WiMAX与Wi-Fi的发展之路

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对于无线城市的理解可以有两种,一种是宏观的,一种是狭义的。宏观理解是指无线城市利用无线技术或者手段来对网络进行覆盖,提供无线接入的服务。在宏观层面,所有的无线技术都可以用上,包括2G、3G,包括Wi-Fi和WiMAX等。而狭义的无线城市,主要是利用Wi-Fi和WiMAX技术进行无线覆盖,比如那些2G做覆盖不到、3G覆盖不好的地方,就由它来做。现在很多时候谈论的无线城市就是这个狭义的阶段,北京无线城市就是用Wi-Fi和WiMAX的技术。”

在这里就提到了两种技术,Wi-Fi和WiMAX,这两种技术到底有什么区别呢?它们之间的关系是竞争还是融合?我们还是从头认识一下这两种技术吧。

WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作性。WiMAX的另一个名字是802.16。2007年10月,联合国国际电信联盟(ITU)已批准WiMAX无线宽带接入技术成为移动设备的全球标准。WiMAX继WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA后全球第四个3G标准。

IEEE802.16标准,又称WiMAX,或广带无线接入(Broadband Wireless Access,BWA)标准。它是一项无线城域网(WMAN)技术,是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。它用于将802.11a无线接入热点连接到互联网,也可连结公司与家庭等环境至有线骨干线路。它可作为线缆和DSL的无线扩展技术,从而实现无线宽带接入。

WiMAX是一项新兴的无线通信技术,能提供面向互联网的高速连接,据称该技术能提供覆盖三十英里范围的高速互联网连接。它也是一种功能强大的无线技术,将是固定电话运营商还击移动通讯的有力武器。长期以来,移动通讯一直在蚕食固定电话业务。目前英特尔已经花费数亿美元推广Wi-Fi无线技术,并将WiMAX视为一种能对偏远地区和发展中国家提供互联网连接的新方式。另外还得到了全球最大的手机制造商诺基亚的支持。使用这种技术,用户可以在50公里以内的范围以非常非常快的速度进行数据通讯。尽管与当前的技术相比,3G网络的速度已经有了大幅提高,但是相对于WiMAX来说,3G就是小巫见大巫了,3G网络的速度较WiMAX低30倍,3G发射塔的覆盖面积比WiMAX要小10倍。

WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX的技术起点较高,采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS等先进技术,随着技术标准的发展,WiMAX将逐步实现宽带业务的移动化,而3G则将实现移动业务的宽带化,两种网络的融合程度将会越来越高。

Wi-Fi为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbits。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行,也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点(Access Point,AP)的协调下进行。

1999年加上了两个补充版本802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbits的物理层,802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbits的物理层。 2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用,因此802.11b得到了最为广泛的应用。苹果公司把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。1999年工业界成立了Wi-Fi联盟,致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备兼容性问题。

802.11标准和补充

802.11 ,1997年,原始标准(2Mbits工作在2.4GHz)。 802.11a,1999年,物理层补充(54Mbits工作在5GHz) 。 802.11b,1999年,物理层补充(11Mbits工作在2.4GHz) 。 802.11c,符合802.1D的媒体接入控制层(MAC)桥接(MAC Layer Bridging) 。 802.11d,根据各国无线电规定做的调整。 802.11e ,对服务等级(Quality of Service, QS)的支持。 802.11f,基站的互连性(Interoperability) 。 802.11g,物理层补充(54Mbits工作在2.4GHz) 。 802.11h,无线覆盖半径的调整,室内(indoor)和室外(outdoor)信道(5GHz频段) 。 802.11i,安全和鉴权(Authentification)方面的补充。 802.11n,导入多重输入输出(MIMO)技术,基本上是802.11a的延伸版。

除了上面的IEEE标准,另外有一个被称为IEEE802.11b+的技术,通过PBCC技术(Packet Binary Convolutional Code)在IEEE802.11b(2.4GHz频段)基础上提供22Mbits的数据传输速率。但这事实上并不是一个IEEE的公开标准,而是一项产权私有的技术(产权属于美国德州仪器,Texas Instruments)。也有一些被称为802.11g+的技术,在IEEE802.11g的基础上提供108Mbits的传输速率,跟802.11b+一样,同样是非标准技术,由无线网络芯片生产商Atheros所提倡的则为SuperG。

目前,WiMAX已经在国外得到大量运用,特别是16d WiMAX芯片的商用加速了设备市场的步伐,已有多家公司现可提供16d设备,全球有多家固定和移动运营商进行了WiMAX试验,全球30多个国家有130个部署案例,其中30多个商业网络,现阶段其工作的频段主要是3.5GHz。

3.5GHz频率是国际电联(ITU)推荐的用于固定无线接入FWA(Fixed Wireless Access)的频段,3.5GHz固定无线接入系统采用点对多点微波技术,主要提供大容量的语音和数据业务,也可以为窄带无线系统和移动基站提供回传连接。对于不便铺设光缆的用户、相对分散铺设光缆不经济的用户以及对开通紧迫性很强的用户,引入快速经济固定无线接入系统可为用户提供急需的接入服务,对解决“最后一公里”接入网的瓶颈问题,起到了有力的补充作用。因此具有广泛的商业应用前景。

与传统的3.5GHz点到多点固定无线接入系统相比,采用IEEE 802.16技术标准的3.5GHz WiMAX无线接入系统具有WiMAX和3.5GHz的综合优点,具有标准化、技术成熟、传输速度快、覆盖范围广、良好的抗雨衰性能、扩容性强,组网灵活的优点,已成为当前运营商宽带城域网建设“最后一公里”理想的无线接入手段。通过使用该项技术,运营商可以为客户提供各种增值服务,运营商以较少的初期投资,可迅速地实现大面积的用户覆盖,快速占领市场,吸引客户;而且,随着客户群体的不断发展壮大,系统扩容的平滑性又满足了其滚动发展的需要。

我们再看看Wi-Fi的特点。WiFi无线电波的覆盖范围广,基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小,半径大约只有50英尺左右,约合15米。而WiFi的半径则可达300英尺左右,约合100米。厂商进入该领域的门槛比较低。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”,并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方,用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内,即可高速接入因特网。也就是说厂商不用耗费资金来进行网络布线接入,从而节省了大量的成本。

由于WiFi的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的免费频段,因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的,费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在WiFi覆盖区域内快速浏览网页,随时随地接听拨打电话。而其它一些基于WLAN的宽带数据应用,如流媒体、网络游戏等功能更是值得用户期待。有了WIFI功能我们打长途电话(包括国际长途哦),浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等,再无需担心速度慢和花费高的问题。

笔记本电脑用户将可以任意一个具备wifi信号覆盖的地方快速接入Internet而不需要再去寻找网线,越来越多的机场、酒店、公共场所都提供了wifi信号覆盖。及时带笔记本电脑开会,也不用担心会议室没有足够的网线插口。而在家中,您更可以在任何一个角落都覆盖无线信号,而不需要担心网线的走线影响整体室内美观。

数码相机用户更可以将拍摄完成的图片实时的传送到笔记本电脑中,无需通过复杂的数据线联机。

WiFi在掌上设备上应用越来越广泛,而智能手机就是其中一份子。与早前应用于手机上的蓝牙技术不同,WiFi具有更大的覆盖范围和更高的传输速率,因此WiFi手机成为了目前移动通信业界的时尚潮流。

我们可以从上述的两项技术介绍中看到,各有千秋。Wi-Fi技术现在发展的比较成熟,发展速度也是非常惊人的。但是wimax的势头也是不容小视的,最狂热的WiMAX支持者甚至辩称WiMAX将会完完全全的取代Wi-Fi,让Wi-Fi成为历史。其实两种无线技术在很多方面都没有重叠,WiMAX在整合与标准化无线微波ISP市场的过程中,将会有一席之地,但它并不会直接的与大多数的Wi-Fi建置竞争。WiMAX将会聚焦于授权频段的无线ISP市场,而Wi-Fi将会继续主导私用的无照无线市场,如公司或家用的无线网络。

由于WiMAX连线的涵盖面积较大,以数十公里计,而Wi-Fi热点是由数十米的小片面积所组成,所以WiMAX在全球涵盖上会有占有优势。但是因为目前的市场占有率较高,以及因为小范围、同时竞争的用户人数较少,造成Wi-Fi较快、延迟较小的特性,Wi-Fi的收费热点仍可能持续流行。至于WiMAX是否能击败Wi-Fi的收费热点,关键因素将是WiMAX的QoS机制是否良好实作,以及如何解决过多使用者的问题。如果WiMAX技术跟现今的无线ISP一样,具有过多使用者与高延迟的问题,它绝对不可能让Wi-Fi收费热点的需求消失。

其实我们可以看到,两项技术不仅没有冲突,相反在很多方面还有很多互补性。北京无线城市就是用Wi-Fi和WiMAX的技术,这就是最好的例证。Wi-Fi和WiMAX两种技术可以并存,一些地方更适合使用WiMAX技术,比如低密度的大都会区域。这不是一个技术之争,而是一个采用之争。

英特尔最新发布的迅驰2代平台中,将采用Cantiga芯片组,并配置Boaz等芯片模块,从而全面支持WiMax网络技术。这是一种信号,一种融合最新技术的信号,Wi-Fi和WiMAX并非要争的你死我活,两种技术的共同出现只是多了一种选择,对于消费者来说,多一种选择总不是坏事,那最后选择谁那就是我们用户的事情了。

 

   来源:全球IP通信联盟
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