預計可以突破100億美元。另據電信咨詢Strategis集團公司預測:無線寬帶技術將在今后5年內迅速起步,其中美國的用戶數量會從現在的不足10萬增加到2005年的471萬。市場研究公司Gartner預測,全球2004年使用Wi-Fi無線網絡連接技術“熱點”的人數將較2003年的930萬人激增2倍至3000萬人。至2005年,市場上銷售的筆記本電腦90%將具備內建的無線接入能力。 中國的寬帶無線市場剛剛興起。以LMDS、MMDS、WLAN、WiMax等技術為代表的寬帶無線接入技術,因其大容量、多業務、易建設、見效快等明顯優勢越來越受到國內電信設備制備商和運營商的重視。 據權威部門預測,到2005年,中國數據通信市場投資將達到1000億元,數據用戶將超過5000萬,到2010年數據用戶將超過2.8億。面對這種迫切的需求,現有的銅線、電纜接入顯得力不從心,最為理想的光纖接入網尚未普及,而作為更靈活寬帶無線接入可以滿足當前市場需求。 另一方面,由于電信市場競爭的重心已由長途骨干網轉為本地接入網,市場競爭要求寬帶接入方式多元化。對于傳統的電信運營商來說,要在市場競爭中立于不敗之地,就必須發展寬帶無線接入,以豐富寬帶接入方式,提高網絡對話音、數據以及多媒體業務的綜合承載接入能力;對于新興運營商而言,寬帶無線接入技術則可緩解由于接入網發展不足而帶來的業務瓶頸,迅速啟動市場。 由此可見,由于技術的進步、市場需求的日益增長及電信市場競爭重心的轉移,使得寬帶無線接入在中國逐漸興起。作為寬帶接入領域的一支生力軍,寬帶無線接入市場有著巨大的發展潛力。 3、寬帶無線接入發展前景廣闊 1、WLAN的國內需求及發展關鍵 WLAN的國內需求 至今,我國無線局域網的應用主要集中在公眾服務、企業用戶、校園網、政府機構、家庭及個人用戶等領域,但隨著應用的逐漸普及,市場重心會從公眾服務應用漸漸過渡到企業應用及家庭應用上,企業用戶及家庭用戶是未來幾年無線局域網最大的潛在用戶群。隨著AP、無線網卡等WLAN設備價格的下降,中國WLAN的用戶數量將會形成一個新的發展高潮。 同時,帶WLAN終端的設備如筆記本電腦、臺式機、PDA及打印機等辦公設備在中國的迅速普及,也帶來了人們對WLAN的潛在需求。據統計,截止到2003年底,中國的PC機擁有量為5000多萬臺,其中上網PC機為3000多萬臺;2003年中國筆記本電腦的用戶數達500萬,而內置WLAN無線網卡的筆記本電腦用戶僅10萬。由此推算,至少有490萬的筆記本電腦用戶和3000萬的上網電腦用戶都是WLAN終端積極的潛在用戶群。 WLAN的國內產業鏈 WLAN產業鏈包括:核心芯片制造商、設備制造商、系統集成商及運營商。 在中國,WLAN的應用市場開始于2000年,真正啟動在2001年下半年。在2002年上半年,由于公眾運營市場和行業用戶WLAN應用需求的增長,形成國內WLAN市場比較活躍的一年。 中國電信的“天翼通”服務、中國網通的“無線伴旅”服務2002年開始在全國展開。截止到目前,中國電信已在全國幾大主要城市鋪設1000多個熱點,9000多個AP,“天翼通”用戶達3.3萬,投資約1億元;中國網通從2001年開始WLAN試驗,現已在全國20個城市鋪設300多個WLAN熱點,每個熱點有30個覆蓋區;中國移動則從2002年底開始在全國大規模地建設WLAN,2003年開始商用,共建設GPRS+WLAN 熱點1000多個,鋪設AP一萬多個,目前用戶已達幾萬人,計劃在2004年投資2億元在全國范圍內再鋪設GPRS+WLAN熱點1000個;中國聯通也在2003年的CDMA 2000 1x網絡中引入WLAN來配合使用。 隨著WLAN在國內市場的日益活躍,國內設備廠商也紛紛開始看好WLAN市場,華為、中興、大唐、上海思波、廣州杰賽等廠商都開發了自己的無線接入產品,從網絡系統的解決方案到內置的無線網卡等。截止到2003年底,國內WLAN無線接入系統設備廠商已有十多家。相關資料統計,2003年中國WLAN設備市場整體規模達5.7億元,比2002年增長了一倍多,單是無線網卡的銷售量就達到了74萬片。其中,上海思波、中興、華為三家形成2003年國內設備市場的銷售主力,三家的市場規模達1億元。WLAN核心芯片的生產廠商也有了六合萬通和華大電子等兩、三家,目前正在研制符合國標的芯片。 WLAN國內發展的關鍵 從我國WLAN市場發展階段來看,WLAN產業要健康、理性、快速發展的關鍵在于政府主導貫徹國家WAPI安全標準,因為包括運營商、各大行業、企業等最終用戶對WLAN的安全問題尚未獲得深刻認識:一方面目前國內外WLAN市場多種安全機制共存,卻又沒有一種機制能夠面向不同用戶領域提供統一而完善的安全保障,導致向最終用戶提供產品和方案的渠道商和系統集成商對各種安全機制進行組合,安全解決方案的成本和復雜性日益上升;另一方面,由于各種安全機制之間無法兼容,導致用戶在各種安全機制所承諾的安全性與網絡互聯互通之間往往不能兼顧。這些都極大影響了WLAN應用方案的性能價格比和市場競爭力。 對于目前中國WLAN公眾接入市場的主要推動者電信運營商來講,一個可以體現運營價值的不僅僅是運營周期、成本、效益的考慮,系統的穩定、安全及對于現有運營服務影響也是判斷市場運營價值的重要標準。對于現有的服務質量和信息安全有促進作用的運營系統才有條件成為市場的主流。鑒于此,WLAN國家標準GB15629.11和GB15629.1102的貫徹,將會促進一個足夠安全的無線局域網時代的到來,同時也就意味著中國WLAN整個產業的無線商機即將來到。 2004年由于WAPI標準的強制執行,上半年國內的WLAN設備及芯片生產廠商需要進行相關的研發及生產準備,估計下半年WLAN設備廠商將會迎來豐收。據預計,如果幾大運營商重新建設符合國家標準的無線局域網,本年度對WLAN的設備需求規模將達到4-5億元。預計到2007年,中國WLAN設備市場的整體規模將會達到50億元。 2、WMAN的國內應用 在國內市場,信息產業部將3.5 GHz(3400~3430 MHz、3500~3530 MHz)、5.8 GHz(5725~5850 MHz)兩個頻帶規劃為城域網無線接入專用頻帶。3.5 GHz城域網無線接入試驗網已于兩年前開通,目前已推廣到國內幾十個城市。5.8 GHz城域網無線接入試驗網也已進入實施階段。 另一方面,由于IEEE802.16a標準的實用性,將首先在無線城域網上應用,使其正在成為新的產業熱點。2003年7月10日,全球各大媒體報道:業界芯片制造巨頭英特爾公司將開發支持高速無線通信標準IEEE802.16a的芯片組,富士通也已宣布開發相應的芯片組,將于2004年6月投入市場,屆時,有關WMAN設備市場的價格將會有一個大幅度的下降,估計只有目前價格的一半甚至三分之一。專家認為,隨著WMAN設備市場價格的下滑,國內幾大電信運營商特別是新興的寬帶運營商將會加速對其無線寬帶的建設投入。據估計, 2006年,我國對WMAN市場的需求量將達到20億元。 中國寬帶無線接入市場目前尚處于高速增長前的啟動時期,需要進一步培育市場,發展應用。 這個時期的市場銷售主要以無線寬帶接入的硬件設備,包括網卡、接入點設備、無線路由器等硬件產品構成,主要的采購者是幾大電信運營商和少量的行業企業應用。但是,隨著WAPI國家標準的貫徹,開放辦公的流行和手持設備的普及,以及寬帶無線接入網市場的日漸成熟,可以預見,在中國,寬帶無線接入的迅速普及將會成為必然的大趨勢。用市場開始于2000年,真正啟動在2001年下半年。在2002年上半年,由于公眾運營市場和行業用戶WLAN應用需求的增長,形成國內WLAN市場比較活躍的一年。
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