賽迪顧問-無線城市規(guī)劃建設(shè)研究

PAGE2通信產(chǎn)業(yè)研究面向市場面向未來本期主題：無線城市規(guī)劃建設(shè)研究主辦賽迪顧問股份有限公司主辦CCIDC.,LTD.

本期主題：無線城市規(guī)劃建設(shè)研究賽迪顧問通信產(chǎn)業(yè)研究中心余周軍李嘉2002年費城的無線城市計劃引發(fā)了全球范圍內(nèi)無線城市建設(shè)的熱潮。從最初的技術(shù)之爭、到無線城市運營模式探索，無線城市這一新興事物發(fā)展過程中內(nèi)涵得到不斷深化。賽迪顧問認(rèn)為：在中國，運營商3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與業(yè)務(wù)發(fā)展與政府提升城市信息化水平的需求有很好的契合點。無線城市應(yīng)成為3G業(yè)務(wù)突破口，以本地化、特色化應(yīng)用為抓手，將實現(xiàn)政府與運營商的雙贏，實現(xiàn)城市信息化水平的穩(wěn)步提升并發(fā)掘產(chǎn)業(yè)新的增長點。第一章無線城市發(fā)展歷程1.1無線城市發(fā)展現(xiàn)狀近幾年來，各種無線寬帶接入技術(shù)，如WiFi、WiMAX、Bluetooth、3G的發(fā)展，使人們能夠擺脫電話線的束縛，逐漸從固定走向移動，人們通過無線接入Internet的需求也在飛速地增長。從世界范圍看，無線移動寬帶通信已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。無線城市的興起是無線移動通信發(fā)展大潮的自然延伸和拓展。自2002年美國費城提出無線城市的概念后，無線城市成了全球的熱點。全世界已經(jīng)有超過600個城市（其中半數(shù)在美國）開始或計劃建設(shè)“無線城市”以滿足公共接入、公共安全和公共服務(wù)的需要。全世界已經(jīng)或正在建設(shè)的無線數(shù)字城市有：美國的華盛頓、紐約、舊金山、洛杉磯、波特蘭、費城、休斯敦等重要城市以及邁阿密、奧蘭多等著名旅游城市，英國的倫敦、加拿大的安大略，澳大利亞的帕斯、新西蘭的惠靈頓、荷蘭的阿姆斯特丹、德國的漢堡、以色列的耶路撒冷、新加坡等，全球范圍內(nèi)，經(jīng)濟較為發(fā)達(dá)的區(qū)域大都以城市為單位提出了建設(shè)無線城市的目標(biāo)和相應(yīng)計劃。中國緊跟世界趨勢，也掀起了無線城市建設(shè)的熱潮。根據(jù)賽迪顧問的相關(guān)追蹤，早在2005年，天津濱海新區(qū)就著手開展無線城市建設(shè)試點——2006年，濱海新區(qū)選用當(dāng)時新出爐的802.16e版本，即WiMAX移動版本技術(shù)，搭建了2基站、7扇區(qū)的試點網(wǎng)絡(luò)，并著手開展服務(wù)。經(jīng)過幾年的發(fā)展，我國目前的無線城市建技術(shù)已經(jīng)成為推動新加坡增長的重要力量。新加坡在2006年早期就宣布了“智慧國2015（iN2015）”計劃，計劃將建設(shè)下一代全國信息通訊基礎(chǔ)設(shè)施（包括有線和無線網(wǎng)絡(luò)），將至少達(dá)到1Gbps的網(wǎng)速，并計劃在截至2012年的這段時間內(nèi)逐步在新加坡全國開展部署。在建設(shè)的過程中，第一階段全部選擇了WiFi無線網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)，從2006年底新加坡電信公司啟動了商業(yè)WiMAX網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)，作為WiFi的補充。在新加坡，無線寬帶被定位于“第五公共事業(yè)”，由政府給予財政支持，無線城市建設(shè)及運營模式為政府主導(dǎo)建設(shè)與運營模式。政府選定SingTel、iCeLL（iCELLNetworkPteLtd）和QMax（QMAXCommunications）3家基礎(chǔ)運營商與政府合作建設(shè)，提供三年期的512K無線寬帶服務(wù)。如果用戶想使用帶寬更高的服務(wù)則需要付費。1.2.4北京：駐地網(wǎng)運營商建設(shè)的“奧運無線城市”北京從2005年就開始有興建無線城市的規(guī)劃，奧運會則成為其最大的推動力。北京無線城市一期開通范圍包括二環(huán)、三環(huán)、CBD商圈、金融街、中關(guān)村地區(qū)及望京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、宣武椿樹、亦莊地區(qū)等，覆蓋面積約100平方公里，用戶通過支持WiFi的筆記本電腦、PDA等電子產(chǎn)品均可實現(xiàn)免費上網(wǎng)，北京因此也成為目前國內(nèi)最大規(guī)模的無線城市。北京的無線城市采用了WiFi+Mesh主覆蓋、WiMAX補充覆蓋的組網(wǎng)方式。北京無線城市項目由中電華通公司承建，并且負(fù)責(zé)奧運后北京無線城市的全面商業(yè)運營。北京無線城市建設(shè)運營初期采取了免費的策略，但隨后將展開收費運營，并以此回收投資并支付運營成本。第二章從技術(shù)之爭到運營模式大多數(shù)無線城市建設(shè)的背后都有政府的影子。然而，政府并不能獨立完成無線城市的建設(shè)與運營：政府缺乏相應(yīng)的技術(shù)力量與組織結(jié)構(gòu)來建設(shè)、并持續(xù)運營無線城市的網(wǎng)絡(luò)，并為民眾提供相應(yīng)的服務(wù)。無線城市建設(shè)所需的資金也是一個問題。此外，技術(shù)的演進也在促使無線城市網(wǎng)絡(luò)不斷升級，無線城市本身就不是一種一次性投資項目。事實上，絕大多數(shù)的無線城市項目中，政府都選擇了一個或多個合作伙伴，來支持計劃的實行。合作伙伴的選擇引發(fā)了無線城市建設(shè)中的“爭議”。無線城市符合無線移動寬帶通信的發(fā)展趨勢，期間蘊藏著巨大的經(jīng)濟利益。選用何種技術(shù)構(gòu)建無線城市網(wǎng)絡(luò)、由誰來運營無線城市網(wǎng)絡(luò)等成為了無線城市發(fā)展初期的主要課題。2.1無線城市技術(shù)選型無線城市中采用的主要技術(shù)為WiFi/WiFi+Mesh、WiMAX、以及3G技術(shù)。在前期的無線城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，主要采用WiFi和WiMAX這兩種無線寬帶接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而3G（WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA）技術(shù)也已經(jīng)成為了無線城市建設(shè)中可靠的選擇。無線城市中的技術(shù)之爭更多是不同陣營對無線移動寬帶通信市場的爭奪。2.1.1主要技術(shù)簡介WiFi/WiFi+Mesh技術(shù)WiFi/WiFi+Mesh（無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)）是一種與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)完全不同的新型無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)下網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都發(fā)送和接收信號，并具備自動路由功能，是一種自組織、自管理的智能網(wǎng)絡(luò)。圖2WiFi+Mesh組網(wǎng)方案資料來源：賽迪顧問2009，10在這樣的組網(wǎng)模式下，無線城市由一組呈網(wǎng)狀分布的無線AP構(gòu)成，AP均采用點對點方式通過無線中繼鏈路互聯(lián)，將傳統(tǒng)WLAN網(wǎng)絡(luò)中的無線"熱點"擴展為真正大面積覆蓋的無線"熱區(qū)"。它的特點如下：——高帶寬。將傳統(tǒng)WLAN的"熱點"覆蓋擴展為更大范圍的"熱區(qū)"覆蓋，消除原有的WLAN隨距離增加導(dǎo)致的帶寬下降。另外，采用Mesh結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，信號能夠避開障礙物的干擾，使信號傳送暢通無阻，消除盲區(qū)?！嫒菪?。Mesh采用標(biāo)準(zhǔn)的802。11b/g制式，可廣泛地兼容無線客戶終端，特別是筆記本終端?！耘渲门c自愈合。無線Mesh網(wǎng)中AP具備自動配置和集中管理能力，并具備自動發(fā)現(xiàn)和動態(tài)路由連接，組網(wǎng)方式簡潔，網(wǎng)絡(luò)易于建設(shè)。WiMAX技術(shù)WiMAX即全球微波接入互操作系統(tǒng)，是一項基于IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入城域網(wǎng)技術(shù)。其基本目標(biāo)是提供一種在城域網(wǎng)一點對多點的環(huán)境下，可有效地進行互操作的寬帶無線接入手段。表1802.16系列空中接口標(biāo)準(zhǔn)比較特征802.16802.16a802.16d802.16e標(biāo)準(zhǔn)情況01年12月發(fā)布03年1月發(fā)布04年6月獲批06年2月發(fā)布使用頻段10～66GHz<11GHz11～66GHz<11GHz<6GHz信道條件LOSNLOSLOS/NLOSNLOS移動性固定固定固定移動/漫游調(diào)制方式QPSK/16QAM/64QAM256OFDM(BPSK/QPSK/16QAM/64QAM)256OFDM(BPSK/QPSK/16QAM/64QAM)2048OFDMA256OFDM(BPSK/QPSK/16QAM/64QAM)128/512/1024/2048OFDMA信道帶寬25/28MHz1.25～20MHz1.25～20MHz1.25～20MHz傳輸速率32～133Mbps(28MHz)75Mbps(25MHz)75Mbps(20MHz)15Mbps(5MHz)小區(qū)半徑<5Km5～10Km5～15Km資料來源：賽迪顧問2009，10WiMAX是一項新興的無線通信技術(shù)，其設(shè)計之初即專門面向城域領(lǐng)域、并面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接。WiMAX標(biāo)準(zhǔn)中采用了多種新技術(shù)，具備一定的技術(shù)先進性，包括有：——覆蓋范圍大。每基站可實現(xiàn)最大10公里的可視距覆蓋；——帶寬大。提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，支持增值服務(wù)；——解決目前城域網(wǎng)對終端移動性支持不足和覆蓋范圍小、抗干擾能力差、安全性低等問題；——支持用戶在移動狀態(tài)下寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)；——蜂窩形式組網(wǎng)，實現(xiàn)漫游通信。3G技術(shù)3G是第三代移動通信技術(shù)的簡稱（英語：3rd-generation），是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。與2G相比，3G在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上得到了較大提升。3G是隨電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的演進技術(shù)，是一種面向廣域網(wǎng)的移動通信技術(shù)，可以很好的支持移動接入與漫游。3G目前有四種制式。其中WCDMA、CDMA2000、以及國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA是早期的三個3G標(biāo)準(zhǔn)，在美國等國家的支持下，2007年WiMAX也成為ITU的3G標(biāo)準(zhǔn)之一。2.1.2技術(shù)選型分析WiFi/WiFi+Mesh、WiMAX、以及3G都是主流的無線移動寬帶通信技術(shù)，其技術(shù)演進正走向融合，并最終走向4G?？梢哉f，這三類技術(shù)均足以支撐無線城市網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，并在此基礎(chǔ)上提供無線寬帶服務(wù)。然而，三類技術(shù)的“出身”不同，發(fā)展歷史不同，出發(fā)點不同，導(dǎo)致這些技術(shù)在不同的無線城市應(yīng)用場景中具備不同的特質(zhì)。就建設(shè)無線城市網(wǎng)絡(luò)而言，技術(shù)選型有如下需要考量的因素。技術(shù)成熟度三類技術(shù)有不同的技術(shù)成熟度，3G技術(shù)最為成熟，WiFi+Mesh也相對成熟，但在大規(guī)模組網(wǎng)、漫游等方面存在一定的不足，高速移動下性能稍顯不足，而WiMAX技術(shù)的成熟度相對較低，尤其是e版本。頻譜資源三種技術(shù)都需要有相應(yīng)的頻譜資源支撐。ITU已經(jīng)為原有的三個3G標(biāo)準(zhǔn)劃定了相關(guān)頻譜。WiMAX目前缺乏專用的頻譜資源，在被劃為3G標(biāo)準(zhǔn)后，由于使用了TDD技術(shù)，與我國的TD-SCDMA技術(shù)形成了競爭關(guān)系，因此在我國的應(yīng)用需要注意規(guī)避。WiFi使用的是免費的2.4G頻譜，這導(dǎo)致WiFi組網(wǎng)后網(wǎng)絡(luò)易被干擾，特別是組網(wǎng)時可能出現(xiàn)頻譜不能用的可能性。終端支撐三種組網(wǎng)技術(shù)都有相應(yīng)的終端支撐。WiMAX技術(shù)成熟度最低，特別是頻譜未定導(dǎo)致終端廠商難以推動產(chǎn)業(yè)化，因此WiMAX越來越作為一種傳輸技術(shù)，在無線城市中通常與WiFi聯(lián)合使用。未來終端將是3G+WiFi的雙模及多模終端。需要注意的是，在我國WAPI標(biāo)準(zhǔn)將得到廣泛使用。有線傳輸資源三種無線移動寬帶城域通信技術(shù)都是接入層技術(shù)，在真正組網(wǎng)中都或多或少的需要有線傳輸資源的支撐。WiFi+Mesh以及WiMAX技術(shù)、尤其是小范圍內(nèi)的覆蓋中對有線傳輸資源的依賴相對較低?？偟膩碚f，三種技術(shù)的成熟度都足以支撐無線城市網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，但在不同政策環(huán)境下、不同資源支持下、不同網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)下，對技術(shù)選型構(gòu)成了一定的限制，政府在引導(dǎo)無線城市發(fā)展中，需要因地制宜，選用合適的技術(shù)。2.2無線城市運營模式分析從世界范圍內(nèi)典型無線城市發(fā)展歷程可以看到，無線城市建設(shè)的技術(shù)相對還是比較成熟，建網(wǎng)選型不再成為無線城市建設(shè)過程中的障礙，運營模式，或者說誰來建設(shè)并運營無線城市網(wǎng)絡(luò)成為無線城市項目的成敗關(guān)鍵。截止到目前，“無線寬帶網(wǎng)絡(luò)”項目的投資運營模式大致有以下3類：政府自建、企業(yè)建設(shè)、政企合作。2.2.1政府主導(dǎo)模式該模式下，無線網(wǎng)絡(luò)作為公用事業(yè)，政府預(yù)算撥款，支持無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運維，并向市民和游客提供免費或低價格的服務(wù)。這種模式的優(yōu)點在于：無線網(wǎng)絡(luò)屬于公益性質(zhì)，用戶可以享受到真正的免費和低價，最大程度提高政府部門、企業(yè)和公眾對信息技術(shù)的應(yīng)用，提高社會效率。這種模式的缺陷在于：盡管無線寬帶城域網(wǎng)建設(shè)成本較低，但建設(shè)與運維全部由政府承擔(dān)，依然負(fù)擔(dān)較重；如果無線寬帶城域網(wǎng)僅提供給政府部門專用，則在很大程度上造成資源浪費；如果無線寬帶城域網(wǎng)同時對企業(yè)和公眾提供免費服務(wù)，將對運營商經(jīng)營的網(wǎng)絡(luò)類型帶來沖擊，給政府帶來解決傳統(tǒng)運營商的利益權(quán)衡問題。如欲向市民提供免費全城WiFi的法國巴黎市政府遭到法國電信反對，免費WiFi被迫叫停，香港幾家3G運營商也曾要求特區(qū)政府就免費WiFi和3G發(fā)牌問題做出答復(fù)。政府建設(shè)模式需要具備兩個前提條件：一是政府財政有足夠強的支付能力和意愿，二是政府需要有效的平衡提供其他網(wǎng)絡(luò)的運營商利益，維護市場公平競爭環(huán)境。在此前提下，政府完全擁有網(wǎng)絡(luò)所有權(quán)，能夠有效控制無線寬帶城域網(wǎng)的運營方式、服務(wù)對象，能夠最大限度實現(xiàn)政府優(yōu)先使用網(wǎng)絡(luò)，保障政府應(yīng)用的信息安全性，實現(xiàn)資源在全社會范圍內(nèi)合理分配，調(diào)動公眾與企業(yè)應(yīng)用無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的積極性。該模式適用于政府財政支付能力較強，且將應(yīng)用范圍限定為政府應(yīng)用和指定有限區(qū)域范圍的應(yīng)用，而不涉及大范圍的企業(yè)和公眾應(yīng)用。新加坡與中國香港目前采用了這一模式，然而這一模式并不具備很好的可復(fù)制性，難以推廣。圖3無線城市運營模式出資方出資方經(jīng)營模式收益模式運營商政府政企合作政府支付費用，外包給運營商按照政府要求設(shè)計、建設(shè)、管理與運維運營商自行設(shè)計、建設(shè)、管理與運維，政府租用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)政府與運營商聯(lián)合投資、建設(shè)，政府主導(dǎo)、監(jiān)督，運營商進行運維，政府支付運維費政府以財政預(yù)算支付給運營商各類費用運營商通過給政府、企業(yè)、公眾提供基本無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及增值服務(wù)獲取收入運營商在政府主導(dǎo)下運維，并收取政府、企業(yè)、公眾服務(wù)費資料來源：賽迪顧問2009，102.2.2企業(yè)主導(dǎo)模式由運營商投資建設(shè)、經(jīng)營，政府、市民和旅游者等購買無線寬帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這種模式的優(yōu)點在于：政府不需要為無線寬帶城域網(wǎng)建設(shè)支付費用，只需要就政府業(yè)務(wù)需要支付網(wǎng)絡(luò)服務(wù)費，政府負(fù)擔(dān)較輕；運營商為了吸引用戶會不斷提高網(wǎng)絡(luò)性能、提高服務(wù)質(zhì)量，使政府的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境日益提高。這種模式的缺陷在于：政府對運營商的經(jīng)營方式干預(yù)能力有限，政府優(yōu)先使用保障、網(wǎng)絡(luò)安全等問題都將影響到政府部門的應(yīng)用水平；以盈利為目的的經(jīng)營方式必將在一定程度上降低企業(yè)和公眾的無線寬帶網(wǎng)絡(luò)使用積極性，影響社會效率。企業(yè)建設(shè)模式能夠較好的克服政府財政支付能力不足、無線寬帶城域網(wǎng)定價影響市場公平競爭等問題，能夠通過對政府、有意愿付費使用無線寬帶網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)和公眾收費來解決運營商持續(xù)發(fā)展問題。但這種模式對于滿足政府使用優(yōu)先、安全性與穩(wěn)定性等要求實現(xiàn)度較低，以盈利為目的的經(jīng)營方式對于政府希望在一定范圍內(nèi)調(diào)動公眾和企業(yè)應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)的積極性不利。更深層次的原因是，目前，移動語音仍然是運營商收入的主體，展開無線城市建設(shè)后，在移動終端通過無線城市網(wǎng)絡(luò)的VoIP業(yè)務(wù)將對移動語音帶來強烈沖擊，影響了運營商的盈利。此外，單純由企業(yè)主導(dǎo)無線城市建設(shè)與運營的情況下，政府對此缺乏發(fā)言權(quán)，難以推動無線城市的快速建設(shè)與服務(wù)普及。2.2.3政企合作模式政府授權(quán)（也可參與投資）、運營商投資建設(shè)、經(jīng)營，政府提供政策，設(shè)施支持并實施監(jiān)管。這是目前被較多國家采用的方式，也將是未來無線城市網(wǎng)絡(luò)的主流方式。在該方式下，政府選擇誰來運營、建設(shè)無線城市網(wǎng)絡(luò)將成為其中的關(guān)鍵。從現(xiàn)有的一些無線城市的案例來看，基礎(chǔ)運營商與駐地網(wǎng)運營商是兩種主要的選擇。駐地網(wǎng)運營商駐地網(wǎng)運營商是指由于歷史原因，在城市中擁有部分網(wǎng)絡(luò)資源的非基礎(chǔ)運營商，例如北京無線城市建設(shè)和運營的承擔(dān)著——中電華通。中電華通等駐