淺析WiMAX

全稱為Worldwide Interoperability for Microwave Access,即全球微波互聯(lián)接入。WiMAX的另一個(gè)名字是802.16。WiMAX是一項(xiàng)新興的寬帶無(wú)線接入技術(shù)，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接，數(shù)據(jù)傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)50km。WiMAX還具有QoS保障、傳輸速率高、業(yè)務(wù)豐富多樣等優(yōu)點(diǎn)。WiMAX的技術(shù)起點(diǎn)較高，采用了代表未來(lái)通信技術(shù)發(fā)展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先進(jìn)技術(shù)，隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，WiMAX將逐步實(shí)現(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)的移動(dòng)化，而3G則將實(shí)現(xiàn)移動(dòng)業(yè)務(wù)的寬帶化，兩種網(wǎng)絡(luò)的融合程度將會(huì)越來(lái)越高。

WiMAX(全球微波互聯(lián)接入)不僅在北美、歐洲迅猛發(fā)展，而且這股熱浪已經(jīng)推進(jìn)到亞洲。WiMAX又稱為802·16無(wú)線城域網(wǎng)，是又一種為企業(yè)和家庭用戶提供“最后一英里”的寬帶無(wú)線連接方案。因在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域的高覆蓋范圍(可以覆蓋25～30英里的范圍),以及對(duì)3G可能構(gòu)成的威脅，使WiMAX在最近一段時(shí)間備受業(yè)界關(guān)注。

該技術(shù)以IEEE 802.16 的系列寬頻無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。一如當(dāng)年對(duì)提升802.11使用率有功的Wi-Fi 聯(lián)盟，WiMAX 也成立了論壇，將提高大眾對(duì)寬頻潛力的認(rèn)識(shí)，并力促供應(yīng)商解決設(shè)備兼容問(wèn)題，借此加速WiMAX 技術(shù)的使用率，讓W(xué)iMAX 技術(shù)成為業(yè)界使用IEEE 802.16 系列寬頻無(wú)線設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。雖然WiMAX 無(wú)法另辟新的市場(chǎng)﹙目前市面已有多種寬頻無(wú)在線網(wǎng)方式﹚，但是有助于統(tǒng)一技術(shù)的規(guī)范，有了標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范，就可以以量制價(jià)，降低成本，提高市場(chǎng)增長(zhǎng)率。短期而言﹙2004年﹚，WiMAX 論壇將在年底之前，著手開(kāi)發(fā)認(rèn)證流程，為最后一步的產(chǎn)品測(cè)試預(yù)作準(zhǔn)備。2005年左右，大型供應(yīng)商將推出擁有WiMAX 認(rèn)證的產(chǎn)品，多數(shù)產(chǎn)品的頻率不超過(guò)11GHz.長(zhǎng)期而言，WiMAX 將進(jìn)步到可以支持最后一哩，回程、私人企業(yè)應(yīng)用。2006/07 年左右，WiMAX 解決方案將內(nèi)建于筆記本電腦，可直接進(jìn)行客戶端發(fā)送，遞送真正的便攜式無(wú)線寬頻，不需外接的客戶端設(shè)備(CPE )。

WiMAX 是一項(xiàng)基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，主要用在城市型局域網(wǎng)路（MAN）。由 WiMAX 論壇（WiMAX Forum）提出并于2001年6月成形。它可提供最后一公里無(wú)線寬帶接入，作為電纜和DSL之外的選擇。它在 IEEE 802.16 標(biāo)準(zhǔn)的多個(gè)版本和選項(xiàng)中做出唯一的選擇，以保證不同廠商產(chǎn)品的互操作性。在 802.16 物理層的三個(gè)變體中，WiMAX 選擇了 802.16-2004 版的 256 carrier OFDM[1]，能夠借由較寬的頻帶以及較遠(yuǎn)的傳輸距離，協(xié)助電信業(yè)者與 ISP 業(yè)者建置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的最后一哩，與主要以短距離區(qū)域傳輸為目的之 IEEE 802.11 通信協(xié)定有著相當(dāng)大的不同。

技術(shù)

WiMAX是一項(xiàng)新興技術(shù)，能夠在比Wi-Fi更廣闊的地域范圍內(nèi)提供“最后一公里”寬帶連接性，由此支持企業(yè)客戶享受T1類(lèi)服務(wù)以及居民用戶擁有相當(dāng)于線纜/DSL的訪問(wèn)能力。憑借其在任意地點(diǎn)的1～6英里覆蓋范圍(取決于多種因素)，WiMAX將可以為高速數(shù)據(jù)應(yīng)用提供更出色的移動(dòng)性。此外，憑借這種覆蓋范圍和高吞吐率，WiMAX還能夠提供為電信基礎(chǔ)設(shè)施、企業(yè)園區(qū)和Wi-Fi熱點(diǎn)提供回程。

部署

WiMAX將分三個(gè)階段進(jìn)行部署。第一階段是通過(guò)室內(nèi)天線來(lái)部署采用IEEE802.16d規(guī)范的WiMAX技術(shù)，目標(biāo)用戶是固定地點(diǎn)的已知訂戶。第二階段會(huì)大量部署室內(nèi)天線，將WiMAX技術(shù)的吸引力拓寬到尋求簡(jiǎn)化用戶點(diǎn)安裝的運(yùn)營(yíng)商身上。第三階段將推出IEEE802.16e規(guī)范，在此規(guī)范中WiMAX認(rèn)證硬件將應(yīng)用于便攜式解決方案，面向那些希望在服務(wù)區(qū)內(nèi)漫游的用戶，支持類(lèi)似于當(dāng)今Wi-Fi能力，但更加持久穩(wěn)固的連接性。

WiMAX面臨的首要挑戰(zhàn)依然是其建設(shè)成本和設(shè)備價(jià)格。目前MMDS多點(diǎn)多信道分布式系統(tǒng)，包括WiMAX天線部署在內(nèi)的每個(gè)用戶成本高達(dá)3000美元左右，這不僅使運(yùn)營(yíng)商難以獲得足夠的投資回報(bào)，也會(huì)使用戶望而生畏、退避三舍，更何況對(duì)中國(guó)3.5GHz頻段這一資源很有限的MMDS寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)幾輪方案更新及技術(shù)創(chuàng)新后，各類(lèi)設(shè)備已具備相當(dāng)優(yōu)良的性價(jià)比，WiMAX如果按上述類(lèi)似的價(jià)位參與競(jìng)爭(zhēng)將面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

WiMAX是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，可以替代現(xiàn)有的有線和DSL連接方式，來(lái)提供最后一英里的無(wú)線寬帶接入。WiMAX將提供固定、移動(dòng)、便攜形式的無(wú)線寬帶連接，并最終能夠在不需要直接視距基站的情況下提供移動(dòng)無(wú)線寬帶連接。

在典型的3到10英里半徑單元部署中，獲得WiMAX論壇認(rèn)證的系統(tǒng)有望為固定和便攜接入應(yīng)用提供高達(dá)每信道40Mbps的容量，可以為同時(shí)支持?jǐn)?shù)百使用T-1連接速度的商業(yè)用戶或數(shù)千使用DSL連接速度的家庭用戶的需求，并提供足夠的帶寬。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)部署將能夠在典型的（最高）3公里半徑單元部署中提供高達(dá)15Mbps的容量。WiMAX技術(shù)預(yù)期將于2006年用于筆記本電腦和PDA，從而使城區(qū)以及城市之間形成“城域地帶（MetroZones）”，為用戶提供便攜的室外寬帶無(wú)線接入

優(yōu)勢(shì)

WiMax四大優(yōu)勢(shì)

WiMax之所以能掀起大風(fēng)大浪，顯然是有自身的許多優(yōu)勢(shì)。而各廠商也正是看到了WiMax的優(yōu)勢(shì)所可能引發(fā)的強(qiáng)大市場(chǎng)需求才對(duì)其抱有濃厚的興趣。
 
　　優(yōu)勢(shì)之一，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的傳輸距離。WiMax所能實(shí)現(xiàn)的50公里的無(wú)線信號(hào)傳輸距離是無(wú)線局域網(wǎng)所不能比擬的，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積是3G發(fā)射塔的10倍，只要少數(shù)基站建設(shè)就能實(shí)現(xiàn)全城覆蓋，這樣就使得無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的范圍大大擴(kuò)展。

優(yōu)勢(shì)之二，提供更高速的寬帶接入。據(jù)悉，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，這個(gè)速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，這的確是一個(gè)驚人的進(jìn)步。

優(yōu)勢(shì)之三，提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。作為一種無(wú)線城域網(wǎng)技術(shù)，它可以將Wi－Fi熱點(diǎn)連接到互聯(lián)網(wǎng)，也可作為DSL等有線接入方式的無(wú)線擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)最后一公里的寬帶接入。WiMax可為50公里線性區(qū)域內(nèi)提供服務(wù)，用戶無(wú)需線纜即可與基站建立寬帶連接。

優(yōu)勢(shì)之四，提供多媒體通信服務(wù)。由于WiMax較之Wi－Fi具有更好的可擴(kuò)展性和安全性，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電信級(jí)的多媒體通信服務(wù)。

特點(diǎn)

WiMax的技術(shù)特點(diǎn)

*鏈路層技術(shù)

TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)之一是對(duì)信道的傳輸質(zhì)量有較高的要求。無(wú)線寬帶接入技術(shù)面對(duì)日益增長(zhǎng)的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，必須適應(yīng)TCP/IP協(xié)議對(duì)信道傳輸質(zhì)量的 要求。在WiMax技術(shù)的應(yīng)用條件下（室外遠(yuǎn)距離），無(wú)線信道的衰落現(xiàn)象非常顯著，在質(zhì)量不穩(wěn)定的無(wú)線信道上運(yùn)用TCP/IP協(xié)議，其效率將十分低下。 WiMax技術(shù)在鏈路層加入了ARQ機(jī)制，減少到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層的信息差錯(cuò)，可大大提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)吞吐量。同時(shí)WiMax采用天線陣、天線極化方式等天線分集技 術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)無(wú)線信道的衰落。這些措施都提高了WiMax的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅堋?

*QoS性能

WiMax可以向用 戶提供具有QoS性能的數(shù)據(jù)、視頻、話音（VoIP） 業(yè)務(wù)。WiMax可以提供三種等級(jí)的服務(wù)：CBR（Con-stant Bit Rate，固定帶寬）、CIR（Com-mitted Rate，承諾帶寬、BE（Best Effort，盡力而為）。CBR的優(yōu)先級(jí)最高，任何情況下網(wǎng)絡(luò)操作者與服務(wù)提供商以高優(yōu)先級(jí)、高速率及低延時(shí)為用戶提供服務(wù)，保證用戶訂購(gòu)的帶寬。 CIR的優(yōu)先級(jí)次之，網(wǎng)絡(luò)操作者以約定的速率來(lái)提供，但速率超過(guò)規(guī)定的峰值時(shí)，優(yōu)先級(jí)會(huì)降低，還可以根據(jù)設(shè)備帶寬資源情況向用戶提供更多的傳輸帶寬。BE 則具有更低的優(yōu)先級(jí)，這種服務(wù)類(lèi)似于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的盡力而為的服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)不提供優(yōu)先級(jí)與速率的保證。在系統(tǒng)滿足其他用戶較高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的條件下，盡力為用戶提供傳輸帶寬。

*工作頻段

整體來(lái)說(shuō)，802.16工作的頻段采用的是無(wú)需授權(quán)頻段，范圍在2GHz至 66GHz之間，而802.16a則是一種采用2G至11GHz無(wú)需授權(quán)頻段的寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，其頻道帶寬可根據(jù)需求在1.5M至20MHz范圍進(jìn)行調(diào)整。因此，802.16所使用的頻譜將比其它任何無(wú)線技術(shù)更豐富，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）對(duì)于已知的干擾，窄的信道帶寬有利于避開(kāi)干擾。

（2）當(dāng)信息帶寬需求不大時(shí)，窄的信道帶寬有利于節(jié)省頻譜資源。

（3）靈活的帶寬調(diào)整能力，有利于運(yùn)營(yíng)商或用戶協(xié)調(diào)頻譜資源。

分類(lèi)

WiMax的具體分類(lèi)

根據(jù)是否支持移動(dòng)特性，IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)可以分為固定寬帶無(wú)線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)和移動(dòng)寬帶無(wú)線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)，其中802.16a、802.16d屬于固定無(wú)線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)，而802.16e屬于移動(dòng)寬帶無(wú)線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)。802.16d是2～66GHz固定寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)于2004年6月在IEEE 802委員會(huì)獲得通過(guò)，將以IEEE 802.16-2004名稱發(fā)布。802.16e是2～6GHz支持移動(dòng)性的寬帶無(wú)線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)目前還是草案，預(yù)計(jì)2005年上半年完成。

作為全球最大的芯片供應(yīng)商，其產(chǎn)品對(duì)各種協(xié)議的支持一直是某項(xiàng)技術(shù)能否最終取得市場(chǎng)成功的重要因素之一，不僅僅Intel，更多的芯片廠商也正在加入WiMax芯片的研發(fā)隊(duì)伍。