無線寬帶技術的日新月異引發了企業使用此技術的需求增長,但制訂移動和無線計算計劃并非易事。面對眾多的無線寬帶技術,IT部門應當主動出擊,對各種網絡及其功能、可用性和成本作出分析,進行綜合比較,實現合理規劃。
美國內布拉斯加州(Nebraska)阿萊恩斯市政電力系統公司天天要不停地按維修和服務請求制作書面工作單,服務人員在一天的工作過程中不得不多次到辦公室領取新的工作單。該電力公司提供的服務覆蓋140平方英里。在強大的壓力下,公司設法讓技術人員通過3G網絡來接收客戶報修單資料,以減少書面作業,縮短對服務和維修工作單的響應時間,并降低完成這些工作的交通成本。
無線寬帶技術的日新月異引發了企業使用此技術的需求增長,在過去十年里,幾乎每年都會出現一項新的無線技術,如CDPD (蜂窩數字分組數據網絡)、Ricochet、GPRS、1xRTT(1 x Radio Transmission Technology)、EDGE(增強型數據速率GSM演進技術)、1xEV-DO、UMTS(通用移動通信系統)和HSDPA(高速下行鏈路分組接入)等等,它們都試圖引起移動用戶的愛好,并試圖獲得企業IT部門為了讓移動用戶保持工作效率所做的投資預算。
面對這樣多的技術,IT部門應當考慮自己的需要,享有主動權,而不是服務提供商提供什么就接受什么。企業必須綜合比較各種技術,進行合理規劃。
首先,設計一項全面的無線訪問策略不是選擇了一家運營商之后就能解決的,必須考慮使用哪幾種設備、是否采用移動/無線中間件、如何治理現場的移動計算機及配置,以及如何實施安全。這需要認真分析所執行工作的性質,以及如何改變企業數據的移動訪問。此外,現場的支持性移動系統可能需要專門的軟件。
好消息是,無線接入網絡開始高速運行、提供出眾的速率、具有良好的應用性能,到今年年底,高速3G網絡會出現在美國的大多數大都市區; 壞消息是,企業需要評估的無線技術種類越來越多,運營商正在評估或者測試新的3G和替代技術用于大規模部署,譬如WiMAX和城域Wi-Fi,以及包括IEEE 802.20移動寬帶在內的全新標準。
精心制訂及實施的移動和無線計算計劃會讓大多數公司受益,但制訂這樣一項計劃并非易事,所以迄今為止企業采用率增長緩慢。譬如說,接受本文調查的企業當中只有11%聲稱在廣泛采用寬帶無線數據。
近十年企業用于寬帶無線接入上的開支將多達數十億美元。本文將對各種網絡及其功能、可用性和成本作一分析,幫助企業認清今后三年的形勢,并根據覆蓋范圍或者速率來選擇網絡很簡單。另外還需考慮一些諸如投資回報、如何治理現場設備等的因素。
無線寬帶技術的影響評估
移動寬帶數據為企業帶來了許多優點,譬如可以使員工更有效地處理工作,可幫助員工提供優質的客戶服務。不過,成功地部署并非易事——它需要認真研究及規劃,還需要經過嚴格試用,以測試應用軟件的可靠性。
經常需要流動辦公的業務人員會發現,移動寬帶解決方案給他們提供的好處是顯而易見的,使他們在任何時間、任何地點都能訪問到企業的要害數據;對于銷售自動化系統而言,一線員工可以訪問最新的客戶數據,這可以確保為客戶提供更好的個性化服務;對于物流業而言,總部可以實時與司機保持溝通,配合電子地圖及時優化其運行線路,并且可以實時給他們提供客戶信息,提高工作效率; 對于設備維護人員而言,調度人員可以及時發送新的任務單到一線員工的設備上,這樣能夠降低急需維護設備的等待時間,確保資源合理有效的分配。
對于IT部門來說,系統治理員利用無線寬帶技術能夠從任何地方實時訪問企業系統,擴大了IT治理人員的工作范圍,可以更有效地完成工作任務。但這種服務方案每月需要50到60美元,還需要專門的網絡及技術支持。
對業務部門來說,公司可以通過使用無線技術來加強許多內部溝通,提高工作效率。不利之處就是無線寬帶的安全性保障還不夠。
從業務競爭力方面考慮,假如移動員工可以實時訪問企業數據,這可以縮短停機時間、提高客戶響應能力,公司因而可以改進整體效率。但為了確保效果,公司必須證實應用軟件在無線連接上使用正常,可能需要實施移動中間件、并且調整遠程訪問安全架構。
要考慮的其他方面是網絡性能的變化。無線網絡利用極復雜的方法,使用有限的頻譜資源把不同的射頻(RF)環境下的比特可靠地傳送給負荷不同的語音和數據用戶。不過,因為無線技術可動態調整以適應無線環境,吞吐量和延遲會發生變化,尤其是在信號很差的情況下。3G服務在良好環境下可以提供1Mbps的下行鏈路吞吐量,但在惡劣環境下,卻減少到只有幾個100Kbps,這種現象并不罕見。其他數據或者語音用戶帶來的負荷也會影響網絡性能。對任何大規模部署而言,要確保應用能夠忍受用戶會碰到的各種級別的速率。如今的3G網絡的上行鏈路速率一般低于下行鏈路速率,但預計2007年問世的下一代系統會改變這種情況,到時上下行鏈路速率將接近對稱。
另外安全性也需考慮,假如用戶是移動用戶,他們可能會完全失去信號,當鏈路重新連上時,新的連接可能會使用新的ip地址,這可能會對某些軟件(如VPN)帶來不利影響。部分基于IP的現成網絡應用軟件可以在如今的無線網絡上使用,但是要注重一點: 假如員工需要應用軟件嚴格不間斷,試點項目必須確保網絡盡可能可靠。幸好,幾乎各大應用軟件廠商,包括IBM、微軟、Oracle和Sybase都在改寫各自的應用軟件,以便能夠在無線鏈路上正常工作。另外還有移動/無線中間件提供商, 它們提供的移動VPN可緩解連接中斷現象、在不同類型的網絡(如蜂窩網絡和Wi-Fi)上提供無縫連接,并且提供端到端的安全。
無線寬帶之路: 越走越寬
十年前,廣域無線網絡的吞吐量只有10 Kbps左右,專門用于傳輸數據。CDPD、Mobitex、Ardis和 Ricochet好比當時的大魚,卻委身于小池塘,擁有的用戶數量沒有一個過萬。
上世紀90年代末期,無線數據系統開始集成到蜂窩網絡當中,部署的蜂窩網絡先用于模擬語音服務,后來用于數字語音服務。最初的數據速率比較慢,只有10Kbps左右,而且是基于電路交換(撥號)模式的,這種模式下,數據實際上用的是語音信道。
不過,此后速率迅速增加,而且改用基于分組的IP模式。GPRS用于由Cingular Wireless和T-Mobile運營的GSM網絡,其平均吞吐量為30Kbps到40Kbps; 假如是EDGE(增強型GPRS),吞吐量可提高到100Kbps左右; 而由Sprint Nextel和Verizon經營的CDMA網絡其平均速率在70Kbps左右。早期網絡的網絡延遲相當高,但已經開始有所降低: 往返時間不到500毫秒。
如今,大多數蜂窩網絡運營商在部署3G技術(第一代采用模擬技術,第二代采用數字技術)。運營商聲稱,3G網絡的下行鏈路吞吐量平均在400Kbps到700Kbps——比早期網絡快50倍。另外,網絡延遲也大大縮短,最新系統的往返時間接近100毫秒。價格也有所下降: 一年前,使用沒有限制的數據方案每個月需要80美元,而現在這種方案接近每個月50美元。
但是,雖然廣域無線在業界取得了巨大進步,服務費用卻比較高,連接不如有線鏈路穩定以及安全機制復雜,這一切意味著: 無線數據對許多公司來說仍具有挑戰性。無線運營商正在竭力讓數據收入達到總收入的10%,這就是佐證之一。不過據市場研究公司Yankee集團聲稱,廣域無線網的采用率正在迅速提高,三年內可能會翻一番。作為殺手級應用,語音繼續占據主導地位。
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廣域無線速率提高的同時,服務費卻在大幅下跌。一年前各大運營商每個月對沒有限制使用數據要收費80美元。如今,捆綁語音服務的服務方案一般每個月只有50到60美元。T-Mobile提供的價格方案最誘人,數據服務每個月只要30美元。使用沒有限制的方案可以隨時支持企業應用軟件,但假如你考慮主機托管Web服務器,或者開始下載影片,運營商可能會給你一張“勒令停止通知函”。
智能電話服務方案費用不大高,使用沒有限制,通常每個月只要40美元。不過在接受調查的讀者中,一半多的調查對象聲稱,蜂窩數據服務費仍偏高; 85%的人聲稱更喜歡統一價格方案,而不是根據使用量收費的方案。
展望未來,網絡的速率只會越來越快。針對EV-DO和通用移動電信系統(UMTS)的蜂窩網絡下一次重大升級定于2007年進行,到時將提供更快的上行鏈路速率,平均速率預計可達到400Kbps左右。據預計,再過四年,平均吞吐量將是如今網絡的近十倍。
3G、WiMAX和城域Wi-Fi
全球蜂窩網絡運營商在提供覆蓋范圍極其廣泛的無線服務。單單美國就有10多萬個基站(cell site),幾乎凡是在有人工作及生活的地方,都有服務在提供。
但這些服務對數據應用而言到底有多少用處呢?表《蜂窩網絡運營商統治市場》總結了當前網絡具有的功能,所有的速率來自運營商聲稱的數字。你可以看到,速率已經很高了,而且這些服務適合一系列廣泛的應用。但有兩個重要的技術問題需要考慮: 一是如今2G和3G網絡的混合性,二是網絡性能的易變性。
運營商現正在把EV-DO和HSDPA網絡作為高速覆蓋網絡(overlay network)部署到底層的單載波無線傳輸技術(1xRTT)和EDGE網絡上。Cingular、Sprint和Verizon計劃年底之前把覆蓋范圍擴大到前100個大都市區,不過在其他地方,無線設備會使用比較慢的服務。幸好,連接具有相對無縫性,網絡支持從一項服務切換到另一項服務,甚至在通話途中進行切換,不過可能會出現近幾十秒的延遲。這意味著,假如你的用戶跨越大片地區工作,就必須確保應用程序可以配合比較快的最新數據服務和比較慢的原有數據服務使用。
有可能對3G的霸主地位構成威脅的一項技術是WiMAX,這項寬帶無線技術利用IEEE 802.16實現了標準化。如今交付并可以使用的WiMAX版本是固定WiMAX(意味著使用固定端點),它提供了DSL、線纜調制解調器或者T1線等服務以外的一種選擇。WiMAX最可能部署在鄉村地區或者發展中國家。不過,廠商最感愛好的還是移動WiMAX(Mobile WiMAX),這種增強版本的WiMAX可實現高速移動、跨基站切換服務。標準方面的工作業已完成,但還需要一年過后才能看到通過認證的設備。移動WiMAX可能是將來蜂窩系統的高速數據覆蓋網絡,也可能作為獨立網絡而存在。
雖然移動WiMAX有望提供比目前3G系統更高的性能,但可用頻譜以及哪些運營商具備實際部署的能力方面存在重大問題。在美國,只有Sprint Nextel擁有大規模部署所需的頻譜,可以使用2.5GHz波段里面的相當一部分頻譜。8月8日,Sprint Nextel公布決定繼續推行部署移動WiMAX的項目,到2008年這個網絡將覆蓋美國的1億用戶。該公司承諾其吞吐量通??梢赃_到2 Mbps到 4 Mbps,這有點樂觀,非凡是一旦許多人開始使用網絡,速率會迅速下降。與此同時,擁有2.5GHz頻譜的另一家運營商Clearwire的寬帶無線覆蓋范圍主攻二級市場,它最近從英特爾和摩托羅拉分別得到了6億美元和3億美元的資金,以便部署WiMAX。
除了移動WiMAX和UMTS-TDD外,還有IEEE 802.20移動寬帶標準。高通公司收購了Flarion及該公司的Flash OFDM技術后,它的積極參與讓這項標準煥發了活力。之前由于被指責標準過程存在不當之處,802.20方面的工作曾暫時停止,不過這可能是個短期問題。IEEE 802.20產品和基礎設施有望在2008年之前出現,到時802.20可能會成為不可小覷的角色。CDMA2000標準工作組內部已在制訂一項規范,旨在讓IEEE 802.20可以與CDMA2000將來的版本EV-DO Rev C和諧共存。
隨著全球從3G服務過渡到4G服務的進程,無線大戰隨之上演,誰都想獲得主導地位。盡管4G仍完全沒有得到定義,這對WiMAX支持者來說卻是不可錯過的機會,不過它要與諸多技術進行競爭,包括IEEE 802.20和不斷演進的3G系統。
實際上,任何全新的無線技術要到這個十年底之前才會普遍應用,現在很難猜測哪項技術會占上風。眼下,IT治理人員需要知道的是,CDMA2000和GSM/UMTS/HSDPA網絡在廣域市場占主導地位。
一種全然不同的移動寬帶方案就是城域Wi-Fi。一批新的運營商正在都市地區部署接入點(AP),使用網狀架構: 其中AP充當中繼器,只有一部分AP需要有線連接到核心網絡。
城域Wi-Fi的優點很明顯,非凡是對電腦上裝有Wi-Fi卡的筆記本電腦用戶來說。Wi-Fi提供了比較好的網絡應用性能,這歸功于比較高的吞吐量和比較低的延遲。Wi-Fi還能提供比3G網絡更高的數據吞吐密度,原因是頻譜為數量很少的用戶提供服務,小區(cell)又比蜂窩網絡小得多。典型的部署密度是每平方英里20到40個AP,該地區內的理論聚合吞吐量為20 Mbps到100 Mbps——比3G基站所能達到的吞吐量高出10倍還多。
另一個優點就是有執照的4.9GHz頻譜可用于公共安全應用。摩托羅拉及其他廠商擁有多模式AP,可以同時支持政府應用的4.9GHz波段及居民與企業用戶的2.4GHz波段。運營商可以提供分級服務,對某種級別的吞吐量收取費用; 對速率受限制的另一種吞吐量則免費或者打折提供。甚至有一項IEEE標準正在開發中: IEEE 802.11s,該標準定義了如何在Wi-Fi系統上實現網狀的組網結構,將Wi-Fi的AP設備接入網狀網中,從而擴展網絡覆蓋范圍,增強可靠性。它有望統一網狀架構和協議的標準。
城域Wi-Fi也面臨一些問題。一個問題是,在成本合理的部署密度下,信號傳到某些大樓時,可能會相當弱。在許多情況下,這會要求使用中繼器把外部信號轉發到室內。另一個問題是,在2.4GHz下,只有三個非重疊射頻信道可供使用,這樣一來,專用系統和公用系統彼此干擾就無法避免了。IEEE 802.11協議從一定程度上解決了這個問題,但前提是基站能夠收到對方發來的信號。結果就是,一部分覆蓋地區會出現性能下降的問題; 另外,IEEE 802.11s標準預計要到2008年才能完成,這意味著如今部署的網絡是基于廠商的專有解決方案。
選擇無線網絡的決策點
在選擇為移動員工提供服務的無線網絡時,吞吐量、覆蓋范圍和成本不是惟一衡量標準,還要考慮另外幾個因素。
平臺類型: 可選擇智能電話、PDA或筆記本電腦。智能電話非常適合于收發電子郵件及訪問有選擇的數據。平臺包括: Linux、Palm OS、RIM、Symbian和Windows Mobile。
筆記本電腦方案: 可選擇藍牙、PC卡調制解調器或嵌入式解決方案,藍牙適用于偶然連接, PC卡調制解調器為比較頻繁地使用數據提供了最大的靈活性。嵌入式解決方案會讓你受制于某一項技術或者運營商,但提供了簡單的配置及更可靠的操作。
應用軟件類型: 選擇針對無線網絡優化的應用軟件或基于IP的標準網絡應用軟件。大多數應用軟件在Wi-Fi上工作還算正常,若換成3G,則無法正常運行,而重要的生產力應用軟件可能需要優化,或者需要結合無線中間件使用。各大應用軟件廠商現正在讓應用軟件具有“移動功能”,或者與中間件廠商合作,為移動設備擴展功能。
對于新興的移動寬帶而言,數據庫是重要的環節之一。為了提高終端的數據處理能力,手持移動設備上面往往需要安裝優化過的、超小型的數據庫。對于移動數據庫而言,“體積”很重要。目前,業界最先進的移動數據庫可以讓企業只部署特定應用所需要的數據庫組件,這使得終端數據庫所占用的內存能盡可能降低。
安全性: 許多電子郵件解決方案提供了自己的安全架構,在調查中,安全被列為是部署的重大障礙。企業的安全架構可能需要支持手持設備和筆記本電腦。
VPN: 考慮部署標準VPN和移動VPN,標準VPN可以在無線連接上工作,但不提供移動VPN具備的移動性方面的一些增強和性能優化。
設備治理: 多類廠商在競奪這個市場: 諾基亞等設備廠商、賽門鐵克等移動安全軟件廠商、思科等遠程訪問系統廠商、Novell等傳統設備治理公司、Sybase等移動中間件廠商、移動運營商以及包括IBM和微軟在內的傳統企業治理系統廠商。這方面企業IT部門必須事先調查一番,無線部署規模越大,治理系統就越重要。
綜上所述,擬訂策略如此復雜,難怪移動數據采用率增長緩慢。個別移動專業人員在3G數據服務上使用企業VPN實現移動連接是一回事,而設計全面的移動計算計劃使其既支持筆記本電腦和智能電話,又能滿足安全性、可靠性、性能和治理等方面的要求,那是另一回事。現場用戶也需要不同類型的支持,譬如可以監控遠程設備配置并相應更新系統的集中治理工具。這或許可以解釋為什么只有數量有限的調查對象聲稱在廣泛使用蜂窩數據。不過,移動/無線的硬件、軟件和網絡方面的選擇比以往來得廣泛,所以預計這些數字會穩步增長。
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