全球 “ 无线城市 ” 发展的若干动向

1. 全球“无线城市”发展的若干动向 庄梓新 2007.09.13

2. 汇报提纲 一、什么是无线城市 二、全球无线城市的现状和发展趋势 三、需求驱动和科技创新 四、无线城市发展的三要素 五、主导应用 六、适用技术 七、商业模式 八、无线城市的规划实施及其成功关键

3. 一、什么是无线城市

4. 什么是“城域无线宽带网络” • 根据国际无线通信协会（WCA）的定义，“城域无线宽带网络”是指由市政当局或私人企业投资，通常基于WiFi、Mesh、WiMAX的技术体系，并以其宽带能力为市民、企业、外来访客和旅游者、政府机构服务的城市无线宽带网络。其基础设施可以是有线与无线相结合的混合结构。

5. 什么是“无线城市” • 已经构建城域无线宽带网络并为市民、企业、外来访客和旅游者、政府机构提供在任何时间、任何地点都能够安全、方便、快捷、高效地获取可支付得起的无线宽带服务的城市称作“无线城市”。

6. 无线城市的目标、愿景 • 提高政府效率、降低行政成本； 改进公共服务、加强公共安全； 消除数字鸿沟、改善人民生活； 优化投资环境、促进经济繁荣。 • 城域无线宽带网络将为城市构建能随时随地沟通交流的互动平台，这将使整个城市充满创新活力并为经济发展和社会进步创造和谐社会环境和崭新发展空间。

7. 二、全球无线城市的现状和发展趋势

8. 根据Muniwireless.com的统计，截至2007年5月底，美国无线城市的发展概况如下表所示：根据Muniwireless.com的统计，截至2007年5月底，美国无线城市的发展概况如下表所示：

9. 美国无线城市的地域分布

10. 美国无线城市的规模越来越大，建设投资逐年翻番，发展势头始终不减。美国无线城市的规模越来越大，建设投资逐年翻番，发展势头始终不减。

11. 正是这股发展潮流，催生了一批新兴运营商，如Earthlink，MetroFi等，并促使老牌的传统运营商，如AT&T，BT等由开始时的亟力抵制、阻挠转为积极参与；吸引了一批信息产业界巨头，如Intel、IBM、HP、Microsoft、Motorola、SamSung、Cisco、Nortel以及Google等协力推进并主动寻找自己在这一发展浪潮中的定位；也催生了由相关设备制造商、系统集成商、内容/服务提供商、网络运营商等组成的新兴产业链。正是这股发展潮流，催生了一批新兴运营商，如Earthlink，MetroFi等，并促使老牌的传统运营商，如AT&T，BT等由开始时的亟力抵制、阻挠转为积极参与；吸引了一批信息产业界巨头，如Intel、IBM、HP、Microsoft、Motorola、SamSung、Cisco、Nortel以及Google等协力推进并主动寻找自己在这一发展浪潮中的定位；也催生了由相关设备制造商、系统集成商、内容/服务提供商、网络运营商等组成的新兴产业链。

12. Sweden Toronto Westminster, UK Poland Berlin Seattle, WA Chicago, IL Monaco Düsseldorf, Germany Rhode Island Portland, OR Cleveland, OH Gyor, Hungary Osaka, Japan Philadelphia Italy Virginia Beach Taipei Jerusalem Austria Spain Los Angeles, CA S. Korea Georgia Putrajaya Colorado Springs, CO Tampa, FL Miami, FL Kaohsiung Corpus Christi, TX Indonesia Mangaratiba,Brazil Sydney, Australia Digital Communities POCs Digital Communities Engagements 无线城市的全球分布

13. 全球在建和规划中的无线城市已经超过1000个。其中包括：美国华盛顿、纽约、旧金山、洛杉矶、波特兰、费城、芝加哥、休斯顿、硅谷等重要城市以及奥兰多等著名旅游城市，英国伦敦、法国巴黎、德国汉堡、荷兰阿姆斯特丹、加拿大安大略、澳大利亚帕斯、新西兰惠灵顿、以色列耶路撒冷、新加坡以及我国台北等等。我国北京、上海、天津、武汉等大城市也在积极规划并启动试点。全球无线热点、无线热区、无线城市的建设大势所趋，已经形成当今世界的潮流。全球在建和规划中的无线城市已经超过1000个。其中包括：美国华盛顿、纽约、旧金山、洛杉矶、波特兰、费城、芝加哥、休斯顿、硅谷等重要城市以及奥兰多等著名旅游城市，英国伦敦、法国巴黎、德国汉堡、荷兰阿姆斯特丹、加拿大安大略、澳大利亚帕斯、新西兰惠灵顿、以色列耶路撒冷、新加坡以及我国台北等等。我国北京、上海、天津、武汉等大城市也在积极规划并启动试点。全球无线热点、无线热区、无线城市的建设大势所趋，已经形成当今世界的潮流。

14. 三、需求驱动和科技创新

15. 2005年11月16日，联合国在突尼斯召开“信息社会全球峰会”。会议指出：“信息社会最本质的是要创造、获取、传播、利用知识和信息，使全世界每个国家都能发挥人民的智能和潜力，促进各国经济和社会的可持续发展，并最终改善和提高人民的生活品质。”2005年11月16日，联合国在突尼斯召开“信息社会全球峰会”。会议指出：“信息社会最本质的是要创造、获取、传播、利用知识和信息，使全世界每个国家都能发挥人民的智能和潜力，促进各国经济和社会的可持续发展，并最终改善和提高人民的生活品质。”

16. 建设低成本、无处不在的城域无线宽带网络，实现宽带的地域和人群的全覆盖，为每个人提供“创造、获取、传播、利用知识和信息，提升自身智能和潜力”的公平机会，以便最终改善和提高人民的生活品质，这应该是信息社会的基本承诺。建设低成本、无处不在的城域无线宽带网络，实现宽带的地域和人群的全覆盖，为每个人提供“创造、获取、传播、利用知识和信息，提升自身智能和潜力”的公平机会，以便最终改善和提高人民的生活品质，这应该是信息社会的基本承诺。

17. 随着互联网和宽带的普及，人们越来越认识到“宽带将能触及并改善现代生活的几乎所有方面。”随着互联网和宽带的普及，人们越来越认识到“宽带将能触及并改善现代生活的几乎所有方面。” • 美国旧金山市市长Gavin Newson表示：“没有宽带就没有旧金山的未来。”洛杉矶市市长的愿景则是“期望洛杉矶无论在事实上还是在全球声誉上都成为一个宽带城市。”而费城市长则明确表示：“对无线费城的投资就是对费城市民及其子女未来的投资。” • 进入21世纪，很多城市都将宽带看作继水、电、气、通信之后政府理应投资并为市民提供普遍服务的第五公用事业（Fifth Utility）。

18. 1985 1995 2005 PC Internet Wireless Mobility What is “Normal”?

19. 无线互联网趋势 2003年手机用户数超过固话用户 未来无线互联网用户将超过有线互联网用户

20. 技术创新 • OFDM（正交频分复用） • 抗多径干扰，提高频谱效率，非视距传输。 • MIMO（多输入输出） • 提高数据传输速率，改善网络覆盖。 • MIMO-OFDM技术支持的802.11n，其传输速率将超过100Mbps。 • Mesh（网状网） • 自主发现，自动配置，自我修复。 • Intelligent Antenna Array（智能天线） • 高增益天线实时切换，减少干扰，增强网络的可扩展性和灵活性。 • ……

21. 国际标准 WiFi 802.11 1990年 IEEE正式启动802.11项目 1997.6 802.11标准诞生 802.11b 1999.9 2.4GHz CCK+QPSK 11Mbps 802.11a 2001年 5GHz DFDM 802.11g 2003.6 2.4GHz OFDM 54Mhz 802.11e,f 扩展802.11b,a QoS 802.11h Dynamic Frequency Selection 802.11i Security 802.11k Radio Resource Management 802.11n High data rate and throughput 100Mbps+ 802.11r fast roaming 802.11s Mesh 802.11v Wireless network management 802.11w Frame protection

22. 产业规模

23. 免照频段 • 由于WiFi Mesh使用2.4GHz，5.8GHz免许可证频段，大大减轻了运营商所面对的各种阻力、困难和经济负担，成为推动“无线城市”飞速发展的关键性有利条件。

24. 不同宽带接入技术的技术、经济比较

25. 建设和运维成本比较 Bits delivered at 10% the capital investment and 8% the operating expense of 3G “… cost to deliver data traffic will be a key differentiator between service providers. [H]igher throughput…enable[s] richer, more compelling data services…[and] provide[s] an operator with a substantial competitive advantage in the wireless data market, enabling a unique opportunity to gain market share.” Qualcomm whitepaper “The Economics of Mobile Wireless Data” Hypothetical Las Vegas city wide deployment

26. 技术创新、国际标准、产业规模、免照频段，为主要基于WiFi和Mesh技术的无线城市的发展提供了物质技术基础和广泛的可能性。据IDC估计，至2008年，全球预置WiFi接口的手持终端将超过5亿，再加上大量成功应用案例的经验积累，无线宽带接入实际已经做好推广普及的技术、产业和市场准备。技术创新、国际标准、产业规模、免照频段，为主要基于WiFi和Mesh技术的无线城市的发展提供了物质技术基础和广泛的可能性。据IDC估计，至2008年，全球预置WiFi接口的手持终端将超过5亿，再加上大量成功应用案例的经验积累，无线宽带接入实际已经做好推广普及的技术、产业和市场准备。

27. 四、无线城市发展的三要素

28. 确定应用需求是无线城市建设的出发点和归宿，说到底，应用决定一切。城域无线宽带网络的构建和各种应用服务的提供当然都离不开先进适用的技术，而商业模式则直接决定了项目有没有可持续发展的能力。主导应用、适用技术和商业模式是无线城市发展的三要素并直接影响项目建设的成败。确定应用需求是无线城市建设的出发点和归宿，说到底，应用决定一切。城域无线宽带网络的构建和各种应用服务的提供当然都离不开先进适用的技术，而商业模式则直接决定了项目有没有可持续发展的能力。主导应用、适用技术和商业模式是无线城市发展的三要素并直接影响项目建设的成败。

29. 五、主导应用

30. 确定应用需求是无线城市规划建设的前提条件。确定应用需求要分别列出“必须具备”和“争取实现”两类，并注意：确定应用需求是无线城市规划建设的前提条件。确定应用需求要分别列出“必须具备”和“争取实现”两类，并注意： • 针对性。要从实际出发，充分考虑各类用户的不同关切以及城市经济社会发展的总体目标。 • 前瞻性。要关注科技发展带来的新机会以及国内外无线城市建设的成功经验。 • 可操作性。要对重要应用作成本/价值比评估并同时进行成本效益分析以确认其可行性。

31. 公共服务 Field Case Management Regulatory Compliance License Applications 公共安全 Incident Mgmt Safety Inspection Legal Documentation Remote Monitoring 教育服务 Classroom Note Taking Research Grading 医疗服务 Point of Care Electronic Records Prescriptions and Order Entry 能源与公用事业 Service Calls Systems Mgmt Remote Monitoring 零售行业 Customer Service Inventory Mgmt 制造业 Machine Maintenance Logistics Plant Management 房地产与建筑业 Architectural Drawings Listing Management Site Inspection 金融保险业 Claims Adjustment Policy Sales Credit Applications 通信服务 Email services Internet access 社区活动 Planning Logistics Collaboration 方便接入 Anytime, anywhere access Information exchange Email communication 旅游服务 Event planning Information 不同用户群体的应用需求 政府 企业 市民

32. 无线城市2.0 • 经过过去三年（2004-2006）的实践，在发展势头不减的同时，人们也在总结无线城市发展中的经验教训，进行必要的反思和重新评估。在无线城市发展初期，一般都强调以为社会公众提供廉价或免费宽带接入，消除数字鸿沟作为主要推动力，但实践结果并不理想，一方面形不成可持续发展的经济支持，另一方面又因过早与传统电信运营商的正面冲突而阻力重重。在反思基础上，人们提出所谓无线城市2.0，强调构建多应用业务网络，并以如视频监控、应急指挥、移动办公等政府应用作为切入点，一方面需求紧迫、效果明显而且政府有偿使用，能获得财政资金的有效支持；另外，作为专网应用也能相对缓和与传统电信运营商之间的矛盾。在政府应用基础上再逐步扩展公众服务的领域和规模。无线城市2.0还特别强调城市郊区和农村的市场机会。

33. 政府应用及其拓展

34. 政府应用及其拓展

35. 典型的政府应用

36. 典型的政府应用

37. 典型的政府应用

38. 典型的政府应用

39. 典型的政府应用

40. 典型的政府应用

41. 典型的政府应用

42. 终端驱动 • 最近，Apple推出iPhone引起全球轰动。人们将其称为过去30年来划时代的消费电子产品。强大的计算能力，4-8G的存储容量，既能支持GSM，Edge又能支持WiFi，而且低于500美元的售价也很有吸引力。 • 根据美国Forrester研究公司的调研报告，76%的WiFi用户在家里上网，26%在办公室上网，只有5%在室外依托城域无线宽带网络上网。其主要原因是受终端制约。而iPhone以及WiFi接口的黑莓（Black Berry）的出现将对室外无线公共接入很快产生影响。今天，95%无线上网用的是笔记本电脑，只有5%用手持终端，专家估计，两年内，情况将会倒置，这种转变已经开始。除Apple的iPhone，RIM的Black Berry外，Dell也将推出全系列为商务人员使用的WiFi终端，对无处不在的WiFi的消费需求随着iPhone出现而得到新的推动力。

43. 若干杀手级应用 • Voice over WiFi WiFi+Skype相当于通话免费 • Data everywhere 在现场能随时随地连接数据中心，相当于数据库随身带。 • Location Based Services 随时随地获取与所在位置相关的信息服务 • Triple Play 数据、话音、视频三重播放服务。在802.11n和Mobile WiMAX支持下服务将会更加丰富多彩。

44. 六、适用技术

45. 三层结构的技术体制 • 越来越多的无线城市在技术体制上都采用以下三层结构： • 以光纤作为城域无线宽带网络的骨干和核心层；以Mesh和WiMAX作为中继和回传的汇聚层；以无处不在的WiFi作为最后100米的接入层。 • 光纤的优点：信号质量好，理论上容量无限；缺点：成本高、建设周期长、不能支持移动应用。 • 无线的优缺点则正好相反。可见优势互补。人们将无线看作光纤主干网的延伸和扩展。

46. 三层结构无线宽带城域网的示意方案

47. 北京CPIP一期光纤网分布

48. 无线宽带城域网络在北京市五环以内的覆盖分布无线宽带城域网络在北京市五环以内的覆盖分布

49. 七、商业模式

50. 确定商业模式的原则 • 没有一个普遍适用的商业模式，要从本地实际出发，不盲目照搬其它城市的商业模式。因为，每个城市的需求重点不同，潜在用户群体的背景不同，政府的财政状况不同，现有产业链基础不同，盲目照搬不会成功。 • 必须综合考虑以下因素： • 用户群体 • 应用类型 • 政策环境 • 当地政府财政状况 • 外部资金来源（借贷、债券等） • 在认真调研分析，确定“无线城市”的目标、策略，应用需求和业务设计的基础上研究确定合适的商业模式，并在实施中进行适应性调整。