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美国:无线宽带为企业所用

热度:65℃ 发布时间:2023-11-16 19:19:21

无线宽带技术的日新月异引发了企业使用此技术的需求增长,但制订移动和无线计算计划并非易事。面对众多的无线宽带技术,IT部门应当主动出击,对各种网络及其功能、可用性和成本作出分析,进行综合比较,实现合理规划。

美国内布拉斯加州(Nebraska)阿莱恩斯市政电力系统公司天天要不停地按维修和服务请求制作书面工作单,服务人员在一天的工作过程中不得不多次到办公室领取新的工作单。该电力公司提供的服务覆盖140平方英里。在强大的压力下,公司设法让技术人员通过3G网络来接收客户报修单资料,以减少书面作业,缩短对服务和维修工作单的响应时间,并降低完成这些工作的交通成本。

无线宽带技术的日新月异引发了企业使用此技术的需求增长,在过去十年里,几乎每年都会出现一项新的无线技术,如CDPD (蜂窝数字分组数据网络)、Ricochet、GPRS、1xRTT(1 x Radio Transmission Technology)、EDGE(增强型数据速率GSM演进技术)、1xEV-DO、UMTS(通用移动通信系统)和HSDPA(高速下行链路分组接入)等等,它们都试图引起移动用户的爱好,并试图获得企业IT部门为了让移动用户保持工作效率所做的投资预算。

面对这样多的技术,IT部门应当考虑自己的需要,享有主动权,而不是服务提供商提供什么就接受什么。企业必须综合比较各种技术,进行合理规划。

首先,设计一项全面的无线访问策略不是选择了一家运营商之后就能解决的,必须考虑使用哪几种设备、是否采用移动/无线中间件、如何治理现场的移动计算机及配置,以及如何实施安全。这需要认真分析所执行工作的性质,以及如何改变企业数据的移动访问。此外,现场的支持性移动系统可能需要专门的软件。

好消息是,无线接入网络开始高速运行、提供出众的速率、具有良好的应用性能,到今年年底,高速3G网络会出现在美国的大多数大都市区; 坏消息是,企业需要评估的无线技术种类越来越多,运营商正在评估或者测试新的3G和替代技术用于大规模部署,譬如WiMAX和城域Wi-Fi,以及包括IEEE 802.20移动宽带在内的全新标准。

精心制订及实施的移动和无线计算计划会让大多数公司受益,但制订这样一项计划并非易事,所以迄今为止企业采用率增长缓慢。譬如说,接受本文调查的企业当中只有11%声称在广泛采用宽带无线数据。

近十年企业用于宽带无线接入上的开支将多达数十亿美元。本文将对各种网络及其功能、可用性和成本作一分析,帮助企业认清今后三年的形势,并根据覆盖范围或者速率来选择网络很简单。另外还需考虑一些诸如投资回报、如何治理现场设备等的因素。

无线宽带技术的影响评估

移动宽带数据为企业带来了许多优点,譬如可以使员工更有效地处理工作,可帮助员工提供优质的客户服务。不过,成功地部署并非易事——它需要认真研究及规划,还需要经过严格试用,以测试应用软件的可靠性。

经常需要流动办公的业务人员会发现,移动宽带解决方案给他们提供的好处是显而易见的,使他们在任何时间、任何地点都能访问到企业的要害数据;对于销售自动化系统而言,一线员工可以访问最新的客户数据,这可以确保为客户提供更好的个性化服务;对于物流业而言,总部可以实时与司机保持沟通,配合电子地图及时优化其运行线路,并且可以实时给他们提供客户信息,提高工作效率; 对于设备维护人员而言,调度人员可以及时发送新的任务单到一线员工的设备上,这样能够降低急需维护设备的等待时间,确保资源合理有效的分配。

对于IT部门来说,系统治理员利用无线宽带技术能够从任何地方实时访问企业系统,扩大了IT治理人员的工作范围,可以更有效地完成工作任务。但这种服务方案每月需要50到60美元,还需要专门的网络及技术支持。

对业务部门来说,公司可以通过使用无线技术来加强许多内部沟通,提高工作效率。不利之处就是无线宽带的安全性保障还不够。

从业务竞争力方面考虑,假如移动员工可以实时访问企业数据,这可以缩短停机时间、提高客户响应能力,公司因而可以改进整体效率。但为了确保效果,公司必须证实应用软件在无线连接上使用正常,可能需要实施移动中间件、并且调整远程访问安全架构。

要考虑的其他方面是网络性能的变化。无线网络利用极复杂的方法,使用有限的频谱资源把不同的射频(RF)环境下的比特可靠地传送给负荷不同的语音和数据用户。不过,因为无线技术可动态调整以适应无线环境,吞吐量和延迟会发生变化,尤其是在信号很差的情况下。3G服务在良好环境下可以提供1Mbps的下行链路吞吐量,但在恶劣环境下,却减少到只有几个100Kbps,这种现象并不罕见。其他数据或者语音用户带来的负荷也会影响网络性能。对任何大规模部署而言,要确保应用能够忍受用户会碰到的各种级别的速率。如今的3G网络的上行链路速率一般低于下行链路速率,但预计2007年问世的下一代系统会改变这种情况,到时上下行链路速率将接近对称。

另外安全性也需考虑,假如用户是移动用户,他们可能会完全失去信号,当链路重新连上时,新的连接可能会使用新的IP地址,这可能会对某些软件(如VPN)带来不利影响。部分基于IP的现成网络应用软件可以在如今的无线网络上使用,但是要注重一点: 假如员工需要应用软件严格不间断,试点项目必须确保网络尽可能可靠。幸好,几乎各大应用软件厂商,包括IBM、微软、Oracle和Sybase都在改写各自的应用软件,以便能够在无线链路上正常工作。另外还有移动/无线中间件提供商, 它们提供的移动VPN可缓解连接中断现象、在不同类型的网络(如蜂窝网络和Wi-Fi)上提供无缝连接,并且提供端到端的安全。

无线宽带之路: 越走越宽

十年前,广域无线网络的吞吐量只有10 Kbps左右,专门用于传输数据。CDPD、Mobitex、Ardis和 Ricochet好比当时的大鱼,却委身于小池塘,拥有的用户数量没有一个过万。

上世纪90年代末期,无线数据系统开始集成到蜂窝网络当中,部署的蜂窝网络先用于模拟语音服务,后来用于数字语音服务。最初的数据速率比较慢,只有10Kbps左右,而且是基于电路交换(拨号)模式的,这种模式下,数据实际上用的是语音信道。

不过,此后速率迅速增加,而且改用基于分组的IP模式。GPRS用于由Cingular Wireless和T-Mobile运营的GSM网络,其平均吞吐量为30Kbps到40Kbps; 假如是EDGE(增强型GPRS),吞吐量可提高到100Kbps左右; 而由Sprint Nextel和Verizon经营的CDMA网络其平均速率在70Kbps左右。早期网络的网络延迟相当高,但已经开始有所降低: 往返时间不到500毫秒。

如今,大多数蜂窝网络运营商在部署3G技术(第一代采用模拟技术,第二代采用数字技术)。运营商声称,3G网络的下行链路吞吐量平均在400Kbps到700Kbps——比早期网络快50倍。另外,网络延迟也大大缩短,最新系统的往返时间接近100毫秒。价格也有所下降: 一年前,使用没有限制的数据方案每个月需要80美元,而现在这种方案接近每个月50美元。

但是,虽然广域无线在业界取得了巨大进步,服务费用却比较高,连接不如有线链路稳定以及安全机制复杂,这一切意味着: 无线数据对许多公司来说仍具有挑战性。无线运营商正在竭力让数据收入达到总收入的10%,这就是佐证之一。不过据市场研究公司Yankee集团声称,广域无线网的采用率正在迅速提高,三年内可能会翻一番。作为杀手级应用,语音继续占据主导地位。

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服务价格走低

广域无线速率提高的同时,服务费却在大幅下跌。一年前各大运营商每个月对没有限制使用数据要收费80美元。如今,捆绑语音服务的服务方案一般每个月只有50到60美元。T-Mobile提供的价格方案最诱人,数据服务每个月只要30美元。使用没有限制的方案可以随时支持企业应用软件,但假如你考虑主机托管Web服务器,或者开始下载影片,运营商可能会给你一张“勒令停止通知函”。

智能电话服务方案费用不大高,使用没有限制,通常每个月只要40美元。不过在接受调查的读者中,一半多的调查对象声称,蜂窝数据服务费仍偏高; 85%的人声称更喜欢统一价格方案,而不是根据使用量收费的方案。

展望未来,网络的速率只会越来越快。针对EV-DO和通用移动电信系统(UMTS)的蜂窝网络下一次重大升级定于2007年进行,到时将提供更快的上行链路速率,平均速率预计可达到400Kbps左右。据预计,再过四年,平均吞吐量将是如今网络的近十倍。

3G、WiMAX和城域Wi-Fi

全球蜂窝网络运营商在提供覆盖范围极其广泛的无线服务。单单美国就有10多万个基站(cell site),几乎凡是在有人工作及生活的地方,都有服务在提供。

但这些服务对数据应用而言到底有多少用处呢?表《蜂窝网络运营商统治市场》总结了当前网络具有的功能,所有的速率来自运营商声称的数字。你可以看到,速率已经很高了,而且这些服务适合一系列广泛的应用。但有两个重要的技术问题需要考虑: 一是如今2G和3G网络的混合性,二是网络性能的易变性。

运营商现正在把EV-DO和HSDPA网络作为高速覆盖网络(overlay network)部署到底层的单载波无线传输技术(1xRTT)和EDGE网络上。Cingular、Sprint和Verizon计划年底之前把覆盖范围扩大到前100个大都市区,不过在其他地方,无线设备会使用比较慢的服务。幸好,连接具有相对无缝性,网络支持从一项服务切换到另一项服务,甚至在通话途中进行切换,不过可能会出现近几十秒的延迟。这意味着,假如你的用户跨越大片地区工作,就必须确保应用程序可以配合比较快的最新数据服务和比较慢的原有数据服务使用。

有可能对3G的霸主地位构成威胁的一项技术是WiMAX,这项宽带无线技术利用IEEE 802.16实现了标准化。如今交付并可以使用的WiMAX版本是固定WiMAX(意味着使用固定端点),它提供了DSL、线缆调制解调器或者T1线等服务以外的一种选择。WiMAX最可能部署在乡村地区或者发展中国家。不过,厂商最感爱好的还是移动WiMAX(Mobile WiMAX),这种增强版本的WiMAX可实现高速移动、跨基站切换服务。标准方面的工作业已完成,但还需要一年过后才能看到通过认证的设备。移动WiMAX可能是将来蜂窝系统的高速数据覆盖网络,也可能作为独立网络而存在。

虽然移动WiMAX有望提供比目前3G系统更高的性能,但可用频谱以及哪些运营商具备实际部署的能力方面存在重大问题。在美国,只有Sprint Nextel拥有大规模部署所需的频谱,可以使用2.5GHz波段里面的相当一部分频谱。8月8日,Sprint Nextel公布决定继续推行部署移动WiMAX的项目,到2008年这个网络将覆盖美国的1亿用户。该公司承诺其吞吐量通常可以达到2 Mbps到 4 Mbps,这有点乐观,非凡是一旦许多人开始使用网络,速率会迅速下降。与此同时,拥有2.5GHz频谱的另一家运营商Clearwire的宽带无线覆盖范围主攻二级市场,它最近从英特尔和摩托罗拉分别得到了6亿美元和3亿美元的资金,以便部署WiMAX。

除了移动WiMAX和UMTS-TDD外,还有IEEE 802.20移动宽带标准。高通公司收购了Flarion及该公司的Flash OFDM技术后,它的积极参与让这项标准焕发了活力。之前由于被指责标准过程存在不当之处,802.20方面的工作曾暂时停止,不过这可能是个短期问题。IEEE 802.20产品和基础设施有望在2008年之前出现,到时802.20可能会成为不可小觑的角色。CDMA2000标准工作组内部已在制订一项规范,旨在让IEEE 802.20可以与CDMA2000将来的版本EV-DO Rev C和谐共存。

随着全球从3G服务过渡到4G服务的进程,无线大战随之上演,谁都想获得主导地位。尽管4G仍完全没有得到定义,这对WiMAX支持者来说却是不可错过的机会,不过它要与诸多技术进行竞争,包括IEEE 802.20和不断演进的3G系统。

实际上,任何全新的无线技术要到这个十年底之前才会普遍应用,现在很难猜测哪项技术会占上风。眼下,IT治理人员需要知道的是,CDMA2000和GSM/UMTS/HSDPA网络在广域市场占主导地位。

一种全然不同的移动宽带方案就是城域Wi-Fi。一批新的运营商正在都市地区部署接入点(AP),使用网状架构: 其中AP充当中继器,只有一部分AP需要有线连接到核心网络。

城域Wi-Fi的优点很明显,非凡是对电脑上装有Wi-Fi卡的笔记本电脑用户来说。Wi-Fi提供了比较好的网络应用性能,这归功于比较高的吞吐量和比较低的延迟。Wi-Fi还能提供比3G网络更高的数据吞吐密度,原因是频谱为数量很少的用户提供服务,小区(cell)又比蜂窝网络小得多。典型的部署密度是每平方英里20到40个AP,该地区内的理论聚合吞吐量为20 Mbps到100 Mbps——比3G基站所能达到的吞吐量高出10倍还多。

另一个优点就是有执照的4.9GHz频谱可用于公共安全应用。摩托罗拉及其他厂商拥有多模式AP,可以同时支持政府应用的4.9GHz波段及居民与企业用户的2.4GHz波段。运营商可以提供分级服务,对某种级别的吞吐量收取费用; 对速率受限制的另一种吞吐量则免费或者打折提供。甚至有一项IEEE标准正在开发中: IEEE 802.11s,该标准定义了如何在Wi-Fi系统上实现网状的组网结构,将Wi-Fi的AP设备接入网状网中,从而扩展网络覆盖范围,增强可靠性。它有望统一网状架构和协议的标准。

城域Wi-Fi也面临一些问题。一个问题是,在成本合理的部署密度下,信号传到某些大楼时,可能会相当弱。在许多情况下,这会要求使用中继器把外部信号转发到室内。另一个问题是,在2.4GHz下,只有三个非重叠射频信道可供使用,这样一来,专用系统和公用系统彼此干扰就无法避免了。IEEE 802.11协议从一定程度上解决了这个问题,但前提是基站能够收到对方发来的信号。结果就是,一部分覆盖地区会出现性能下降的问题; 另外,IEEE 802.11s标准预计要到2008年才能完成,这意味着如今部署的网络是基于厂商的专有解决方案。

选择无线网络的决策点

在选择为移动员工提供服务的无线网络时,吞吐量、覆盖范围和成本不是惟一衡量标准,还要考虑另外几个因素。

平台类型: 可选择智能电话、PDA或笔记本电脑。智能电话非常适合于收发电子邮件及访问有选择的数据。平台包括: Linux、Palm OS、RIM、Symbian和Windows Mobile。

笔记本电脑方案: 可选择蓝牙、PC卡调制解调器或嵌入式解决方案,蓝牙适用于偶然连接, PC卡调制解调器为比较频繁地使用数据提供了最大的灵活性。嵌入式解决方案会让你受制于某一项技术或者运营商,但提供了简单的配置及更可靠的操作。

应用软件类型: 选择针对无线网络优化的应用软件或基于IP的标准网络应用软件。大多数应用软件在Wi-Fi上工作还算正常,若换成3G,则无法正常运行,而重要的生产力应用软件可能需要优化,或者需要结合无线中间件使用。各大应用软件厂商现正在让应用软件具有“移动功能”,或者与中间件厂商合作,为移动设备扩展功能。

对于新兴的移动宽带而言,数据库是重要的环节之一。为了提高终端的数据处理能力,手持移动设备上面往往需要安装优化过的、超小型的数据库。对于移动数据库而言,“体积”很重要。目前,业界最先进的移动数据库可以让企业只部署特定应用所需要的数据库组件,这使得终端数据库所占用的内存能尽可能降低。

安全性: 许多电子邮件解决方案提供了自己的安全架构,在调查中,安全被列为是部署的重大障碍。企业的安全架构可能需要支持手持设备和笔记本电脑。

VPN: 考虑部署标准VPN和移动VPN,标准VPN可以在无线连接上工作,但不提供移动VPN具备的移动性方面的一些增强和性能优化。

设备治理: 多类厂商在竞夺这个市场: 诺基亚等设备厂商、赛门铁克等移动安全软件厂商、思科等远程访问系统厂商、Novell等传统设备治理公司、Sybase等移动中间件厂商、移动运营商以及包括IBM和微软在内的传统企业治理系统厂商。这方面企业IT部门必须事先调查一番,无线部署规模越大,治理系统就越重要。

综上所述,拟订策略如此复杂,难怪移动数据采用率增长缓慢。个别移动专业人员在3G数据服务上使用企业VPN实现移动连接是一回事,而设计全面的移动计算计划使其既支持笔记本电脑和智能电话,又能满足安全性、可靠性、性能和治理等方面的要求,那是另一回事。现场用户也需要不同类型的支持,譬如可以监控远程设备配置并相应更新系统的集中治理工具。这或许可以解释为什么只有数量有限的调查对象声称在广泛使用蜂窝数据。不过,移动/无线的硬件、软件和网络方面的选择比以往来得广泛,所以预计这些数字会稳步增长。


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