尽管WiMAX技术的发展受到标准定义、频谱划分和业务模式等诸多因素的困扰,从2005全球WiMAX高峰会议上传来的讯息显示,越来越多的制造商开始追捧这项技术。据WiMAX论坛主席Ronald Resnick透露,在短短的一年多时间里,该论坛的会员数已经由2004年初的46家增长到现在的356家。WiMAX的阵营不仅迅速壮大,而且在产品化方面也取得长足进步。致力于这一无线技术的主要芯片和设备制造商几乎悉数亮相北京,展出了各种基站以及户外和室内客户端(CPE)设备,并利用WiMAX演示了VoIP、视频点播(VoD)、多媒体内容下载、流媒体播放和多人互动游戏。
陆愚: picoChip等公司成功完成互操作性测试。
此次展出的第一波WiMAX设备大部分是基于802.16d标准和3.5GHz频段,其中一家以色列公司Runcom展示了用于2.3GHz的产品,但它们是用于韩国的WiBro网络。不难看出,厂商普遍看好3.5GHz,认为基于此频段的设备将在全球范围内有最大的出货量,而后续也有厂商表示将推出基于2.5GHz、3.3GHz和5.8GHz的设备。
从参展的设备来看,基站的实现方式有很多种,其一是基于FPGA、DSP和picoArray等可编程器件的解决方案,优势是灵活性以及软件升级到802.16e的可能性；其二是基于富士通芯片的方案,需撤换板卡才能将基站升级到802.16e。Alvarion(奥维通)、Axxcelera是采用基于FPGA的方法,西门子采用DSP+FPGA的方案,Aperto和中兴采用富士通芯片,AirSpan采用PicoChip公司的芯片。
Xilinx公司DSP高级营销主管David Squires认为:“WiMAX 产品开发与 FPGA 方法的优势非常匹配。WiMAX 应用从性能和特性的角度看是很苛刻的,而平台 FPGA 产品如赛灵思 Virtex-4 和 Spartan-3 系列则可提供系统级解决方案,包括嵌入式处理器、高性能 DSP 引擎和全套的可定制 IP。”
SR Telecom公司的基站解决方案则是采用的ADI的TigerSHARC作为PHY芯片。ADI公司亚太区市场业务总监Todd Borkowski介绍:“由于BlackFine可实现DSP+MCU的特性,具有性能强大、功耗低的特性,目前主要应用在客户端方面,但是在未来,会开发新一代的BlackFine芯片用于基站的解决方案。”
富士通用于WiMAX的芯片是MB87M3400。据WiLAN公司的黄浩明介绍:“富士通PHY IP与MAC IP采用的是WiLAN公司的产品,其中MAC采用的是ARM9内核,而PHY IP 采用的是ARC处理器。”
“相比较英特尔公司的SoC,富士通的芯片既可用于客户端的室内单元又可用于室外单元,还可用于基站。”系统厂商Mitac公司的刘尚淳说。不过,当用于基站时,富士通建议客户采用外部PowerPC 处理器,而将ARM核旁路掉。
PicoChip公司利用其picoArray多处理器阵列的优势,既可实现802.16d又可升级到未来的802.16e。目前,该公司与英特尔结成了合作伙伴关系,即设备厂商可以采用英特尔的客户端解决方案以及Picochip的基站解决方案。据该公司新任亚太地区销售副总裁陆愚介绍,picoChip的芯片在由中国电信技术研究院组织的WiMAX Plugfest测试中,与Airspan、Axxcelera和Sequans通信等公司的WiMAX宽带接入方案、WiMAX芯片组和参考设计成功地通过了互操作性测试。
除了实现方式不同外,各家制造商的基站在容量上也有差别。Aperto宣称自己的基站可以支持6000个CPE,是迄今为止最大容量的WiMAX基站。AirSpan和中兴等多数公司的基站是支持4096个用户,而Alvarion的基站最多支持6个扇区,每个扇区支持254个用户。Alvarion表示,其基站可为每个用户提供最大18Mbps的下行+上行速率,而且运营商可根据用户需求在1-10Mbps之间调整下行速率,在0-8Mbps之间调整上行速率。其他公司的基站也具有类似的灵活性。
在CPE方面,制造商基本上已经从以前的FPGA实现方式转而采用英特尔和富士通的芯片。
英特尔的5116芯片支持10MHz信道带宽和256 OFDM(正交频分复用)载波,集成了802.16-2004 MAC层和OFDM PHY层以及TDM控制器。英特尔表示,该芯片可与SMI、TI的RF芯片共同使用,已被广泛应用在很多公司的802.16d客户端解决方案中,比如中兴、华为等公司的固定WiMAX客户端解决方案中。
CPE分为户外和室内两种,户外型需要外接天线。这次展示的亮点是Alvarion、NextNet、Aperto、AirSpan、Axxcelera等一批公司都推出了小型的室内客户端,不过中兴和华为尚未有室内客户端。大部分客户端采用面板状的天线,其缺点是具有方向性,需用户根据使用情况进行调整,而AirSpan独树一帜采用圆柱型天线,任何方向的接收性能都一样,从而避免了这个问题。
除了英特尔和富士通外,能提供WiMAX芯片的还包括一些较小的IC公司。加拿大WaveSat公司亚洲区销售市场营销总监陈继瑞认为,鉴于目前WiMAX市场还不成熟,解决方案最好由用户去定义。
他介绍,该公司目前推出的是第6代基于ASIC的PHY芯片DM256,其产品特色包括非视距(NLOS)性能较好、传输容量大、频谱效率高,而功耗只有400~500mW。
另外,Runcom公司与NextNet公司瞄准的是802.16e解决方案,其中Runcom公司的RNA201基带芯片集成了PHY、MAC以及MCU,既可用于客户端又可用于基站,已经应用于韩国WiBRO中。
在WiMAX RF方面,SiGe公司推出的是采用GaAs BiCMOS工艺的RF芯片7351和7051。据该公司应用工程师黄国盛介绍:“SiGe公司的RF可以和不同的基带芯片相配,包括英特尔、富士通以及Wavesat公司的芯片,而SMI公司的RF芯片只能和英特尔的基带芯片相配。”
总的来看,越来越多的芯片和设备制造商开始介入WiMAX技术,但受制于各个国家地区不同的频谱管制政策以及3G运营商对WiMAX的暧昧态度,这种新兴技术的应用前景依然非常不明朗。
作者:颜健、黄莺
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