无线网络“兄弟连”—几种无线技术的融合分析

当Wi-Fi遇到Mesh和WiMAX，无线网络具有了更加理想的传输性能和覆盖效果。几种无线技术的融合应用，使得“兄弟连”在城域网和公共无线领域所向披靡。

应用篇：四海之内皆兄弟

国外热火朝天的“无线城市”也来到了中国，可以说，Wi-Fi+Mesh的方式正流行在世界的各个角落，未来还将结合WiMAX技术继续“纵横四海”。

“无线城市”登陆嘉定

“无线城市，无限精彩”是上海市嘉定区“无线城市”项目的理念，也是继F1赛事之后嘉定打出的又一张响亮的名片。嘉定区政府的计划是，今年实现嘉定老城区和新城中心区部分重点区域的覆盖，到2009年底实现扩展至嘉定区468平方公里全覆盖。而这个项目采用的正是几种无线技术相融合的方式，负责该项目的“无线城市”工作小组目前正在进行竞标设备的测试工作。

据工作小组成员陈鑫介绍，在第一阶段测试当中，将会有北电、思科和Strix systems（与阿尔卡特朗讯合作）三家公司的设备参与。具体的测试计划是：嘉定中心城区主要测试无线Mesh网络在人口建筑密集区域的系列性能，测试实际部署的各项相关网络功能和指标，并验证多个实际WLAN用户实现WLAN无线宽带接入的应用情况。嘉定郊区则主要进行WiMAX覆盖测试，用于验证在嘉定郊区农村实现远程无线宽带的传输效果。

“通过前期调研和咨询，区政府已经确定了大体的技术方向，也就是Mesh+Wi-Fi+WiMAX相组合的方式。”陈鑫表示，“至于具体的解决方案，还要看我们的测试结果来决定，目前参与测试的几家厂商的设备都是基于Mesh技术的。”

“无线城市”建成后，将会带来诸多应用上的便利。除了最基本的向市民和游客开展免费的无线上网服务外，还在智能交通、应急联动、数字化校园、医疗卫生和城市管理网格化等方面惠及百姓。陈鑫向记者介绍说：“举例来讲，一台120急救车在无线覆盖的环境下就可以成为一个‘急救绿色通道’。通过在车上部署数字化远程医疗系统和诊断设备，及时与医院进行沟通，为病人的抢救赢得时间。”据了解，曾经和正在提出“无线城市”计划的还有北京、武汉和天津市大港区等地。

无线技术的融合需求

要实现“无线城市”的整体覆盖，单纯依靠WLAN是无法解决问题的。嘉定在项目的前期调研中做了大量工作，对于无线技术的选择，还请英特尔公司做了一份咨询报告。报告的结果明确写道：建议嘉定在建“无线城市”时，以WiMAX作为回传技术、以Wi-Fi作为终端主要接入标准，尽可能选用业内比较先进、模块化设计的无线Mesh网络产品。在未来的技术发展中，可以通过配置或更换不同的模块，实现对蓝牙、WiMAX等技术的支持和应用，同时也可以对其他的网络进行融合和支持。

“最后得出的结论是需要几种技术互相融合的方式。”陈鑫说，“实际上，这也符合项目在实际覆盖上的特点，在城区需要热点比较多的区域，主要是采用Wi-Fi热点做短距离覆盖，而远距离覆盖我们会用WiMAX的热点作为‘最后一公里’的连接，例如郊区等开阔的地域。”

实际上，目前在“无线城市”中比较流行的就是Wi-Fi+Mesh，这种形式在一些区域性的无线项目中也得到广泛应用。例如北京市政府中环办公楼的无线Mesh项目，就是采用北京矽谷星矢科技发展有限公司的Mesh解决方案。该公司代理的Strix systems室内设备采用Wi-Fi技术进行无线覆盖，200多个这样的室内设备，利用Mesh结构联系在一起，覆盖了整个17层的双子座大楼，地下三层部分覆盖。满足了各个部门、办公室、会议室和新闻发布厅等场所的数据和语音服务。###NextPage###

技术篇：兄弟合心 其利断金

十个指头也不是一般齐，兄弟之间难免你长我短，然而只要同心合力，就能发挥出单个人所不具备的巨大力量。

逐步融合

那么，为什么“无线城市”等大规模无线覆盖需要采用这种融合的方式呢？对此，北京邮电大学宋俊德教授认为，主要问题还是无线信号的覆盖方面。他说：“Wi-Fi在理论上可以做到全覆盖，但实际覆盖范围仍然局限在LAN的水平上，尽管有Mesh技术帮忙也很难实现。WiMAX是城域网技术，可以改善一些局面，特别是无线覆盖向郊区这样的边缘地带延伸的时候。三者结合起来，某种程度上可以实现较好的无线覆盖。”

最初，一些企业级的无线解决方案也都利用Wi-Fi技术，通过无线网桥的方式进行远距离覆盖。不过，这种方式的冗余性和覆盖度都不好。而Mesh的出现有效解决了这一问题，Mesh是一种基于多跳路由、对等网络技术的网络结构，其网状网络特征决定了无线节点之间可以相互通信，形成一个自身架构的网络。此外，网络内的漫游还可以保证终端的移动宽带性能。

星矢科技的技术总监付春雷给我们介绍，随着覆盖面积的增大，以及“Hot-Zone”等概念的推出，无线技术已经由从前的室内热点形式延伸到室外。由于Wi-Fi技术和产业链都比较成熟，用户也易于接受，目前Mesh结构多是基于Wi-Fi的。付春雷又接着说：“实际上我们非常看好WiMAX技术。Mesh也是可以和WiMAX结合的，在基于802.16e标准的移动WiMAX成熟之后，可以用WiMAX替代Wi-Fi进行无线覆盖。到那时，Mesh组网的方式就更加灵活了。”

WiMAX来势凶猛

如付春雷所说，WiMAX融合趋势其实已经到来了，目前多家通信厂商和运营商都在关注WiMAX技术，并投入大量资金开发相关产品，WiMAX论坛认证工作组（CWG）还准备在今年第三季度开展802.16e产品的认证。“据我所知，英特尔已经在WiMAX上投入了十几亿美元，Sprint Nextel也计划在今年投入10亿美元开发WiMAX。”钰程科技副总裁王旭贤向记者介绍了WiMAX良好的市场前景。钰程科技（AWB）股份有限公司是智邦科技在去年11月刚成立的一家子公司，专门进行WiMAX的开发和生产。王旭贤表示，智邦在无线网络上做得不错，之所以单独成立这样一个公司，主要原因是看好WiMAX技术的市场和应用前景。

值得注意的是，在WiMAX论坛的推动下，WiMAX产业链已初步形成。摩托罗拉、北电、华为、中兴、大唐等公司都已经开发出基于WiMAX技术的系统和终端产品，多数公司计划参加WiMAX论坛即将开始的认证测试。而来自芯片方面的最新消息是，英特尔计划在明年推出支持移动WiMAX、Wi-Fi（802.11n草案）和3G的下一代迅驰移动平台WiMAX Connection 2300。

融合的障碍

然而，多数WiMAX产品并没有真正面市。一方面的原因是，相关设备尚未进行测试认证，可能存在兼容性问题；另一方面，WiMAX技术在使用频段的问题上受到一定制约，使得该技术的普及存在很大难度。

宋教授介绍了国内WiMAX频段的情况，“802.16d应该是准许使用的，因为之前已经批准了固定宽带无线接入的频率。不过，后来无线电管理委员会又发文补充说，固定宽带无线接入并不意味着就是指WiMAX，态度不是十分明确。” 不过，信息产业部在今年1月召开的年度全国信息产业工作会议上首次提到了WiMAX，并称WiMAX作为3G补充将得到应用和发展，分析机构认为，WiMAX频段问题有望在年底得到解决。

另一方面，还存在运营模式的问题。“真正实施起来，最难的并不是技术上的融合，而是商业模式的融合。”宋教授表示了对这个问题的担忧：“WLAN和WiMAX都是互联网的运营模式，不是以准确的计费为依据，是没有运营商的网络。没有好的商业模式，运营商就不会对它感兴趣，网络的更新和质量保证就比较困难。”

那么，“无线城市”会不会遇到这些问题呢？陈鑫的看法相对乐观，“对我们有利的条件是，‘无线城市’现在是上海市信息委的试点项目，所以频段上可以寻求一些政府的支持。”至于“无线城市”的运营模式，陈鑫表示：“我们的总体模式是‘政府主导、政企共建、企业运营、服务社会、带动产业’，也就是说无线网络的所有权是归政府的，政府作为主导提供政策上的保障和优惠，网络的建设和运营则交由企业负责。我们也和几家运营商交流过，觉得这种模式可以实现。”

基于以上种种阻碍，更多厂商对WiMAX技术的融合，目前还处于开发和等待阶段。“实际上，在WiMAX技术还没有成熟的情况下，并没有太多用户要求WiMAX的解决方案。”城域以太网论坛总裁、Strix systems公司全球产品管理与营销副总裁陈子表示，”早先802.16d的使用者已经准备向802.16e迁移，这种迁移带来了WiMAX市场的混乱和变化。我们将会在2008年底到2009年初WiMAX成熟的时候，看到Wi-Fi和WiMAX之间的融合。在此之前，通过Wi-Fi+Mesh的解决方案同样可以满足用户的高性能要求，而802.11n技术更可带来革命性的进展。”

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产品篇：打仗亲兄弟

俗语说，打仗亲兄弟。融合了几种技术在内的无线产品自然具有卓越的“战斗力”，必将开拓更加广阔的市场。

从性能上看，它们有互补之处；在技术方面，它们能够实现融合；而从实际应用的角度来说，目前已有融合型的产品出现，并且实际效果不错。

这些无线融合产品主要基于Mesh结构，利用模块化设计集成Wi-Fi和WiMAX两种技术。星矢科技的产品就是以这种方式实现无线网络覆盖的。据付春雷介绍，星矢科技的Strix Mesh产品主要分室外型设备、室内型设备和CPE（用户前端设备）三种。室内设备分为可拆卸的四类模块：其中天线模块支持802.11a/b/g标准，用于2.4GHz和5GHz的无线信号发射；用户连接模块（可换作蓝牙/WiMAX模块）支持802.11a/b/g，用于无线覆盖；网络连接模块（可换作WiMAX模块）提供802.11a/b/g无线AP级联；基本模块则提供节点供电和局域网连接功能。目前主要采用802.11a进行无线级联，是由于其5GHz频段目前干扰较少，并且可以提供更多的非重叠频道，能够提升实际的传输速度。室外设备则可以在单台设备内同时支持3块无线板卡（最多6个无线模块），与室内设备实现无缝连接和统一组网。

“目前的设备都是基于Wi-Fi的，”付春雷说，“用户以后可以通过更换新的基于WiMAX的Mesh设备或原有Mesh设备的模块来实现与WiMAX技术的融合。”

钰程科技的产品同样融合了这两种无线技术，不过，这些移动WiMAX基站之间并没有通过Mesh结构相联。其研发生产的WI-2400/3400 CPE产品是可自行安装、可携带性的用户基站，支持2.3/2.5/3.5GHz多个频段和动态QoS，还可提供LAN和WiMAX之间的网关功能。同时，设备还配有两个全向型天线和一个可选的外部天线，使得服务提供商能够很轻易地架设固定式或漫游式宽带服务。此类产品的WiMAX从室外接入，室内利用Wi-Fi接入点进行覆盖。“我们考虑到已经有很多用户使用Wi-Fi终端，因此在产品中融合了Wi-Fi技术。”王旭贤说，“原先的Wi-Fi设备可以通过这个产品连接到WiMAX，再接入互联网。在边缘覆盖上面，我们通过一个‘WiMAX Relay’的延长设备进行无线信号延伸。”

国外则有Strix systems、BelAir、Proxim、Tropos等多家厂商开发类似产品，同样是采用2.4GHz频段做为用户连接，5GHz频段实现点对点通信，WiMAX技术作为回程连接。

趋势篇：遥知兄弟登高处

在不远的将来，无线融合技术将发挥其强大的团队力量，站在网络传输领域的高峰，带给人们不一样的无线体验。

3G的影响

如上所述，几种无线技术各有特点和优势，融合的应用前景可谓十分广泛，市场潜力巨大。然而，面对即将到来的3G时代，我们不能不提到3G网络对无线技术的影响。一些人认为，3G对无线网络构不成威胁，不管是理论带宽还是实际下载速度，Wi-Fi和WiMAX都是3G网络的数倍。而另一些人则对3G的到来忧心忡忡，担心对无线网络造成冲击。

对此，宋教授认为，这两个系统之间其实是既竞争又互补的关系，Wi-Fi和WiMAX基于互联网的优势，带宽资源比较丰富，可以实现视频等高宽带需求上的应用。不过，3G网络的HSPA（高速分组接入）技术可以保证很好的网络覆盖能力，无线技术需要和它融合才能给老百姓提供一个高带宽的、视频的、全覆盖的应用系统。

王旭贤则认为应该把更多的注意力放在WiMAX技术上，“在英国，3G牌照价格是WiMAX的1000倍。此外，3G基站的成本也很大，而WiMAX技术基于IP网络，成本较低。还有在数据应用和传输距离方面，WiMAX也更胜一筹。”

未来的无线世界

我们已经看到无线技术的光明前景，也了解到它们之间的融合趋势，那么，未来理想的无线世界会是怎样一番景象呢？也许每个人心目中都有一个自己的答案吧，我们也请每位受访者谈了他们心目中理想的未来无线世界。

宋教授认为，未来无线世界其实就是能够实现在任何时间、任何地点得到人们所需要的任何内容服务，即所谓的3A（Anytime、Anywhere、Anything）。这个服务不仅包括音频和数据的，也包括视频应用，以及电子商务、安全、健康、教育等各种现代服务。王旭贤也提到了3A，不过他认为是在Anytime、Anywhere、Anydevice（任何设备）上实现无线连接，着重强调了设备的互通性。此外，王总还认为WiMAX技术将得到更加广泛的应用，可能会出现WiMAX和GSM的双模手机。

付春雷则表示，除了个别领域存在竞争关系，整个无线技术是一种互补融合的关系。融合的无线网络在城市级广域网上的应用将会更加广泛，这种融合还将帮助宽带IP网络实现无线化和自动化。陈子认为，当802.11n将无线网络的数据传输速率提高到100Mbps后，移动的流媒体服务将引领下一代互联网的革命，话音服务将作为VoIP数据流在Wi-Fi/WiMAX网络上打包和发送。此外，用户设备对于网络的选择将变成一件简单的事情。

对于未来的无线世界，陈鑫有着更为实际的设想，“在无线网络建成后，关键的问题是要尽快地应用起来。通过免费服务的方式吸引大量用户。这样，搭建好的无线环境才能在招商引资、吸引人才，以及带动无线产业链等方面给嘉定带来实际的效益。”

编看编想

像一棵小树慢慢长大

网络世界记者 闫冰

在谈到无线技术融合的风险时，陈鑫告诉记者：“‘无线城市’没有现成的模式可以借鉴，为了将新技术的风险降到最低，我们需要边研究边建设，分阶段逐步进行覆盖。首先把中心城区用比较稳定成熟的技术覆盖，随着技术的发展，还会选择比较有实力的厂商合作，慢慢把它完善。”

正如陈鑫所言，无线融合的技术发展目前尚不完善，无线网络的整体应用环境也较为落后。Wi-Fi、Mesh、WiMAX等无线技术就像一粒粒种子，代表了未来无线网络的希望与梦想。这些种子被人们撒在泥土里进行培育，长成了一棵生机勃勃的小树。然而，这棵小树目前还很稚嫩，还面临着种种生长的阻碍和折断的危险，它需要我们的精心呵护，同时创造好的生长环境。

十年树木，就IT技术的发展来说显然要快得多，相信无线技术的融合在经历2～3年的风雨后，必将成为高耸入云的参天大树。在高大树冠的庇护下，无线网络就在大家的身边，宽带数据和语音服务就在你和我的身边。