打破固接/行動電信網路界限 WiMAX 802.16e行動自如

作者: Rainer Ullmann
2006 年 05 月 05 日

WiMAX最大勝利是吸引一群無線產業廠商,同時透過最佳技術、標準平台和開放協定讓業界對下一代寬頻無線基礎設施有廣泛共識。本文將從市場應用和上市時程的角度探討WiMAX帶給寬頻無線產業何種商機,以及對於生產製造和服務業的正面影響,並剖析固網業者如何透過它進入行動服務市場以擴大營收來源。
 

WiMAX最初目標是讓停滯不前的固接無線產業重新獲得動力,這雖是受到WiFi成就的鼓舞,但WiMAX卻能服務更廣大地區和提供電信等級的強大效能。隨著802.16-2004標準出現,WiMAX開始面對無線可攜式產品市場成長所帶來的行動應用挑戰,並全力爭奪目前仍以語音服務和線路交換式技術為主的行動電話市場。
 

異軍突起的WiMAX可以充份利用OFDM無線傳輸介面以及網際網路協定(Internet Protocol, IP)、會談啟始協議協定(Session Initiation Prorocol, SIP),以極高效率提供服務給用戶,不但在3G和數位用戶迴路(DSL)業界引起一陣熱潮,還能實現多種服務整合、打破固網和行動網路業者的界限,並大幅降低基礎設施的成本。
 

為加快上市時程和提供最佳應用效能,WiMAX廠商特別成立MTG(Mobility Task Group)和ETG(Evolutionary Task Group)專案工作小組。MTG把重點放在具備擴充性的正交頻分多重複用(OFDMA)標準,目標是提供最強大的行動效能。ETG則致力推動正交頻分多工(OFDM)802.16-2004發展,以便為固接和基本行動應用提供最高產出和可用性,進而支援從回程網路(Backhaul)到DSL延伸線路到無線可攜式連結等商業模式。
 

WiBro成OFDMA最初應用標準
 

傳統無線產業可分為三個主要領域:高速和距離延伸式微波固網、短距離WiFi寬頻區域網路以及覆蓋範圍廣大的行動網路。產出、距離和行動性則是這些領域最重要的三項基本要求。不同技術的功能特色、成本效益和應用效能也有差異,它們通常只能在各自領域裡發揮最大優勢。
 

WiMAX和3G的競賽雖然在於爭奪更廣泛應用的主導權,但多數業界領導廠商都認為要獲得強大的無線應用效能和穩健的業務基礎並不能只靠一種無線傳輸介面,而是須要WiFi、3G、傳統微波和WiMAX等多項技術相輔相成,這些技術會在各自擅長的領域裡持續演進和發揮優勢。WiMAX論壇為了因應這些問題和滿足會員要求,日前特別成立WiMAX ETG工作小組規範802.16-2004到OFDM 802.16e基本行動能力的演進過程,同時也可以確保提供完整的回溯相容性。
 

OFDM 802.16-2004原本就能讓DSL和微波回程網路所搭配的高速固網應用發揮極高的傳輸率,它更能滿足須要傳送大量資料的可攜式應用對於高產出行動能力的要求,進而與OFDMA 802.16e搭配支援行動應用。圖1是無線市場上各種互補技術及基本行動功能(演進式)所扮演的角色。圖2和圖3則是WiMAX標準演進和部署時程,可看出ETG專案小組所推動的基本行動功能剛好趕上都會及廣域網路所帶來的無線寬頻應用商機。
 

另一方面,802.16-2004早已進入最後驗證階段,預計2006上半年就會展開初步部署。OFDM 802.16e的WiMAX應用層(Profile)採用階段已經結束,數家供應商將於2006年開始提供相關晶片組。
 

OFDMA 802.16e行動功能與南韓稍早制定的WiBro標準完全相容。國際電機電子工程師學會(IEEE)在2005年12月結束標準定義階段,使得WiBro很有可能成為第一個OFDMA 802.16e WiMAX子規格,晶片製造商已計畫在2006年底到2007年初推出第一代晶片組。而具備完整行動能力的WiMAX產品要到2008年~2009年才會全面部署(圖3)。
 

行動化功能引領商機
 

固接式WiMAX OFDM的良好移植性使產品遠比固定線路DSL更有吸引力,它在覆蓋範圍(非直線性)、網路連線品質(QoS)、安全性和電信等級穩定性方面的競爭力也超過WiFi無線標準技術。但最令WiMAX固網服務供應商興奮的卻是WiMAX ETG帶來難得一見的良機,也就是可以繼續推動WiMAX OFDM固接網路演進以滿足基本行動功能要求,並與現有基礎設施保持絕佳相容性。
 

該技術的出現為基本行動應用市場帶來大好機會,可提供高產出和可靠連線給願意犧牲行動性換取快速存取和熱門地點連線能力的行動用戶及多媒體愛好者,並藉此跨入筆記型電腦和PDA等可攜式產品市場。
 

為滿足這些市場的要求,業界將提供USB傳輸器(USB Dongle)或嵌入式介面等低成本數據機介面,且將會採用類似於筆記型電腦WiFi平台的mini-PCI和PCI Express設計(圖4)。
 

多種市場趨勢使得許多業者相當樂於從WiMAX固接升級到WiMAX基本行動功能,該趨勢包括:
 

.全球網際網路環境快速發展
 

.已開發和開發中國家對於寬頻連線的廣泛需求
 

.WiMAX能彌補高成本T1專線和傳統微波(使用較低頻帶)等現有寬頻技術之不足,進而滿足行動通訊或企業回程應用的需求
 

.除了線路密度很高的都會區外,其他地方的DSL和有線電視線路基礎設施仍然不足
 

.WiFi的覆蓋範圍和安全性都有限,以及寬頻市場目前只能提供有限的行動通訊服務。
 

從WiMAX固接升級到WiMAX行動化功能還會在價格以及利潤方面為工業和其他利基型市場創造可觀的市場商機。表1是寬頻市場的整體介紹,其中,特別列出OFDM 802.16e的潛在市場應用。而且,該標準可為固網以及行動電話傳統業者創造營收商機,也為新進業者提供穩定可靠的業務來源。
 

而且,OFDM 802.16e的多項強大特性將使它能將應用/服務以及電信整合在一起。這些優點中又以提供無線傳輸標準介面、QoS和IP協定的開放平台最有價值,它能將基礎設施成本減少一個數量級。事實上,每個基地台訊號涵蓋的基地台成本大都介於5,000和15,000美元之間,用戶端產品的成本也會隨著大小不同而減少至100美元以下。
 

WiMAX基本行動功能的第二個重要優點是它能將固網與行動網路融為一體,進而打破固接電信業者與行動電信業者之間的網路界限。事實上,WiMAX能將傳統固定線路業者的寬頻服務範圍擴大到各種困難地區,同時讓他們有機會進入可攜式和行動通訊市場。除此之外,WiMAX還讓新進業者不必再為各地區做出特別規畫,這能減少初期投資成本,並讓基礎設施具備完整擴充性,進而替這些業者提供穩健業務基礎和創造營收成長商機。新進電信業者還能在ODFM 802.16e協助下將其營收來源分散到固接和行動通訊等各種服務;長期而言,甚至能透過OFDMA重疊網路(Overlay Network)提供完整的行動服務。
 

WiMAX技術的出現使得2G和3G電信業者都能從固網寬頻的商機中創造更大營收,這樣的趨勢對他們都有許多好處。另一方面,這兩種電信業者也都能根據本身的投資能力或者企業目標,選擇具備成本效益更高的替代平台來提供基本或完整的寬頻行動服務應用,這項選擇對於迄今尚未將其設備升級為高成本3G平台的2G電信業者特別具有吸引力(圖5)。
 

可攜式應用大有可為
 

WiMAX可說是一套在於固網以及行動網路上提供寬頻服務的強大技術。然而,OFDMA完整的行動平台距離實用階段還太遙遠,因此無法讓行動電信業者迅速採用,而WiMAX論壇成立ETG專案小組的決定獲得業界普遍支持,預計可加速新產品上市時程,並為可攜式產品提供基本行動服務功能,WiMAX ETG在這個新市場將有極大的成功機會。
 

事實上,WiMAX ETG擁有許多重要優點,如攜帶性遠超過有線技術,OFDM 802.16e完整IP平台資料效能也勝過現有行動電話,成本優勢更大幅超越行動電話基礎設施。ETG不但為新進電信業者開啟進入市場的大門,也為既有電信公司創造更多的營收來源。
 

技術的演進和適時推出新產品是建立客戶信心、加快產品上市和提供強大基礎設施的最好方法,OFDM 802.16e已朝此方向邁進一大步,不僅能保障電信業者的投資,同時可在短期內擴大營收來源。
 

(本文作者為Wavesat產品經理)
 

(詳細圖表請見新電子241期4月號)
 

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