WiMax技术的前景与挑战

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1、WiMax技术简介

  WiMax是“Worldwide Interoperability for Microwave Access”的缩写,是基于IEEE 802.16标准。该标准大体可以分为两种,一种是2004年6月份通过的IEEE 802.16-2004,它是以IEEE 802.16a标准为基本制订而成的,另外一种就是目前正在制定中的IEEE 802.16e,面向移动终端,最大传输距离为3km~5km,预计在2005年年中获得批准。

  WiMax从本质上说是一种无线电技术,它能够提供双向互联网接入服务,速率高达每秒75Mb/s,该技术能够在50公里范围内借助无线方式进行数据传输,并能覆盖半径达1.6公里的范围,在这个范围里,其数据带宽优于DSL和Cable Modem。所以WiMax具备一定的技术和价格优势,但此技术目前仍然处在早期的测试实验阶段,其宣称的性能尚未得到全面的证实。

  WiMax技术预期将于2006年用于笔记本电脑和PDA,从而使城区以及城市之间形成“城域地带(Metro Zones)”,为用户提供便携的室外宽带无线接入。

2、WiMax发展现状

  经历过WiFi从风风火火到声息渐悄的过程,业界对不断推出的无线宽带接入技术越发趋向理性思考。市场调研公司ABI Research最近发表的一份研究报告指出,无线分析师们对于WiMax的前景莫哀一是,分歧较大。各大厂商以及运营商也对WiMax持有各种看法。但不管怎样,包括法国、爱尔兰、英国、西班牙在内的欧洲各国已经开始试验这项新兴高端宽带无线技术。系统集成商和新服务供应商纷纷加入WiMax论坛,截至2004年11月,WiMax论坛已拥有179个成员,各国运营商占25%,组织的季度增长率达到了37%,这充分证明WiMax技术得到了业界的重视。

  但WiMax标准的完善还需要假以时日,对于通信市场而言,产业链建成的时机尤为重要;从运营商的角度而言,在已经对3G网络投入大量资金的情况下,没有获得盈利也不可能完全转向WiMax。

  中国在经历了建设WLAN“热点不热”的情况下,对待WiMax显然更为理性。一方面中国力推局域网中国标准(WAPI);另一方面在WiMax论坛中,中国仅华为、中兴、润讯三家企业加入,另有3~5家企业正在申请加入,中国电信行业运营商均没有参加。目前,中国已经对WiMax的频段做了相应规划,中国无线电管理委员会已将3.4GHz频段预留,可用于发展WiMax。

3、WiMax、WiFi、3G之间的关系

  WiFi、WiMax、3G都属于宽带无线技术,WiFi与3G之间的关系已经渐趋明朗,然而随着支持切换、提供高速率带宽的WiMax的出现,其与3G、WiFi的关系又一次成为争论焦点。

  3.1 WiMax与WiFi关系

  对于WiMax与WiFi的关系,两者不属于同一个范畴,WiFi是无线局域网的标准IEEE 802.11x相关的互操作性组织,而WiMax则是无线城域网的标准IEEE 802.16x相关的互操作性组织,两者面向不同的应用类型。

  与WiFi相比,WiMax有更好的物理层和MAC层技术,速率更高,QoS更好,竞争的局面也随之而来,但两者不存在替代关系。WiFi主要作为无线局域网范畴使用,而WiMax主要作为无线城域网范畴使用,两者存在互补关系。可以认为WiFi更适合在城市室内使用,而WiMax更适合在城市室外使用。两者的比较如表1所示。

表1 WiFi与WiMax的比较

[table]



































































WiFi



WiMax



标准



IEEE 802.11a/b/g



IEEE 802.11a/d/e



多址方式



CKK、OFDM



OFDM/FDD、TDD



频带



2.4GHz,不要许可证



2-11GHz,部分不要许可证



最高速率



54Mb/s



>70Mb/s



业务



话音与数据



话音、数据、视频图像



覆盖



微蜂窝



宏蜂窝(<50km)



移动性



静止、步行



静止、步行



频谱利用率



<2.7bps/Hz



3.75bps/Hz



成熟度



很好







终端



PC卡



智能信息设备、PC卡



商用



大量、世界范围



2005年开始产品上市



[/table]
  3.2 WiFi与3G关系

  对于WiFi和3G的关系,从覆盖区域、速率能力、基本业务类别、可移动速率、前向扩展演进走向等多方面综合分析,都可以得出3G与WiFi是一种优良的互补组合,不是正面竞争关系。不同标准及不同标准化组织有其各自不同的风格与长处,WiFi与3G的最佳关系是优势互补,共同发展。3G和WiFi的比较如表2所示:

表2 3G和WiFi的比较

[table]



































































WiFi



3G



标准



IEEE 802.11a/b/g



3GPP、3GPP2、ITU



多址方式



CKK、OFDM



CDMA/FDD、TDD



频带



2.4GHz,不要许可证



2GHz,许可证



最高速率



54Mb/s



2Mb/s



业务



话音与数据



话音、数据



覆盖



微蜂窝



宏蜂窝



移动性



静止、步行



静止、步行、车载



频谱利用率



<2.7bps/Hz



<1.6bps/Hz



成熟度



很好



较好



终端



PC卡



手机、PDA、PC卡



商用



大量、世界范围



大量、世界范围



[/table]
  3.3 WiMax与3G关系

  客观来讲,WiMax诞生的初衷及市场目标为宽带无线接入城域网(BWAMAN)技术,亦常称为IEEE Wireless MAN,基本目标是要提供一种城域网区域点对多点的多厂商环境下可有效互操作的宽带无线接入手段。

  所以WiMax的定位是宽带无线城域网范畴,尽管WiMax传输速率可远远超过3G,其覆盖范围用低阶调制时可与3G相当甚至更远,但WiMax的定位和3G的定位并不相同,3G标准的定位是以无线广域网WAN为基本模式、以公众语音及多媒体数据为内容以及在全球范围内漫游的个人手机终端。

  本质上WiMax是作为一种无线城域网、多点基站互联的重要支持手段而已,两者潜在的市场尺寸也有巨大差异,所以WiMax不会成为3G的替代者,而继802.16x WiMax之后的802.20x才与3G标准有更多相似性。

  另外从技术自身角度来看,WiMax还不具备3G公众移动通信网络的广域漫游、安全特性、终端便携等移动特性,而且,WiMax距离商用还有两年以上的时间,规模普及还要五年左右的时间。另外,WiMax还没有高效支持实时话音业务的能力,这将限制其作为公众移动通信的应用。因此,WiMax有可能作为3G网络的补充手段,在高速信息接入领域发挥其特性。3G与WiMax的比较如表3所示:

表3 3G与WiMax的比较

[table]



































































WiMax



3G



标准



IEEE 802.16a/d/e



3GPP、3GPP2、ITU



多址方式



OFDM/FDD、TDD



CDMA/FDD、TDD



频带



2-11GHz,部分不要许可证



2GHz,许可证



最高速率



>70Mb/s



2Mb/s



业务



话音、数据、视频图像



话音、数据



覆盖



宏蜂窝(<50km)



宏蜂窝



移动性



静止、步行



静止、步行、车载



频谱利用率



3.75bps/Hz



<1.6bps/Hz



成熟度







较好



终端



智能信息设备、PC卡



手机、PDA、PC卡



商用



2005年开始产品上市



大量、世界范围



[/table]
  3.4 WBMA与3G关系

  采用802.20x标准的移动宽带无线接入(WBMA)提供与3G类似的覆盖率和移动速度并拥有WiFi的数据传输速率。Flarion科技公司(由bel lab分拆而出)率先开发出了基于Flash-OFDM技术的WBMA系统,表4对该技术标准和3G技术标准进行了比较。

表4 3G与WBMA的比较

[table]




























WBMA



3G



标准



IEEE 802.11a/d/e



3GPP、3GPP2、ITU



多址方式



OFDM/FDD、TDD



CDMA/FDD、TDD



频带



2-11GHz,部分不要许可证



2GHz,许可证


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