宽带无线接入的应用与发展

  近一段时间,WLAN国标和Wi-Fi标准之争成为媒体和业界关注的焦点。由于技术的进步、市场需求的日益增长及电信市场竞争重心的转移,宽带无线接入在中国逐步兴起,市场规模迅速扩大,产业链雏形初现,领域内的竞争也相继展开。作为宽带接入领域的一支生力军,宽带无线接入拥有着广阔的前景,该如何促进这一产业的健康发展?本文将就宽带无线接入在我国的应用和发展问题,从标准、网络、应用、市场、产业链等层面展开探讨,以增进读者对这一新兴产业的了解。
  
  1、宽带无线接入的网络链及其标准
  
  所谓宽带接入,常指其承载业务的数据传输速率>2Mbit/s的场合。宽带无线接入是指从公用电信网的交换结点到用户驻地网或用户终端之间的全部或部分传输设施,采用宽带无线手段的接入技术,即用宽带无线传输代替接入网的全部或部分,向用户终端提供电话或数据服务。
  
  宽带无线接入一般包含:WPAN(无线个域网)、WLAN(无线局域网)、WMAN(无线城域网)、WWAN(无线广域网),共同组成宽带无线接入的网络链架构。
  
  1、WPAN
  
  在网络构成上,WPAN(Wireless personal area networks)位于整个网络链的末端,用于解决同一地点的终端与终端之间的连接,即点到点的短距离连接,如手机和蓝牙耳机之间的无线连接。WPAN是基于计算机通信的专用网,工作在个人操作环境,需要相互通信的装置构成一个网络,而无需任何中央管理装置。这种专用网最重要的是,动态拓扑以适应网络结点的移动性。系统适合运行图像、MP3和视频剪辑等多种类型的文件。
  
  IEEE802.15和HiperPan构成了PAN的无线接入标准。IEEE802.15包括802.15.1和802.15.1a。802.15.1主要由蓝牙?Bluetoothv1.1标准演变而来,工作在2.4GHz的工科医(ISM)频带,这是世界范围内可以自由使用的波段。利用扩频、跳频技术,提供1Mbps的数据传输速率,覆盖范围大约是10英尺。
  
  2、WLAN
  
  WLAN?Wireless Local Area Network 是目前我国重点应用的宽带无线接入技术之一,所以本文将主要介绍WLAN。
  
  WLAN在宽带无线接入的网络链中被称为“WMAN(无线城域网)的毛细血管”,用于点对多点的无线连接,解决用户群内部的信息交流和网际接入,如企业网和驻地网。现在的大多数WLAN都在使用2.4 GHz的频带。
  
  WLAN的国际标准
  
  IEEE802.11和HiperLan构成了LAN的无线接入标准。1997年IEEE发布无线局域网802.11标准,1999年9月颁布802.11b,2000年颁布802.11a,2003年6月颁布802.11g。
  
  802.11a的优势在于传输速率快(最高54Mbps)且受干扰少,但价格较高,且工作频段为5GHz,不同国家开放的频段不同。802.11b的优势在于价格低廉,但速率较低(最高11Mbps),是目前宽带无线接入产品的主流标准。802.11g价格处于802.11a和802.11b之间而且高速率,并可向下兼容802.11b,故有取代802.11a的趋势。国内不少厂商都在积极研发其产品。
  
  WLAN的国家标准
  
  GB15629.11和GB15629.1102是我国2003年5月12日发布并于12月1日起强制执行的无线局域网(WLAN)国家标准。此标准的一个重要组成部分就是由宽带无线IP标准工作组制定的新的安全机制——无线局域网鉴别(WAI)和保密基础结构(WPI)。
  
  WAPI与已有的WLAN安全机制相比,在很多方面都进行了改进。它已由ISO/IEC授权的IEEE Registration Authority审查获得认可,分配了用于WAPI协议的以太网类型字段0x88b4,这是我国目前在该领域惟一获得批准的协议。
  
  3、WMAN
  
  WMAN(Wireless metropolitan area networks)主要用于本地多点连接。WMAN在宽带无线网络链中用于将802.11a无线接入热点连接到互联网,也可连结公司与家庭等环境至有线骨干线路。
  
  IEEE802.16和HiperAccess构成了MAN的无线接入标准。IEEE802.16标准于2001年12月获得批准,其物理层针对10~66GHz频带制定,主要用于大业务量的业务接入。由于其设备成本高,标准的市场推广工作十分迟缓。为了在业已广泛使用的11GHz以下频带开发市场,IEEE于2003年1月29日推出了运行于2~11GHz的扩展版本标准——IEEE802.16a,即“广带固定无线接入系统的空中接口--针对2~11GHz的MAC层调整及增加的物理层规范”。新标准适用于特许频段和2.4GHz、5.8GHz等免特许频段。
  
  4、WWAN
  
  WWAN(Wireless wide area networks)满足超出一个城市范围的信息交流和网际接入需求,让用户可以和远方的公众或私人网络建立无线连接。通过无线网络服务商的多重转接站或卫星系统,这类连接可跨越很大的地理位置,如不同城市和不同国家。
  
  802.20和2G、3G蜂窝移动通信系统共同构成WWAN的无线接入标准。目前使用最多的WWAN技术是2G、3G蜂窝移动通信系统。802.20标准拥有比Wi-Fi更高的数据传输速率,达到16Mbps,传输距离约为31km。802.20移动宽带无线接入(WBMA)标准也被称为Mobile-Fi。由于能提供与移动电话系统一样的覆盖率,被一些专家认为将会使运营商直接跳过3G。
  
  2、宽带无线接入市场潜力巨大
  
  宽带无线接入是实现宽带网络接入的一种快捷部署方式。通过它,运营商可以为用户提供更为灵活的接入业务,满足多种带宽需求,并实现语音和数据业务集成。
  
  作为有线接入的有效补充手段,宽带无线因具有独特的优势,发展前景看好。据有关国际市场分析报告显示:全球宽带无线接入的市场份额2000年约为17亿美元,2001年约为22亿美元,到2003年达到60亿美元,而到2004年预计可以突破100亿美元。另据电信咨询Strategis集团公司预测:无线宽带技术将在今后5年内迅速起步,其中美国的用户数量会从现在的不足10万增加到2005年的471万。市场研究公司Gartner预测,全球2004年使用Wi-Fi无线网络连接技术“热点”的人数将较2003年的930万人激增2倍至3000万人。至2005年,市场上销售的笔记本电脑90%将具备内建的无线接入能力。
  
  中国的宽带无线市场刚刚兴起。以LMDS、MMDS、WLAN、WiMax等技术为代表的宽带无线接入技术,因其大容量、多业务、易建设、见效快等明显优势越来越受到国内电信设备制备商和运营商的重视。
  
  据权威部门预测,到2005年,中国数据通信市场投资将达到1000亿元,数据用户将超过5000万,到2010年数据用户将超过2.8亿。面对这种迫切的需求,现有的铜线、电缆接入显得力不从心,最为理想的光纤接入网尚未普及,而作为更灵活宽带无线接入可以满足当前市场需求。
  
  另一方面,由于电信市场竞争的重心已由长途骨干网转为本地接入网,市场竞争要求宽带接入方式多元化。对于传统的电信运营商来说,要在市场竞争中立于不败之地,就必须发展宽带无线接入,以丰富宽带接入方式,提高网络对话音、数据以及多媒体业务的综合承载接入能力;对于新兴运营商而言,宽带无线接入技术则可缓解由于接入网发展不足而带来的业务瓶颈,迅速启动市场。
  
  由此可见,由于技术的进步、市场需求的日益增长及电信市场竞争重心的转移,使得宽带无线接入在中国逐渐兴起。作为宽带接入领域的一支生力军,宽带无线接入市场有着巨大的发展潜力。
  
  3、宽带无线接入发展前景广阔
  
  1、WLAN的国内需求及发展关键
  
  WLAN的国内需求
  
  至今,我国无线局域网的应用主要集中在公众服务、企业用户、校园网、政府机构、家庭及个人用户等领域,但随着应用的逐渐普及,市场重心会从公众服务应用渐渐过渡到企业应用及家庭应用上,企业用户及家庭用户是未来几年无线局域网最大的潜在用户群。随着AP、无线网卡等WLAN设备价格的下降,中国WLAN的用户数量将会形成一个新的发展高潮。
  
  同时,带WLAN终端的设备如笔记本电脑、台式机、PDA及打印机等办公设备在中国的迅速普及,也带来了人们对WLAN的潜在需求。据统计,截止到2003年底,中国的PC机拥有量为5000多万台,其中上网PC机为3000多万台;2003年中国笔记本电脑的用户数达500万,而内置WLAN无线网卡的笔记本电脑用户仅10万。由此推算,至少有490万的笔记本电脑用户和3000万的上网电脑用户都是WLAN终端积极的潜在用户群。
  
  WLAN的国内产业链
  
  WLAN产业链包括:核心芯片制造商、设备制造商、系统集成商及运营商。
  
  在中国,WLAN的应用市场开始于2000年,真正启动在2001年下半年。在2002年上半年,由于公众运营市场和行业用户WLAN应用需求的增长,形成国内WLAN市场比较活跃的一年。
  
  中国电信的“天翼通”服务、中国网通的“无线伴旅”服务2002年开始在全国展开。截止到目前,