随着无线通信技术的进步,人们已从IEEE 802.11标准的应用中享受到无线网络的灵活和便捷,进一步刺激了对无线通信产品的需求。可以说Wi-Fi是802.11标准的代表技术,而WiMAX(World interoperability for Mi-crowave Access)则体现了802.16标准的先进性。由于wi-Fi技术优异的性价比,现有绝大多数IP无线监控系统均采纳了IEEE 802.11作为无线传输标准。然而,802.11的传输距离有限,仅100 m,限制其在室内应用。诸如,小范围监控和小规模商务监控。而视频监控系统中所需的吞吐量和QoS,802.11标准不能予以满足。WiMAX技术作为一种宽带无线接入技术,以其传输距离远,维护升级方便,高速双向数据传输等优点赢得了业界的青睐,为下一代无线视频监控提供了良好的解决方案。
WiMAX无线监控系统主要由视频采集系统、网络传输体系和信息处理系统组成。前端视频采集终端核心部分为一款兼容802.16d标准的SoC,外围器件包括云台解码器、1~4个摄像头(带/不带云台)、传感器、报警器等,它采集现场的音视频、传感器的状态信息,经过内部WiMAX SoC处理后发往基站,再由基站通过100 Mbit/s以太网传输到本地视频监控中心统一监视、管理;操作人员能在视频监控系统的软件界面上下发云台镜头控制命令、远程维护网络视频服务器的运行参数等操作,整体结构为星形组网、集中监控;网络传输系统由WiMAX通信网络以及WiMAX与Internet系统接入设备等组成;信息处理系统功能包括视须信息的存储、转换、压缩、加密等,视频Web服务器位于LAN和WAN之间,WAN浏览器用户访问Web服务器的网页,由Web服务器向视频监控系统索要相关的视频数据,起到安全隔离的网关功能。实际工程中可根据需要配置安全防火墙。
WiMAX作为远程无线视频监控回传技术,在视频监控领域将备受青睐。WiMAX提供的无线视频监控业务,可以应用于对边疆的监控,以阻止走私,加强对非法偷渡的察觉。WiMAX也可以被用于更加高效的监视重要工业区、核电站及相关核设施、坝区、关键交通线路以及某些高危险场合。
3.突发事件
很多突发事件(自然灾害、事故等),都是局部发生的,因而政府经常需要调集力量以对事发区域实施援助。政府筹备必须包括一个针对事件管理、资源管理、规范指挥和管理结构的统一步骤。临时政府设施应当在受灾区建立起来,以协调重建活动和实施管理。在公共安全和紧急救助行业中,大多数工作人员都处于移动状态,因此在通信方面必须依赖于无线网络解决方案。WiMAX技术可以满足其对数据调度、移动视频监控、车辆/人员定位、移动指挥车应急通信等业务需求。应急指挥车辆或工作人员只要有一台笔记本电脑或者手持终端就可以通过无线城域网实时与总部保持视频、数据和语音通信。从而可以保证各部门步调一致、协调作战,处理城市中出现的各种突发事件。
WiMAX可以帮助在受灾区建立政府机构的远程办公室。这些地区往往有线通信或其他原有通讯设备已被毁坏,而该地区类似办公室和医院所使用的复杂通信和信息的需要并未减弱,WiMAX的移动性和灵活性便可以解决这一难题。这些信息可能包括医疗史、实时天气情况等等。WiMAX还可以方便受灾地区各机构的通信。Adhoc宽带无线网络能快速有效地搭建,为应急行动中心提供远距离通讯。诸如设计计划、地图和建筑物安全系统等内容丰富的数据,可以被实时传送到手持终端,增强了现场救灾组织对身边状态的迅速、适当的反应能力。
通常突发事件地区需要及时的医疗支援,WiMAX可以作为移动医院的基础。当现场救援或医护人员发现一名伤者时,可通过WiMAX与有经验的医生进行视频咨询,得到最有效的应对和救治措施。
WiMAX能使移动现场或灾难响应医院进行安全移动性通信。使用WiMAX,当移动医院从受灾地区的一处转移到另一处时,仍然能维持良好的数据和通信。具有政府级安全移动性的WiMAX解决方案,其安全性可以保护病人或伤者的个人隐私不会泄漏。
4.无线数字多媒体网络
WiMAX系统可为各类车辆内的乘客提供高速移动状态下的多媒体服务、定位服务。如在城铁、地铁、公交车、火车上为乘客提供高速网络互动、到站提示、车辆定位、实时影视、广告等各类服务。同时,由于WiMAX网络可以兼容Wi-Fi的网络设备,因此Wi-Fi终端用户也可享受移动宽带服务。
在国内,北京市石景山区政府、北京艾维通信公司和北京邮电大学WTI研究所合作,从2005年1月开始建设国内第一个基于WiMAX技术的网络—“石景山区Wi-Plus示范网络”,目的是针对未来“数字奥运”的远景规划和石景山区数码娱乐产业基地的建设目标,建设一个安全、灵活、实时性强,支持多种复杂应用的无线数字网络。无论是市民的简单通信还是各种娱乐媒体业务的实时体验以及未来北京奥运应急呼叫指挥中心的运作,都可以无障碍地在这个无线网络中得到实现。
类似的城市无线宽带网的建设,不仅可以为政府所用,很多企业也可以直接使用。各个行业都可以利用这些基础架构进行应用的开发,比如物流企业完全可以利用这个网络系统对车队进行有效的管理。目前,这种技术在银行、保险业已经开始应用,它的投资回报率非常诱人。
四、WiMAX对TD-SCDMA的影响
WiMAX的胜利,对其他三种3G标准都将带来冲击,但其中受影响最大的还是中国提出的标准TD-SCDMA。3G标准对于双工的处理,分为频分双工FD和时分双工TD两种情况,CDMA2000和WCDMA都是FDD的标准,事实上它和WiMAX的频率不一样,WiMAX对其冲击,就是市场层面的竞争,在频率上不会形成直接竞争的局面。而我国提出的国际标准TD-SCDMA却是TDD的标准,这也就是说,WiMAX会使用和TD-SCDMA一样的频率,TD-SCDMA在未来的竞争中,不但会面临市场的竞争,同时也会面临在频率资源上的竞争。
WiMAX成为3G后对TD在国际上的推广会产生一定影响。WiMAX已经开始在某些地区商用,它的支持者有英特尔、诺基亚、摩托罗拉、三星这样的国际巨头,在产业化上已经走得远比TD-SCDMA成功。而目前,TD-SCDMA在中国处于试商用阶段,韩国已进行过测试,而法国电信中国研发中心的TD测试还停留在实验室阶段。TD在国内的测试却并不顺利。有媒体传出,已经接近尾声的TD终端外场测试结果并不尽如人意,测试中TD终端在室外接通率仅达95%,在流媒体播放时也会出现传输中断和马赛克现象。TD-SCDMA如果不能快马加鞭早日成熟起来,恐怕成为国际标准的这条路,会变得更加漫长而艰难。
在当前这种形势下,中国应该从两方面进行应对,一方面通盘规划2G与3G网络建设与运营,充分利用现有的2G网络,停止新建2.5G/2.75G等过渡性网络,集中全国的人力、物力与财力促进中国3G—TD-SCDMA大干快上。
五、WiMAX的市场进展情况
从2007设备供应商、运营商对的WiMAX支持力度越来越大。除了韩国运营商,其他如日本、美国、新加坡等国家的运营商和ISP也纷纷明确要采用移动WiMAX技术。其中比较有影响力的是KDDI、Sprint Nextel和Clearwire,此外,BT、BellSouth、NTT DoCoMo也已经宣布将对移动WiMAX进行测试。其中,Sprint Nextel已经选择了Intel、三星、摩托罗拉等作为自己的设备供应商,并与诺基亚共同研发移动WiMAX便携终端的软件平台。诺基亚、英特尔和摩托罗拉等诸多国际巨头纷纷推出相应产品,例如基站、手机、解决方案。
预计日本2007年WiMAX产值在60亿日元,巴西的WiMAX产值将超过1亿美元。全球资讯机构JuniperResearch推测2007年移动WiMAX用户数将超过170万人。虽然相比2006年全球1亿的3G用户数只是很小一部分,但是相比2006年的16万WiMAX用户数来说,WiMAX后劲十足。马来西亚已经将2.3~2.4 GHz频段规划为宽带无线接入业务频段,并可以利用移动WiMAX等技术。马来西亚管制机构MCMC(Malay-sian Communications and Multimedia Commission)于2007年3月发放了四张WiMAX业务的许可证,此次获得WiMAX服务经营许可的公司分别为Bizsurf(M)私人有限公司、MIB Comm私人有限公司、Redtone-CNX Broadband私人有限公司和Asiaspace Dotcom私人有限公司。马来西亚政府希望运营商能在未来三年内覆盖全国40%的人口,以便实现政府到2010年让75%家庭使用宽带这一目标。
中国的无线城市建设正驶入快车道。北京将成为拥有150个WiMAX基站的城市,天津塘沽技术开发区将被无线宽带覆盖并扩展至整个天津,中国南方个别小镇已被WiMAX网络覆盖。网通在广东中山、重庆等都有WiMAX试验网,已建了一两年,电信和网通目前基本上是测试16D技术,中国移动还没有大面积铺开WiMAX试验,但也主要测16D技术,因为16D技术在国际上已经很成熟,而16E还不成熟。目前最积极的是联通,因为联通在接入方面还是缺少有线接入的资源,这样可以更加快速方便的实现一些业务。在中国联通的城市WiMAX测试中,出现了部分产品的吞吐量对环境敏感度过高,非视距传输能力有待提高等问题,部分产品出现了在重载、高频调制条件下丢包率增大的现象。
中国台湾预计在2010年前WiMAX网络总投资将达6.44亿美元。台湾地区经济管理部门负责人何美表示,估计到2010年底,台湾的WiMAX网络用户将达到800万。何美在2007亚太区英特尔信息技术峰会(Intel Developer Forum,IDF)上透露的消息,台湾已为“移动台湾”(M-Taiwan)计划拨出共达12.2亿美元的5年发展预算,而该计划旨在台湾建立无线宽带互联网服务的基础设施。台湾已经与英特尔、北电网络、NEC与Rohde & Schwarz等公司签署了谅解备忘录,以加快WiMAX技术在台湾的发展。 (作者:胡兴军)