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分析:关于3G与WiMAX的四局较量

2008-9-4 13:24| 查看: 469| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 通信世界周刊

与WiMAX相比,3G对于运营商来说成本更低。众所周知,终端设备成本由规模决定。据预测,各细分市场的3G设备的规模将大于WiMAX。网络成本由所需无线基站的数量决定,所有WAN技术在基站成本方面都有很强的可比性。3G系统及其性能已经过实际验证,而WiMAX距离这一步还有不小的距离,因为目前尚没有移动WiMAX网络可以提供现场数据。模拟试验表明,在相同条件下,3G技术的容量和覆盖范围都优于WiMAX。无论在覆盖范围还是容量有限的情况下,3G所需的基站数量都少于移动WiMAX的基站数量。

目前运营商提供的宽带服务不外乎移动、游牧式或固定宽带,而3G可以支持所有这些形式,并支持所有基于IP的应用。而且,3G还具备强大的面向未来的的演进路径。B版本的EV-DO和HSPA+,以及随后的UMB和LTE,都将具有更为强大的性能,频谱利用效率也大为提升。3G及其未来演进技术为全球用户带来他们翘首以盼的移动宽带服务,而且经济高效。尽管所有技术都存在机会,但缺乏规模经济以及性能和业务差异性的劣势使WiMAX很难实现真正的无处不在的移动宽带服务。

三大比拼规则

同其他竞赛类似,技术比拼也需要基本的规则,下面三条规则可谓通信行业决定一个技术能否成功的关键所在。

●供给与需求法则

无论哪一种技术,供需法则的无线经济性都像在其他领域一样适用。用户对移动数据需求的日益增长催生出形形色色的移动宽带服务。可以说,我们的移动性正在与日俱增;我们需要以更高的速度获取更多的数据;众多参与者都在积极提供各种业务;存在能帮助实现这些业务的技术。

●运营商随时准备提供更多的服务、性能和容量

运营商渴望对上述需求加以利用,但在部署服务方面也小心谨慎。正如语音服务一样,3G运营商最初只是完成网络覆盖,然后根据需求的增加再进行扩容。

●收入最大化,成本最小化

当运营商对无线数据服务的部署进行评估时,他们会仔细评估各项竞争技术的潜力,以实现收入最大化和成本最小化。

3G技术可以帮助运营商实现收入最大化,因为它们能使运营商推出语音和数据等各种规模服务。用户规模和基站数量分别决定终端成本和网络成本。3G拥有包括手机、数据卡、嵌入上网模块的笔记本电脑以及未来的无线消费电子设备等众多终端类型,保证了规模经济。3G在容量和频谱效率等方面的优势也大大降低了其所需的基站数量。

第一局:生态系统谁更强?

一个技术能否很好地实现移动宽带,还要看该技术是否拥有完善的生态系统。完善的生态系统具备如下特征:运营商可以成功地从推出的业务中获得收入,创新的设备商和内容开发商可以不断推出符合运营商和最终客户需求的产品和服务。

综合各种数据来源,目前有全球230多家运营商通过EV-DO和HSPA网络,为大约1.1亿户用户提供服务,将近100家设备商在提供3G终端和基础设施解决方案。3G运营商可以通过各种高质量的终端设备,为用户提供宽带服务。目前,有1000多种3G终端可供运营商实现差异化运营,满足最终用户的需求。

此外,目前超过16家厂商已经推出100多款嵌入3G模块的笔记本电脑。这些笔记本电脑的成功上市,正激励着更多的厂商将EV-DO和HSDPA调制解调器与Wi-Fi或蓝牙集成到笔记本电脑中。市场研究公司ABIResearch预测,嵌入3G模块的笔记本电脑的出货量将在未来远远超过嵌入WiMAX模块的笔记本电脑数量(图1所示)。

图1 嵌入3G与WiMAX模块的笔记本电脑出货量预测(数据来源:ABI)

此外,通信、电脑和消费电子等行业的融合也在催生出新的终端类型,例如手机正在与游戏终端、电子钱包、二维码扫描器、音乐播放器、血糖仪等各种其他行业的设备实现融合。对数字家庭服务来说,支持3G和Wi-Fi的路由器使运营商可以为DSL和有线宽带之外的用户提供高性能的3G宽带服务,也可以使用户实现宽带服务的“随身携带”。

另一个影响生态系统的重要问题是与标准化及技术创新息息相关的知识产权问题。尽管没有确切数字,但3G授权费用是个已知数,相比而言,WiMAX的专利问题还具有很大的不确定性。

要实现一个稳定、成熟、生机勃勃的生态系统需要时间,所有新型无线技术都要经历这个过程。3G生态系统由第一代和第二代移动生态系统发展演变而来,得益于多年的发展。3G技术已历经超过五年的发展与市场考验。WiMAX生态系统同样也需要时间,才能实现发展并走向成熟。

第二局:谁能提供更多应用、创造更大收入?

●3G带来服务与部署的灵活性

灵活、高容量的3G系统可支持所有服务。运营商可以利用现有频段来获取更多用户,也可以为用户提供更高数据速率。灵活的3G网络可满足各个细分市场的需求。随着时间的推移,运营商可根据自身情况,调整他们的语音和数据业务组合,而无需更换硬件。这种灵活性可使运营商降低风险,充分实现网络使用的最大化。

●众多运营商正在提供基于IP的3G创新服务

如今,众多创新运营商正在推出大量的3G服务。3G具备很强的灵活性,可以满足不同运营商的需求,使运营商推出包括网页浏览、电子邮件、视频通话、社交网络、音乐下载、低时延游戏、视频点播及用户创造类业务。3G之所以能够实现这样的灵活性,不仅因为3G完全支持基于IP的应用,而且还因为3G可为所有IP应用提供全面的服务质量保障。

3G网络的高效性也使移动宽带的定价接近有线和DSL宽带的水平。以竞争激烈的欧洲和北美市场为例,有些3G运营商提供从每月约17美元至60美元不等的包月收费制,有些运营商则提供封顶的数据使用资费套餐,其中有的推出纯数据使用套餐,有的则将数据与语音业务进行捆绑销售。

●3G已经可以提供成熟的移动服务

3G技术从最初为移动性而设计的系统发展演变而来,如今3G已经可以实现无缝移动宽带服务。移动WiMAX则是固定无线接入系统和固网DOCSIS标准发展演化的产物,因此严格来说,WiMAX并不是一项成熟的移动技术。

3G为包括VoIP和数据在内的所有应用的无缝切换提供了一个综合框架。WiMAX则不然,其对移动性的支持,降低了可靠性,影响了容量。较高的资源分配消耗限制了WiMAX功率控制的可用带宽资源,缓慢的功率控制造成较大的IoT(InterferenceoverThermal)变化,进而影响了上行效率,从而可能影响WiMAX系统的稳定性。

更强大的WiMAX部署需要进行频率复用3(reuse-3)的配置,由于缺乏全面的干扰管理,因此需要对数据子信道进行复用3配置,以避免出现重大通信中断事故。模拟试验显示,复用1(reuse-1)可造成40%以上的中断率。这对运营商来说意味着部署移动WiMAX需要更多的频谱(例如,10MHz系统需要30MHz频段)。因此,可以说,基于802.16e的WiMAX不是一项高效的移动宽带技术,WiMAX必须在频谱效率和用户体验之间做出取舍。

第三局:谁的成本更低?

运营商在竭力降低终端设备成本和总体网络成本,以提供可盈利的移动宽带服务。终端设备成本主要与规模和功能有关,总体网络成本主要与所部署的基站数量成正比。

●规模与功能决定终端成本

运营商的终端成本随着出货量的增加而降低。3G设备的出货量很大(2006年的出货量约为2.67亿部),并随着运营商网络升级而迅速增长。3G手机的成本随着出货量的增加而日渐下降。可以说,规模是造成3G与WiMAX终端之间成本差异的原因所在。

终端制造商之间的竞争会促使终端成本下降,然而,前提是各厂商必须能够获得足够的规模来保持盈利能力,并维持健康的生态系统。在生态系统完善之前,市场分割问题将对WiMAX设备制造商这样的新技术公司获得足够规模造成很大挑战,因为很多厂商都在关注较小的初期市场机会。

市场上存在大量802.16标准未形成前的专有技术,这些技术之间以及固定WiMAX和移动WiMAX的不兼容都会影响WiMAX的终端规模。

3G终端已经颇具规模,因为3G部署在全球一致的频谱上。绝大多数国家都已将相同的频段分配给3G,大部分频谱都已针对频分双工(FDD)进行了配对,这种频谱的一致性使设备商可以实现规模化生产,因为他们的产品可在很多市场进行销售。

对于WiMAX厂商来说,实现规模化的挑战更大,因为WiMAX部署所使用的频段和信道化方面的变化比较大。例如,固定WiMAX网络一般是在3.3~3.8GHz频段上部署,但有时也在2.3GHz或2.5GHz频段上部署,固定WiMAX终端可以是FDD,也可以是时分双工(TDD)制式。移动WiMAX网络可能在2.5GHz频段(TDD)上部署,但在韩国也会在2.3GHz频段(TDD)上部署。WiMAX终端最初只是工作在TDD频段,将来有可能会推出多频段产品,但价格比较昂贵。

从功能角度来看,功能越多的设备,一般价格也越贵。在功能丰富的移动设备中,大部分成本都与空中接口技术无关,调制解调器的成本占终端的总成本很小。

总体来看,在终端成本上,3G与WiMAX相比有明显优势。受限于早期覆盖问题,WiMAX终端可能需要集成3G模块以扩大使用范围,但这种多模无疑会进一步增加其成本。

●基站数量决定网络成本

通过比较不同的WAN技术发现,所需基站的数量很大程度上决定了技术的成本。所有技术都具有可比的基站成本。大部分基站成本与WAN技术选择其实很不相关。基站的主要成本来自于回程、运行、站址租赁/安装以及基站费用。不同技术的可比基站成本应该是相同的。

在评估不同的技术选择时,对类似的部署配置进行比较也很重要。将3GWAN网络部署成本与部署用于游牧接入或企业点到点回程的WiMAX网络成本进行比较是不合理的。3G和WiMAX都能提供单小区全向或定向覆盖。然而,大部分3G部署均为移动WAN。WAN一般出于容量或覆盖的目的进行部署。

●容量比较,3G远超WiMAX

在所有NGMN和3GPP/3GPP2的案例中,在使用可比数量的频谱情况下,3G的容量始终大于WiMAX。3G的较大容量源于较低的消耗和更有效的设计。相比而言,WiMAX的较高消耗是由于其效率低下的资源分配方法所造成的,这是802.16e标准固有的问题,无法在后天的产品认证过程中进行补救。

简单地说,移动WiMAX广播控制信道(broadcast-control-channel)的设计要求用每一个下行子帧发送一条较大的下行信息,告诉所有设备在何时何地接收和传输数据。出于可靠性原因,这些信息必须以最低的数据速率发送,从而要占用子帧的较大部分资源。网络负荷越大,所占用的资源就越多,这些信息也越庞大。结果是,应用的数据就只能占用子帧的剩余资源。

很多设备商和数家计划部署移动WiMAX的运营商业已表示,数据子信道必须进行复用3配置,这将进一步降低WiMAX网络的频谱效率,因为2/3的专用频谱将无法使用。例如,采用15MHz频谱的运营商在复用3配置中,每扇区只能部署一个5MHz载波。固定WiMAX网络有可能将复用1用于数据子信道,将复用3用于控制子信道,以提高容量和频谱效率。

VoIP的容量也很重要,因为很多希望提供移动宽带服务的运营商都认为语音产品对于业务盈利非常必要。低消耗和全面的QoS保障使3G能提供卓越的VoIP与数据组合服务。相形之下,WiMAX所提供的语音以及“语音+数据”的组合容量很不尽如人意。基于3GPP2的模拟试验显示,WiMAX的语音容量只略高于模拟网络,低于2G,与3G相比更是相去甚远。

●覆盖比较,3G更具优势

通过比较“小区面积/半径”参数,可以发现,即使在类似的频率下部署,3G所需的基站数量也少于WiMAX。3G一般在比WiMAX低的频率下部署,具有更好的传播特性。在链路预算方面,像3G这样的FDD技术也比像WiMAX16e这样的TDD技术要更具优势。

第四局:谁在演进中胜出?

与1G、2G移动技术一样,3G也将不断演进,及时完善,以便扩大容量、降低成本、提高数据速率,以支持各种语音和数据服务。

3G可以保证向后的兼容性与未来的互操作性。与已有系统的兼容性一直是移动行业理念的一部分。3G通过标准规范、严格现场测试等一切手段,确保向后的兼容性,以保护运营商的投资。相反,基于802.16d和802.16e的WiMAX产品之间则不具兼容性。

总而言之,在经过四局较量之后,3G在生态系统、应用与收入、成本和演进等方面与WiMAX相比都具备明显优势。这再次证明,3G是移动宽带技术的最佳选择。


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