摘要：概述了WiMAX和3G技术发展现状，从市场定位、频率分配和IPR方面论述了WiMAX技术与第三代移动通信技术TD-SCDMA直接融合的可行性，并从业务融合、网络融合和技术融合三个层次论述了融合的途径。

　　关键词：WiMAX TD-SCDMA 融合

1. 引言

　　近年来，3G与WiMAX是通信产业界最热门的两个话题。2004年，有关WiMAX与Wi-Fi、3G的关系问题曾引起众多争论，有人认为WiMAX将取代Wi-Fi地位，并威胁尚未普及的3G的实施。然而，在经历了技术与市场的洗礼后，越来越多的人们放弃了这种看法。

　　2005年，被誉为WiMAX的起跑年。截至目前，WiMAX论坛成员已突破400家。7月，官方认证测试实验室Cetecom在西班牙成立，开始接受WiMAX产品测试；11月初，有14个公司参加了WiMAX论坛在北京进行的系统测试。12月，提供了增强移动性支持的802.16e标准获得IEEE的批准，正式发布。韩国已经建立了全球首个移动WiMAX环境，并将在2006年率先建立移动WiMAX商用网络。同时，3G系统提供商也在不断推出新的技术和理念。在10月份的北京通信展上，众多的通信设备厂商推出了HSDPA系统。3GPP正在规划实施LTE（Long Term Evolution）计划，誓言将把3G系统的数据传输能力提高到100Mbps。2005年，3G阵营和WiMAX阵营的各种力量都在大踏步的前进，以竞争的态势形成了相互促进、齐头并进的局面。

　　纵观未来移动通信系统发展，异种网络融合无疑是一个必然的发展趋势。多种接入方式并存融合可以为不同的人群、不同的需求提供更有效率的服务。宽带网络的移动化和移动网络的宽带化是各自技术体系演进的方向。映射到实际系统上，典型系统分别为WiMAX系统和3G系统的融合发展。

　　TD-SCDMA系统是具有中国知识产权的第三代移动通信技术，并且与WiMAX系统同属TDD系统。相同的双工方式使二者在频段和关键技术的使用上有较多的可类比性。从现阶段两系统的发展来看，融合会对彼此带来显著的益处。

　　2. 融合的可行性

　　2.1. 互补的市场定位

　　3G系统旨在提供一个全覆盖、有质量保证的通信网络，可以提供语音和数据业务，数据传输速率最高2Mbps。3G网络定义包括核心网和接入网。而WiMAX系统致力于提供移动宽带接入业务，可以提供最高70Mbps的数据传输能力，针对的是热点城市（地区）的无线移动宽带业务的接入市场。

　　目前，Intel、富士通等公司都已经发布了基于固定无线接入的WiMAX芯片。根据Intel的计划，将于2005年开展固定无线接入的市场推广，并计划2006年将802.16e的芯片植入笔记本，实现便携式应用。2007年，手机中将内置802.16e芯片，实现全移动式数据业务。再转过头来看看第三代移动通信的发展。近两年，3G上马的呼声很高，已经到了呼之欲出的地步。等到WiMAX开始在移动通信市场扩展渠道的时候，3G业务已经开展的如火如荼了。由于移动运营商已经在第三代移动通信系统上投入了上万亿美元的投资。在尚未收回成本的情况下，很难让移动运营商使用WiMAX单独建网来与3G争夺市场。

　　图1 LTE与WiMAX发展时间表

　　而规划中的LTE计划，可以将传输速率提升到100Mbps。LTE计划预计2007年6月完成标准化，再经过设备研发、试验网络建设、市场开拓，预计2012年可以建立正式的商用网络。结合WiMAX发展时间表（图1），可以发现，WiMAX的出现正好弥补了在LTE商用前用户对于高速率移动宽带业务的需求。两系统的融合，会给3G运营商在热点地区提供高速数据服务多了一套选择方案，而对于WiMAX技术，也可以赢来宝贵的发展机遇。

　　2.2. 频谱问题

　　频率问题是WiMAX心头一个挥之不去的痛处，也是其发展过程中最大的难点。IEEE 802.16-2004标准规定了固定无线宽带接入技术的MAC层和物理层，其工作频带可以在10~66GHz和11GHz以下授权或非授权频段。IEEE 802.16e明确规定其系统必须工作在6GHz以下授权频带。

　　众所周知，频率资源是极其有限且弥足珍贵的。随着无线通信系统的增多，卫星通信、集群通信、移动通信等纷纷占据了频谱资源的重要位置，使得世界范围内的频率资源愈加稀缺。各国也加大了对频率资源的监管力度。目前已经部署WiMAX无线网络的国家，都各自定义了一些频段范围供WiMAX使用。韩国已采用2.3GHz频段，欧盟倾向3.5GHz，美国分配700MHz频段，香港和新加坡已经准确定义了WiMAX的频段分别2.3G和2.5G。

　　不少研究机构和通信设备厂商都在研究WiMAX系统在这些频带与其他系统兼容共存的可能性和工作方法。如果在全球范围内无法为WiMAX找到一个统一的工作频带，对于其市场推广将带来极大的阻力。我们注意到，同为TDD工作模式的第三代移动通信标准之一?D?DTD-SCDMA具有丰富的频谱资源。早在2002年10月，我国信息产业部就作好了3G频率规划，为TD-SCDMA预留出155M的非对称频段，分为三段，分布在1880MHz-1920MHz，2010MHz-2025MHz，2300MHz-2400MHz，其中前两段是国际电联确定的全球3G通信核心频段。如果解决了在3G频段内WiMAX与3G同存性的研究，则WiMAX可以在全球找到统一的工作频段落地，而TD-SCDMA也可以借助WiMAX阵营的力量走出国门，在世界范围内与其他3G标准一争高下。

　　2.3. IPR问题

　　在当今的信息产业中，知识产权的重要性不言而喻。第三代移动通信中，TD-SCDMA是具有我国知识产权的国际标准。这也是我国政府和企业大力推动TD-SCDMA发展的重要动力。相对WiMAX技术而言，我国在标准化和产业化方面已经走在了世界的前列。目前，中兴通讯已经把以OFDM技术为主的宽带无线接入产品作为战略产品，其专利主要集中在物理层、MAC层以及应用层几方面，用以此提高其在世界无线通信领域的领先地位。

　　从知识产权的角度来说，推动具有中国知识产权的WiMAX技术发展将和促进TD-SCDMA的发展一样，具有重要的国家信息产业战略意义。而两者的融合发展，更是可以促进技术的整体实力，提高市场竞争力。

　　同时，促进WiMAX技术与TD-SCDMA技术在中国的融合发展，将有利于在实践中获取诸如OFDM/OFDMA、MIMO等先进技术的商用效果，积累实践经验，从另一个方面扩大中国的产业界在TD-SCDMA沿LTE路线演进中的话语权。

　　3. 融合方式

　　融合的含义是多种事物相互结合成为一体。对于系统间的融合，其目的在于以多种手段覆盖用户的各种需求，让用户可以更好的获取新技术的体验而不用在各种新技术间顾此失彼。3G与WiMAX系统间的融合，则是让用户充分享受到移动通信的便捷和宽带通信的高效。我们认为，系统间的融合有三种层次，分别是业务融合、网络融合和技术融合。

　　3.1. 业务融合

　　业务融合的目标是在网络互通的基础上共享业务系统，通过统一的业务系统为最终用户提供统一的业务体验，使用户通过不同的终端接入不同的网络来访问同样的业务，实现统一帐单、统一数据库管理等功能，并尽可能实现业务的统一开发、统一控制。

　　当前，多种业务融合的市场需求已经出现，语音、数据、多媒体信息的融合，有线与无线业务的融合等，都对下一代网络发展提出新的需求。对用户来说，业务融合要以保障现有服务质量为基础，提供更加丰富的业务；对运营商来说，业务融合要以重用现有的网络资源为主，支持向网络融合、终端融合后的业务移动性和移动环境下的业务无缝切换为最终目标的平滑演进。考虑到现阶段的可实施性和操作性，目前TD-SCDMA和WiMAX业务融合首先要解决的问题就是WiMAX与TD-SCDMA网络的互通，在此基础上实现PS域、IMS域的融合，并且实现和CS域的互通。

　　业务融合需要解决的问题包括WiMAX和TD-SCDMA系统的互通，并据此实现统一会话管理、统一用户标识、统一帐单、统一业务提供等。在3GPP TS22.934中，描述了3GPP-WLAN融合的6种场景（如表1）。3GPP称这种融合方式并不限于3GPP与WLAN之间，而是在类似WLAN的基于IP的无线接入技术与3G系统的融合都可以比照这种方案。在目前WiMAX论坛网络组内，考虑的则是前3种融合场景，对于第4、5场景还在进一步研究。

　　表1 3GPP-WLAN融合场景

　　3.2. 网络融合

　　业务融合仅仅是异构系统间初步的融合。而用户在网间漫游、切换，则是异构网络融合这一层次解决的问题。

　　网络融合方案可以使运营商具有提供广域覆盖下的语音服务和中低速数据服务能力以及热点覆盖下的宽带数据服务能力。这种方案共享核心网络和业务网络，实现对用户的统一管理和计费，移动终端可以在该系统下的两种网络之间无缝漫游和切换。该种融合方案能够很好地满足用户对数据业务的使用要求，在TD-SCDMA大规模独立组网的基础上，在热点地区和热点城市提供WiMAX接入，增强TD-SCDMA的竞争力。

　　TD-SCDMA系统提供广域无线覆盖，支持高移动性，提供话音业务和中、低速数据业务；WiMAX提供热点区域覆盖，支持游牧移动性，提供高带宽流媒体数据服务。

　　双模终端在TD-SCDMA和WiMAX网络的重叠覆盖区域，可以根据业务和负载情况选择合适的接入的网络或者手动选择。如果使用语音业务，选择接入TD-SCDMA接入网；如果使用数据业务，尤其是IPTV等流媒体服务，选择接入WiMAX接入网，以获得更大的带宽和更低廉的价格；当终端移出热点覆盖区，只能使用有TD-SCDMA提供的中、低速数据接入服务。

　　网络融合解决方案类似3GPP提出的3GPP-WLAN融合场景的后三种方案。在网络融合中，亟需解决的关键问题有异构网络间的切换问题、双网之间的QoS映射、安全性问题等。

　　3.3. 技术融合

　　TD-SCDMA和WiMAX系统在底层技术上存在巨大的差异。WiMAX技术采用的OFDM/OFDMA、MIMO技术等，已经是LTE及4G系统公认的先进技术。而WiMAX技术的商用实施在LTE之前，这就为同是TDD方式的TD-SCDMA向LTE演进提供难得的经验。TD-SCDMA和WiMAX网络之间有很强的互补性。若TD-SCDMA能在保持自己优势技术的同时，吸收融合WiMAX的先进技术，使得两者技术互相融合和促进，则有望加速推动TD-SCDMA由3G系统向E3G以及未来的4G系统进行演进，为用户提供更高品质的服务。当然，这种技术融合的过程是长期的

　　因为两者都是基于TDD方式的，从而为空中接口的融合提供了一定的可行性。如果TD-SCDMA能够成功地吸收融入WiMAX的先进技术，并在此基础上，继续对其他先进技术上博采众长，形成以TDD-OFDM等技术为主要特征并与其它各种先进技术有机结合、相辅相承的底层关键技术，即可有望大幅度提升系统性能，支持更高速率的数据服务、更高质量的实时语音服务以及更高的用户移动性，顺利完成中国自己的E3G、LTE、4G的演进。

　　4. 结束语

　　在现今无线/移动通信市场中，多种技术共存是一个不争的事实，多种技术融合发展也是必然的趋势。关于3G与WiMAX的关系问题已经被众多学者反复讨论。3G系统与WiMAX系统之间决不是你死我活的斗争。在瞬息万变的通信时代，各种技术都在不断的发展改进。可以预见的是，各种成熟的技术都会在各自的目标客户群体处赢得支持者。而通信技术与计算机技术的融合贯通，才是最大限度满足人类需求的良好方式，也是各经济利益团体获得利益最大化的途径。有理由相信，各类通信技术演进发展，最终将会在未来汇合，共同创造一个美好的信息时代。

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