2005 年12月IEEE通過802.16e標準,正式名稱為802.16e-2005, 802.16e標準挾著「個人無線寬頻」的市場吸引力下,吸引手持式裝置、個人電腦、數據網路及電信設備等四方大廠投入,並在4G的名號下,吹縐3G、無線城市及無線熱點之一池春水。

Mobile WiMAX邁向以個人生活與工作應用的無線寬頻服務發展,而新技術切入市場化為主流產品與服務必有其門欄需跨過。此外,Intel試圖透過「標準化」策略,顛覆傳統電信產業垂直整合價值鏈,並與Nokia、Motorola、Siemens及Alcatel等大廠聯盟,希冀進而在行動通訊產業中取得一席之地。然雖初期進展快速,但Mobile WiMAX能否成為市場主流仍有變數,對於未來之發展關鍵及影響之觀察,以下分析探討。

一、802.16e與後續相關標準發展

美國電氣和電子工程師協會(IEEE)於1999年設立802.16工作小組,主要負責開發寬頻無線接入技術標準,標準涵蓋2~66 GHz 的執照頻段和免執照頻段。已推出802.16、802.16a、802.16d(802.16-2004)、802.16e(802.16e-2005)等標準。

802.16e鎖定在移動性和行動性市場,此次標準的重點關鍵有三:其一,耗電量及功率的調整規範。其二,確保使用者的通訊安全。其三,縮小與其他無線網路系統的切換時間。

802.16e 是Fixed和Mobile寬頻接取之技術標準,頻率小於6GHz與802.16-2004最大的差異是採用SOFDMA(Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)技術來實現移動性及行動性,是以802.16e主要鎖定在移動性和行動性之個人寬頻無線市場;此外,未來汽車無線寬頻市場也將是另一個重點。

而在技術特性方面: 802.16e非常適合在NLOS及Mobile的環境下傳輸IP封包。此外針對手持式裝置,在耗電量方面,為了減少功率消耗,802.16e設計了特殊的休眠模式,該模式中包括了清醒狀態及休眠狀態,以內部狀態的自動切換方式減低耗電量。

802.16f 定義了固接無線寬頻(802.16-2004)系統的MAC層和PHY層的管理資訊庫(Management Information Base;MIB)以及相關的管理流程。後續802.16相關標準另有802.16g及802.16h等兩項,802.16g則是固接(802.16- 2004)與移動(802.16e)的管理階段程序及服務的標準。

802.16h又稱密鑰交換管理機制,其設定目的在於針對免執照(License-Exempt)頻帶的共存機制,希望能有效的解決該「頻帶內」各個不同系統或802.16系統間之「彼此干擾」的問題,並利用 IPsec的安全通道方式建立系統間或基地台之間的互通及協調機制。

二、Mobile WiMAX發展關鍵

Mobile WiMAX未來發展關鍵主要是頻段與消耗功率方面的問題。以下分別分析:

分析頻段問題:頻段問題有三,第一、網路建置成本問題。第二、干擾問題。第三、各國頻段開放不同的問題。第一、若是Mobile WiMAX的網路建置於高頻如2GHz以上的網路成本是低頻如小於1GHz頻段的兩倍以上;尤其像日本、香港、台灣等人口稠密又是高樓林立的國家,低頻的頻段較為適宜,否則建置成本加高,失敗之機率也就隨之升高。第二、與衛星頻段之信號相互干擾之問題,始終存在,未來有待發射功率限制、基地台範圍劃分及 802.16h的防干擾機制等各方面一同著手加以改善。第三、由於WiMAX主推2.5GHz、3.5GHz與5GHz三個頻段,不過各國對於已使用的頻段不同,也造成開放步調不一。其頻段不同,不僅產品推動有障礙且造成小區市場化,也大幅度妨礙產業標準化大量生產之發展。

其一,在移動市場的無線寬頻方面,觀察前述頻段問題如果能夠獲得解決,讓Mobile Network得以低成本方式建置Mobile WiMAX網路成功。或以「隨機偵測」、「隨機跳頻」及類似「插空隙」的方式讓UHF電視廣播 與Mobile WiMAX並存;以上任一方式,憑藉Intel在NB市場中的霸主地位,便可望快速導入在其NB行動運算平台之中,並且透過「Centrino- like」的模式,快速驅動市場成長。

其二,對於無線熱點服務方面,WiMAX可提供Hot Spot後端骨幹網路並取代Backhaul。目前許多無線城市開始投入建置,使用技術以WiMAX與Wi-Fi之Hybrid 模式為較佳之模式。然而以長期而言,若Mobile WiMAX能夠成為市場主流,將可有效形成一個Hot Zone,甚至取代Hot Spot的角色。

其三,在行動市場的無線寬頻方面,由於目前許多3G Carrier建構3G網路,以W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)為例,更可以升級至HSDPA(High Speed Download Packet Access),在傳輸速率並不亞於Mobile WiMAX,所以3G行動通訊服務業者是採用Mobile WiMAX意願低,並且預計Mobile WiMAX將因為這些3G Carrier的反擊及低頻頻段的難以取得,壓縮其在行動市場中的表現。

三、MIC觀點

802.16e被許多國家認為是「無線寬頻城域網路(WMAN)」的最佳理想解決方案之一,且與Wi-Fi技術的融合遠比其他技術之可能性高出許多。然而802.16e標準之發展,能否推展成市場主流,仍在於服務內涵為其關鍵所在。

最後,低頻之頻段取得是Mobile WiMAX能否成功的最大關鍵,未來這個關鍵角力的對象,並非是行動通訊業者,反而是廣電業者,由於目前各國<1GHz以下的低頻頻段多應用於 VHF或UHF的電視廣播用,然而一些先進國家,如美國等已經開始拍賣UHF的頻段,一方面創造正面但有限度的競爭,另一方面又可充實國庫,或為兩者兼得之法。
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