宽带无线固定接入技术的发展前景（上）
2001-05-11
窄带固定无线的失败并不能减慢宽带无线的发展速度，现在代表宽带无线固定接入技术的本地多点分配业务（LMDS）技术被认为是最佳解决方案，但还须事实证明。
固定无线系统真的比有线系统更简单更便宜吗？支持者说，无线技术不需要地面铺线，不需获得市政批准，但怀疑者说，无线技术果真这么好？那么无线本地网（WLL）的推广怎么遭到了失败？现在看起来持怀疑态度的人似乎是正确的，做为替代固定有线设备的无线技术一直被夸大了，主要的设备提供商已经放弃了他们的基于GSM，DECT 和 CDMA.的窄带无线本地网方案，只有无线市话PHS业务还在保持上升势头。
但随着宽带时代的到来，无线技术将证明它做为一项接入技术在成本和性能上的无比优越性，而且也是参与竞争的必备条件。高速固定无线网与无线本地网（WLL）一样，速度快而且便宜，你不依靠那些处于垄断地位的电信运营商，就可构建自己的网络，还可在有线网络中结合使用无线技术。
波士顿的先峰顾问公司在最近的一项研究中表示，到2005年无线设备销售可达67亿美元，服务收入可达89亿美元，到2010年底这两项收入分别可达152亿美元和356亿美元，是一个利润可观的市场。ARC公司的报告也说，到2005年无线市场将增长三倍，与美国和欧洲相比，亚洲的重要性有可能降低，这主要是由于存在巨大的"数字鸿沟"，使得宽带无线技术在亚洲的发展受到了抑制。
没有哪个国家比中国更让人关注，对美国无线设备提供商来说，由于国内市场需求下降使得中国市场极富吸引力。现在宽带市场相对来说还很有限，中国电信的1.44亿固定电话用户中只有10万是ADSL用户，公司计划今年再增加30万。
与中国电信竞争的还有中国联通、中国移动、数据通信专营公司吉通和新成立的网通、铁通公司，它们都有计划开展宽带无线业务。在这样一个垄断的电信行业里，边界利润还是相当可观的。
不可质疑，现在可选择的高速无线技术是LMDS，所有运营商的试验项目都集中在24-26和38GHz这一范围，根据信息产业部的数据，试验项目履盖10个城市，诺基亚与广东电信和网通合作开发了一个CityHopper 解决方案；P-Com 公司也有4个试验项目，其中之一是在上海与中国电信的合作项目。
面临问题
阻碍LMDS发展的因素是频谱，在今年以前，信息产业部还没有计划如何分配波段。
信息产业部无线电管理局的副局长陈如明说还没有一个 LMDS试验项目能确定完成日期，问题很"复杂"。上个月在北京接受采访的时候他说"政府还没有决定如何分配波段许可证。"
与中国电信一争高低的中国移动请求信息产业部尽快解决此问题，和其他运营商一样，他认为LMDS 和 3.5 GHz的低带宽是近期较佳的接入解决方案。
运营商不得不再等等，因为中国的电信官员和经营者在做最后决定前要尽可能广泛地测试。每一个主要的无线本地网系统都在进行自己的试验项目，但还没有一个被广泛地接受。
在最近的一次产业会议上，由陈如明和他的同事递交的报告证实信息产业部的主要发展方向是：多维信号处理，智能天线，软件无线电和自适应信号处理。
北京P-Com公司（美国P-Com公司和中国普天信息产业集团公司PTIC-原中国邮电工业总公司成立的合资公司）的高级工程师史蒂文.方说："我认为对无线设备提供商来讲中国是一个大市场，所有的新运营商都获得了许可，但他们没有接入技术，他们正在寻找象LMDS这样的东西。"
当中国大陆向宽带无线缓慢并稳健地发展时，在中国的另一端--香港，LMDS的热潮却是忽冷忽热。
一年前，香港是世界上最热衷于LMDS的城市，象移动设备提供商SmarTone、美国的PSINet和Teligent都极力推销它们的技术和低廉的价格。那时，Teligent 与CCT合伙电信公司的主席Clement Mak说："固定无线网络将确定未来通信的发展趋势，但到今天，CCT-Teligent公司由8个hubs 组成的网络还不能对外提供服务。2月底，只有SmarTone 和 HK Broadband（IDD专业公司CTI的子公司）正在商业化运作。 根据所罗门公司的数据SmarTone有1000个用户，今年亏损为1.57亿港币（0.2313亿美元）。CTI 的主席 Ricky Wong抱怨说是那些房地产开发商阻碍了LMDS接入办公区和高层公寓。由当地Henderson集团所有的PSINet公司在财政上也出现了问题，它已经出售了ADSL 租赁业务，决定在3月7日开始的 LMDS业务又推迟到了这个月。
错误的技术，错误的市场
大多数分析人士认为香港运营商向错误的客户群推出了错误的技术，因为国际大公司已经向用户提供了全面的服务，对消费者和小公司来说ADSL网络提供的服务已能满足需要，这给无线宽带运营商留下了不大的空间。在这样一个宽带受限的领域，LMDS似乎过于昂贵。但究竟如何，还要试目以待。
先峰顾问公司的高级分析师Paul Kellett说："现在说DSL 和 LMDS哪个更好还为时过早，每个宽带接入技术有它自己的优热和劣势，这是一个不同技术共存的时代，一项技术不可能打败另一项技术。"
电缆电线公司将在太平洋地区成立一个名为Agility网络公司，从事LMDS技术的带宽经销业务。它的商业计划与众不同，它在每首府城市和四个地区中心最少设立一个BTS，目标是从接入业务中获得60％的利润，Callen说："现在竞争还不十分激烈，是获得利润的机会。""Agility公司更多地关注首府城市以外的地区中心，在那些地区电话或光纤网的建设密度不是很高。（待续）
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| 刘超编译 |
宽带无线固定接入技术的发展前景（下）
2001-05-14
Agility公司的促销口号是它的产品具有99.95％的可靠性，而且价格低廉。
当然低价源于低成本。Agility公司宣称，每cell安置成本在52万美元，可以支持50个用户，美国设备提供商Ensemble 的100Mbps 基站成本也大约为30万美元。相比而言，陆地光纤联接成本高达1000万美元，接入每个楼宇还需要附加30万美元。
Callen说Optus公司选择3.4 GHz波段，使用宽带正交频分复用（W-OFDM）技术，但他认为成本较高而且性能也不是很好。
先峰顾问公司的 Paul Kellett 说："在美国，LMDS 的发展多年来都是一程不变，主要是因为设备成本不能很快降下来。去年，由于技术股票价格下跌，经济减速，使得投资资金和设备商的资金来源都面临枯竭。他还说：高端的点对点微波，和低端的MMDS发展势头都很好。
主要的LMDS设备商认为LMDS加速发展应在今年的后半年，但Kellett 说"我持怀疑态度，我不这样认为，我认为最早到2002年才能加速发展。LMDS最有希望的市场在欧洲，在那些国家，有线电视网接入 and DSL接入普及率还不很高，E1s 和 E3s的成本也比其他地区高。"
如果现在这一代的LMDS技术不能令它的支持者满意，其他的宽带技术将填补这一市场空缺，虽然各项技术都有不同的特点，但都向高速无线接入方向发展。
例如成立四年的Ensemble公司，向其投资的公司包括Cisco, Intel, Dell, DMC Stratex, Samsung 和ADC，它的TDD/TDMA 自适应系统比FDD 系统效率高出30％。
纳斯达克上市公司Vyyo，象Ensemble一样敏锐地察觉到中国是另一个可以推销MMDS 和 LMDS解决方案的市场。在无线领域，以色列的企业也加入了竞争，如纳斯达克上市公司Floware,与西门子公司和NEC公司建立了战略联盟。另一个以色列的公司是Breezecom，其技术可让它的ISP客户对外提供 64-512 kbps的基于IP的服务业务。
此外还有象Terrabeam 和 AirFiber的北美激光设备商和 Wi-LAN 和Unique Broadband Systems这样的OFDM技术解决方案提供商。
Agility公司的Callen认为现在出现了很多创新技术，"人们正在寻找一种可以降低成本提高性能技术"
对LMDS 设备商和运营商来说最大的问题是证明这项技术是否可行，电信设施不完善的亚洲也许存在最大的机遇。
附文：
无线接入的五种方式
移动通信系统: 移动通信系统由第一代模拟制式到第二代数字制式，第三代以CDMA技术为基础的移动通信也即将商用，第四代移动通信系统正在实验中，5年后将面世。
无线本地环路系统: 有线固定电话用户以无线方式接入公用电话网称为无线本地环路系统。此方式比较经济、现实，它不但降低了维护成本，缩短了建设周期，同时设备扩容方便，特别适合远离城市的边远地区。GSM标准、CDMA、FDMA、TDMA技术也被应用在无线本地环路中。
无线本地环路主要针对固定无线用户接入，因此其工作频率不与公众移动通信网相同，主要分布在1.8GHz～2.5GHz之间的频段。
一点多址微波通信设备，实际上就是一种典型的无线本地环路设备，它一般采用TDMA时分多址方式，中心站通过用户与公用电话网联接，通过全向天线与分布在周围的外围站通信，提供固定电话服务。
无绳电话系统: 是有线固定电话终端的延伸，无绳电话系统的突出特点是灵活方便。这类固定的无线终端可以同时带有几个无线子机，子机除和母机通话外，子机之间还可以通信。一类工作频率一般在45MHz，天线覆盖在100米左右。另一类如DECT、PHS等标准的无绳电话系统工作频率在800MHz～1.9GHz。
移动卫星接入系统: 通过同步卫星实现移动通信联网是一种理想的无线接入方式，可以真正实现任何时间、任何地点、任何人的移动通信。这种系统通常需要卫星运行在低轨道，并且需要较多的卫星，投资很大。
卫星接入系统的最大特点是利用卫星通信的多址传输方式。为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动灵活的移动通信服务，是陆地移动通信系统的扩展和延伸，在边远的地区、山区、海岛、受灾区、远洋船只、远航飞机等通信方面更具有独特的优越性。
无线局域网: 无线局域网(Wireless LAN，简称WLAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它不受电缆束缚，可移动，能解决因有线网布线困难等带来的问题，并且组网灵活，扩容方便，与多种网络标准兼容，应用广泛等优点。WLAN既可满足各类便携机的入网要求，也可实现计算机局域网远端接入、图文传真、电子邮件等多种功能。
宽带无线固定接入技术—LMDS
无线接入技术正从窄带、中宽带向宽带方向发展，以本地多点分配业务(Local Multipoint Distribution Service-LMDS)为代表的宽带无线固定接入技术正越来越受到广泛关注，成为一种不可忽视的发展趋势。这种系统工作在20GHz～40GHz频带上，传输容量可与光纤比拟，同时又兼有无线通信的经济和易于实施等优点。
窄带和中宽带无线接入是基于电路交换的。但宽带无线接入系统是基于分组交换的，是一种点到多点的结构，由一个中心站和许多用户站组成。宽带无线接入LMDS是基于MPEG技术的，并从微波视频分布系统(Microwave Video Distribution System MVDS)发展而来。作为一种新兴的宽带无线接入技术，LMDS为“最后一公里”宽带接入和交互式多媒体应用提供经济和简便的解决方案，它的宽带属性使其可以提供大量下一代电信服务和应用。
LMDS可用频带至少1GHz，与其他接入技术相比，LMDS被认为是最后一公里光纤的灵活替代技术，光纤的传输速率高达Gbps，而LMDS传输速率可达155Mbps。LMDS可支持所有主要的话音和数据传输标准，如ATM、TCP/IP、MPEG-2等。LMDS工作在毫米波波段，工作在20GHz～40GHz频率上，被许可的频率是24GHz、28GHz、31GHz、38GHz，其中以28GHz获得的许可较多，该频段具有较宽松的频谱范围，最有潜力提供多种业务。
LMDS的典型结构由图1示出。图中可见LMDS系统的中心网络对外有两个接口，一是与电信网连接的电信交换单元(TSU)，一是与外部视频源连接的视像提供单元(VPU)，TSU和VPU在内部与数字连接单元(DCU)连接。
其信号流程是：DCU从TSU和VPU接收数字信号，将它们综合处理成宽带数字信号，加载到合适的视频进行传输，送到基站单元(BSU)。信号在用户站设备单元,经频率转换处理后送往网络接口单元(NIU)。NIU实质上是一个连接到调制解调器或机顶盒的接口，调制解调器转换信息后传送到计算机、电视机或电话机。回传时，BSU接收的信号送到DCU，若是数据或话音信号则分配给TSU，若是视像控制信号则分配给VPU。
典型的LMDS的网络结构由类似蜂窝配置的多个收发信机基站组成，每个收发信机经点到多点无线链路与服务区的固定用户通信。一个LMDS系统与传统的无线网络相似之处是它也由一系列蜂窝状区域和一个中央控制点组成，其单个蜂窝的覆盖区为5～10公里。
由LMDS特点可见，LMDS的传输容量可以与光纤比美，且又具有无线通信的经济和易于实施等优点。这两大特点决定了LMDS最有天然的竞争优势，由于它是用于固定点无线通信，对于其他移动无线通信不构成威胁，相反对其他有线通信，如HDSL、ADSL、HFC技术等形成强烈的竞争局面。首先，在传输速率方面，LMDS传输速率155Mbps，而HFC为50Mbps，XDSL为6Mbps；其次，LMDS和光纤两种方式都具有提供高速对称业务的潜力，而HFC和XDSL是上下信道不对称的，且LMDS比光纤便宜，建站要比铺设光纤容易的多。第三，由于LMDS采用多点传输技术，当增加新用户时，基站无须增加新的射频设备，可以快速扩容增加新的用户。
在21世纪的信息化时代，发展接入网，特别是宽带接入网，不仅成为解决电信网瓶颈问题，而且也成为未来国家信息基础设施的发展重点和关键，其市场之大前所未有，吸引了几乎所有国内外制造商、运营公司和业务提供者的关注。
IPv6支持IP无线移动接入网
移动信息社会是通过开发先进的移动IP网络和设备，在用户中实现在任何时间、任何地点，在移动中为他们提供所需的多媒体业务。这就需要基于IP的无线移动接入网，该网应该是一个统一于IP协议的网，包括2G、3G、无线LAN等一系列无线接入网技术的综合，以统一的IP接入方式与IP核心网连接。新IP无线移动接入网，需开发支持多IP地址，安全可靠的保障和不同QoS水平的无线接入网，并需要IPv6的支持。
目前的IPv4协议，它包含32位地址，但随着网络信息爆炸，网络日益拥挤甚至堵塞，有限的IPv4资源已越来越不能满足Internet的发展需要，且IPv4几乎不采用层次路由选择，因此在网络安全，网络管理和可适应性路由选择方面均存在不足。鉴于此，有关机构已制定出新的Internet协议—IPv6，亦称为IPng。相对于IPv4有如下改进:
(1)扩展寻址能力
IPv6将IP地址从32位扩展到128位，支持更多级别的寻址层次，拥有更大数目的可编址节点，采用更简单的自动地址配置，并且定义了一种新的地址类型——任播地址。
(2)头部简化
一些IPv4头部字段被去除或变成可选项，从而降低了通常情况下分组处理的成本。
(3)可选项的变化
IP头部可选项方面的变化，既减少对可选项长度的严格限制，并为将来新可选项的加入提供了灵活性。
(4)流标识能力
给特定业务流的分组标识添加了一种新的能力。
(5)认证和加密能力
IPv6支持认证、数据集成和数据保密的扩展。
IPv6给IP无线移动接入网强有力的支持:
(1)IPv6将带来IP地址数量的巨大增加
在今天的固定网中，千百万人共享有限数量的IP地址。然而在未来移动信息社会里，你总是连在网上，随时保持联系和准备发送和接收信息，这就需要比目前IPv4所能提供的更多的IP地址，据估计，在2002年至2012年间IP地址将用完，IPv4将成为通向移动信息社会道路上的瓶颈。
IPv6有128位地址空间，据估计可以达到地球表面每平方米1500个IP地址的水平 ，届时可以达到所有有线网、无线网用户以及其他大量的类似于汽车、洗衣机、电冰箱，甚至于汽车和房间的钥匙都能分配一个专用IP地址。
(2)IPv6保证网络的安全
IPv6有两个扩展头部来保证安全，即认证扩展头部和封装的安全净荷扩展头部。IPv6通过认证头部，用标记源端地址的方法来保证分组确实是来自某主机，这样就防止了恶意用户通过设置IP地址假冒他人进入网络。而IPv4没有这种功能。
IPv6提供了封装的安全净荷扩展头部来保证网络安全层的安全，它属于一种高级保密和集成。
IPv6的加密和认证业务一起组成了健全的标准的安全机制，在持续扩展的基于IP网络结构的商业和企业合作中起决定性的作用。
(3)网络的QoS
IPv4和IPv6都支持资源预留协议RSVP，IPv6中增加了业务流标识字段，是为了对分组进行特殊的处理，如实时业务等。属于同一流的分组标识字段，其源端地址和目的端地址均相同。IPv6还可提供各种QoS水平，确保像IP电话、可视电话、VoIP等的应用。IPv6还有更有效的多播业务能力，对于广播型业务特别适用。（完）
