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1、无线城市之我见 杨运平 ( 成都九洲电子信息系统有限责f t 公司) 1需求 1 1 都市人生活之需求 无线上网的实现，确实为都市人的生活带来 很多便利。作为无线城市的主流技术，W i F i 在热 点地区的宽带无线接入功能，为我们带来了前所 未有的方便。当我们在写字楼、宾馆、机场、咖啡 馆、星巴克、麦当劳、图书馆、家庭，我们可以利用 我们的笔记本电脑方便地连接到I n t e m e t ，处理e m a i l 和其他一些工作。目前基本上所有的笔记 本电脑都内置了W i F i ，从而在大部分主要城市中 都能够实现宽带无线接入。 W i F i 无线网络概括起来具有三大用途：话 音、数据和
2、上宽带网。V o I P 的话音业务比手机网 络具有明显的廉价优势，而数据和网上冲浪等业 务同即将布局的3 G 网络来比，即使带宽最小的 8 0 2 1 l b 的1 I M 带宽也比3 G 的不足I M 带宽要快 的多，而且用户费用要低的多。不难看出，就话 音、数据和上网来讲，W i F i 无线网络比3 G 网络更 具优势。 1 2 通信方式进化之趋势 手机电话经过二十余年的发展，其用户数已 经超过了有线电话，在有线电话用户群中，也有很 大一部分使用的是无绳电话。 计算机网络中的局域网( L A N ) 也经历着同轴 线、非屏蔽双绞线、C A T 5 和C A T 6 之类的互连向 无线互
3、连的趋势发展。 尽管无线互连还存在着带宽、可靠性、频率资 源和网络切换等技术问题，但不可否认无线互连 代表着通信技术发展的趋势。 1 3 政府推动城市建设的需要 ， 各地政府都在着力打造信息化城市，通信的 无线覆盖是信息化城市的重要标志，在为政府信 息化办公提供服务的同时，为企业信息化和公众 宽带接人提供服务。奥运北京、世博会上海亚运 广州以及经济相对发达的深圳、武汉等多个城市， 都在实施无线城市规划。以信息办牵头的成都 市，也在规划成都的无线城市工程。 1 4 中国电信转型的需要 我们先看一组电信业重组后的数据( 市场份 额) ： 新电信新移动新联通 互连网与固话业务 6 0 l O 3 0
4、 移动业务 8 6 9 2 3 从表中不难看出，在移动业务上要消除中国 移动独大优势，中国电信只能在如何发挥其固网 优势上做文章，才是中国电信的生存与发展之道， 而固网与移动融合( F M C ) 的唯一最佳方式就是利 用W i F i 等技术，部署无线宽带网络。1 3 前中国电 信董事长兼首席执行官王晓初表示，中国电信的 移动通信服务应该避免与中移动直接竞争。以目 前的情况看，简单的模仿对手并不可行，要以产品 差异化进行竞争。例如，将固网的特征与移动业 务相结合，进入特定的市场。 2 0 0 8 年3 月，中国电信集团宣布将宽带业务 作为重点来抓，而无线宽带业务已经成为整个集 团战略发展方向
5、之一。该高层表示，中国电信的 确将在近期启动南方2 1 省新一轮无线网络招标， 加速部署W i F i 基站。 中国新联通面临着同样的问题，在网通与联 通重组时，双方就达成了共同推广W i F i 双模手机 的框架协议。 值得注意的是，无线城市是对电信行业的宽 带接人业务的有效补充，同其它无线技术( 如3 G 通信的多项技术) 来比，既有业务上的一定重叠、 形成一定的竞争，但更重要的是它们相互依存、相 互补充，共同完成为政府、企业和公众提供多方 位、多业务的服务。 3 2 5 2 现状 自2 0 0 4 年7 月美国费城首次提出无线城市 概念以来，由于搭建w - R 网络所需要的成本与传 统的
6、互联网相比要小得多，而且技术难度也不大， 因此无线城市概念正风靡全球。从世界范围来 看，欧美等国家和地区已经有一批城市在政府主 导下开始进行无线城市的建设。新加坡更是将无 线城市的目标扩大至“无线国家”。到目前为止， 全球无线城市的数量已经达到6 0 0 多十。业内人 士预计，到2 D O 年全球”无线城市”的数量将达 1 5 0 。个。 全球“无线城市”建设的浪潮同样影响着中 国。我国包括北京、上海、天津、武汉、杭州、深圳、 广州、南京等城市都有规模和程度不等的无线网 络覆盖计划，香港也计划在两年内打造“无线城市 ”。可以说我国的。无线城市”目标已渐行渐近。 目t | 匕，新式车变成“移动立
7、曾局。 2 1 北京：“奥运风”催熟无线城市 2 0 0 6 年北京市提出建设基于W i R 和 W i M A X 技术的无线宽带城域冈方案。项目分为3 期来建设，按照以点到面的方式推进。 一期目标是建设9 0 0 0 个奥运热点区域覆盖 牺盖了除了奥林匹克中心区和其他奥运场馆及周 边地区外，还包括机场、火车站及其他重要交通枢 纽，还包括中心广场、著名公园同边旅游景点、商 业中心、星级酒店以及其他人流较大的公共场所， 2 0 0 8 年上半年完成，兑现了北京在申奥时做出的 任何人、在任何时间和地点都能够安全、方便、快 捷、高教地获取可点付得起的、丰富的，无语言障 碍的、个性化的信息服务的承诺
8、。” 二期建设目标则是到2 0 0 9 年底，实行无线宽 带网络覆盖中心城区，即在五环以内的城区普及 3 2 6 - 无线宽带高速上阿，提供数据、语音、视频、定位和 基于位置的服务以及移动电子商务和各类专业 性增值服务。H 前崇文区的无线宽网络政府应用 试点项目就是二期工程中的典型代表，在二期工 程中，与视频相关的应用是最重要的特点。 _ _ ”* l l i n ! _ 目 目2 铁路到车 蠕上同也将成为瑰蜜 第三期建设计划于2 0 1 0 年底完成，完成后， 将实现无线宽带全面覆盖北京市的设想也就意 味着“数字北京”的建成。据了解，平谷区正在实 施的无线宽带应用示范和太兴区的无线宽带数字
9、家园应用示范，就是第三期建设中起步较早的项 目。 目3 奥近比赛场馆内新型 机 能接收到相关舶信息 22 嘉定：内地首个无线城市 嘉定新城是上海市“十一五”计划中重点建设 的3 太新城之一，规划在2 0 1 0 年世博会召开前 建成中国内地的首个无线城市打造智能交通、智 能社区、电子商务等相关产业，提供基于无线技术 的智能交通、无线上网、看病就医、教育城市管理 等服务，比如市民出行可实时查询公交、路况、公 车位置等信息，并准确预测到站时间。 嘉定无线城市项目2 0 0 7 年开始试点，年底完 成嘉定新城主城区和老城区的大部分地区的覆 盖。到2 0 0 9 年，整个嘉定区4 6 8 平方公里的面
10、积 和1 1 5 万人口将得到伞面覆盖。 2 3 台北：被无线包围 早在2 0 0 4 年，台北市就着手建立无线城市 了，这个无线城市网络被称为W i F L Y 。到2 0 0 6 年 6 月，W i F L Y 已经基本完成了全覆盖，在全台北的 户外公众区域，w i F L Y 的人口覆盖率达到9 0 以 上；而在室内公众区域，星巴克、7 一1 1 这样的连 锁店，台北小巨蛋的购物街、溜冰场、表演厅，市立 图书馆及5 0 个分馆，市立联合医院及9 个分院， 1 2 个地区行政中心，以及7 1 个捷运站和各地下 街都已经实现无线网络全面覆盖。而台北的道路 监测、监控，也都是通过G P R S
11、 或W i r e l e s sL A N 无 线方式进行数据传送的。 截止2 0 0 7 年，台北市有基站4 6 0 0 座，无线网 络的人口覆盖率达到9 6 以上，居全球第一。而 在台湾，除了台北市，台中市、花莲县、宜兰县等市 县都已完成了无线城市的建设。 2 4 广州：2 0 1 0 年全城无线 从2 0 0 7 年开始，跟北京、上海等其他大城市 一样，广州将陆续投资1 0 亿元，全力打造无线城 市。据官方数据统计，目前广州已有2 0 0 0 多个无 线上网热点，2 0 0 8 年年底将达到5 5 0 0 个。 至2 0 1 0 年初，广州将建成1 0 0 0 0 多个热点， 在所有城
12、区和部分郊区公共活动场所实现无线宽 带，覆盖面积达9 2 7 平方公里。2 0 1 0 年下半年，无 线上网将覆盖延伸到农村地区的主要公共场所， 开发和完善更多应用和服务，具有国际先进水平 的无线城市框架将在亚运年基本建成。 3 关键技术 3 1 技术路线无线城市实现中的无线链路，涵盖 了从2 G 到4 G 的多项技术，如G P R S 、2 7 5 G 、3 G 、 W i F i 、H S P A 、W i M A X 、L T E 等。问题是，采用什么 样的技术更具成本效益? W i F i ：由于供应商的解决方案较多，再加上起 步早。目前似乎占据了先天有利条件。这种方案 的优点是灵活，
13、可以根据容量的增加随时随地增 加热点，但其缺点也是明显的，就是不具备动态路 由选择功能，只能是单跳，在许多场合无法保征 Q o S 功能。从而只能作为纯粹的接人手段，单独 组网时问题过多。 3 G I T E ：在3 G 以及l r U 阵营中，包括2 7 5 G ， I J F E 等都是基于电信架构，U F E 是3 G 的演进版， 主要优点是对3 G 的空口进行改进。基于电信的 架构在通信方面的确有许多优势，具有最好的漫 游和高度移动接入能力，但对于解决高速业务提 供的无线城市中，无论是带宽的设置，还是带宽的 利用率，似乎都无法更好地兼顾传统业务和新型 业务的巨大差异性需求。针对互联协议
14、，其网络 协议友好程度怎么都无法与同属一个阵营的 I E E E 标准系列相媲美。但是，3 G 及其演进版本 在支持中低速的高速移动互联方面仍有优势。 W i M A X ：该技术起先仅定位于高速无线接 人，但随着市场的竞争，迫使其演进到具有更好的 漫游和移动功能，于是，成就了I E E E 8 0 2 1 6 e 。 I E E E 8 0 2 1 6 e 尘埃落定后，该技术实现了大区漫游 和移动，以及区间的无缝切换。从技术上讲。 W i M A X 基于频谱和功率，具有高传输速率和覆盖 面积广的先天优势，W i M A X 具有承载高速数据、 语音等多种业务流的Q o S 保证机制、动态带
15、宽分 配和自动重传机制、另外还支持自适应编码和调 制机制，也具有网络安全机制。还有一个重要的 因素就是其网络协议友好性。这些因素都使得该 技术在无线城市架构的构建方面具有独到的优 势。还有一个就是W i M A X 的高频谱效率，这在频 谱资源1 3 益稀缺的今天也是非常重要的。然而， 这些都仅仅是建立在单方面的技术上，而一项技 术的成功与否还取决于标准之间的竞争，市场的 取舍等多方面。 3 2 关键技术 正交频分多址( O F D M ) 、多人多出( M I M O ) 、软 件无线电( S D R ) 以及调节状态( r e g u l a t o r yc o n d i t i o
16、n s ) 等技术的成熟和应用，铺平了有线向无线转 换的道路。 1 ) O F D M O F D M 是一种调制技术，它将一路高速串行 数据信号分解成多个速度较慢的数据流，然后使 用这些数据流在较宽的带宽上调制多个相邻的窄 信道。每个信道上的调制通常采用二相移键控 ( B P S K ) 、四相移键控( Q P S K ) 或者变体正交调幅 3 2 7 ( o M ) 等技术； 经过O F D M 凋制产生柏坫种高带谯离敏 辜的信号，具有极高的b i C H z 速率，由于这种信 号分布在很宽的频带L 因此芒世能够存忍微一口 频率下的常见问题多路径抵消和衰减效成此 外O F D M 也适合于实现同样顿带内多m 户f 自川 的高教接 方法( 止变频仆多扑接入，即) h I 、) O I ：M 以其出色的忖! 能连渐取代丁很多f 0 统的无线调制方法包括C D M A 扩展频谱方法。 蛀快的W i F i 标准使用的都是O F D
