WiMax-新興無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介

相關(guān)專題: 無(wú)線 中興通訊 芯片

中興通訊移動(dòng)事業(yè)部上海軟件二部 王紅霞




  WiMax是一項(xiàng)新興的無(wú)線通信技術(shù),能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接。WiMax的無(wú)線信號(hào)傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)50公里,其網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積是3G基站的10倍。



  WiMax(World Interoperability for Microwave Access,全球微波接入互操作性)是一項(xiàng)基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無(wú)線接入城域網(wǎng)(Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network,BWAMAN)技術(shù)。WiMax亦常被稱為IEEE Wireless MAN(Metropolitan Area Network),其基本目標(biāo)是提供一種在城域網(wǎng)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的多廠商環(huán)境下,可有效地互操作的寬帶無(wú)線接入手段。



  WiMax技術(shù)的出現(xiàn)無(wú)疑在無(wú)線寬帶接入技術(shù)領(lǐng)域投下了一顆重磅炸彈,眾多IT廠商對(duì)此大加追捧。此場(chǎng)面與2002年Wi-Fi技術(shù)出現(xiàn)時(shí)的熱鬧場(chǎng)面相比,有過(guò)之而無(wú)不及。



  WiMax的眾多支持者早在2001年就成立了WiMax論壇組織,相關(guān)研究則開(kāi)展得更早。WiMax論壇旨在推廣IEEE 802.16無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。目前該組織擁有105個(gè)成員,甚至包括Alcatel、AT&T、英國(guó)電信、FUJITSU、Nokia以及Intel等行業(yè)巨頭。WiMax技術(shù)的研發(fā)、推廣是一個(gè)早有預(yù)期的計(jì)劃,WiMax的興起則反映了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。



  WiMax聯(lián)盟的成員包括運(yùn)營(yíng)商、芯片廠商、設(shè)備廠商等,具有完整的產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前WiMax聯(lián)盟內(nèi)1/4的成員都是電信運(yùn)營(yíng)商。作為一項(xiàng)新興的技術(shù),能受到許多大運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注這本身就顯示出巨大的市場(chǎng)吸引力。運(yùn)營(yíng)商加入WiMax聯(lián)盟也有利于解決WiMax在未來(lái)的互聯(lián)互通問(wèn)題。



  WiMax之所以能獲得如此廣泛的關(guān)注,并不完全是商業(yè)上的炒作,與其固有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)也是分不開(kāi)的。各廠商正是看到了WiMax的優(yōu)勢(shì)所可能引發(fā)的廣闊的市場(chǎng)需求才對(duì)其抱有濃厚的興趣。



  WiMax的技術(shù)優(yōu)勢(shì)



  WiMax的技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以簡(jiǎn)要概括為以下幾點(diǎn):



  ◆ 傳輸距離遠(yuǎn)。



  WiMax的無(wú)線信號(hào)傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)50公里,是無(wú)線局域網(wǎng)所不能比擬的,其網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積是3G(3rd Generation,第三代移動(dòng)通信)基站的10倍,只要建設(shè)少數(shù)基站就能實(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。



  ◆ 接入速度高。



  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。WiMax采用與無(wú)線LAN(Local Area Network,局域網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn)802.11a和11g相同的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復(fù)用)調(diào)制方式,每個(gè)頻道的帶寬為20MHz。這也和11a和11g幾乎相同。不過(guò)因?yàn)榭赏ㄟ^(guò)室外固定天線穩(wěn)定地收發(fā)無(wú)線電波,所以無(wú)線電波可承載的比特?cái)?shù)高于11a和11g。因此,可實(shí)現(xiàn)74.81M的最大傳輸速度。



  ◆ 無(wú)“最后一公里”瓶頸限制。



  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(Digital Subscriber Line,數(shù)字用戶線)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)的用戶提供服務(wù),用戶無(wú)需線纜即可與基站建立寬帶連接。



  ◆ 提供廣泛的多媒體通信服務(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)。高帶寬可以將IP網(wǎng)的缺點(diǎn)大大降低,從而大幅度提高VoIP的QoS(服務(wù)質(zhì)量)。



  從技術(shù)層面講,WiMax更適合用于城域網(wǎng)建設(shè)的“最后一公里”無(wú)線接入部分,尤其是對(duì)于新興的運(yùn)營(yíng)商更為合適。



  WiMax的發(fā)展現(xiàn)狀





  與WiMax概念的熱烈討論相輔,商業(yè)應(yīng)用研究也在各IT廠商的大力支持下如火如荼地開(kāi)展著。



  Intel是這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)中的核心領(lǐng)導(dǎo)者。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。如,在Intel等芯片廠商的支持下,就2003年的營(yíng)業(yè)收入來(lái)說(shuō),Wi-Fi已經(jīng)在全球有了33億美元的收益。據(jù)稱,Intel將在下半年推出含有WiMax標(biāo)準(zhǔn)的芯片產(chǎn)品。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。



  2004年6月初,Intel與大連和成都兩市政府達(dá)成協(xié)議,在這兩個(gè)城市布設(shè)最新的WiMax寬帶無(wú)線技術(shù)。根據(jù)Intel與這兩個(gè)城市簽署的諒解備忘錄,成都與大連將架設(shè)接入WiMax所需的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,屆時(shí)企業(yè)和家庭將可以使用無(wú)線方式進(jìn)行寬帶連接。通過(guò)對(duì)新技術(shù)和IT設(shè)施的投資,大連與成都在新型無(wú)線寬帶技術(shù)的應(yīng)用上將遙遙領(lǐng)先。在全球經(jīng)濟(jì)一體化的環(huán)境下,對(duì)無(wú)線寬帶技術(shù)的創(chuàng)造性使用將提高城市的競(jìng)爭(zhēng)能力。同時(shí)這也是WiMax發(fā)展歷程中的一個(gè)里程碑。



  2004年5月,Nokia在其WiMax論壇會(huì)員資格到期后沒(méi)有續(xù)簽,這讓業(yè)界充滿了疑慮。而一個(gè)月之后它又宣布重新加入WiMax論壇組織,此舉成為當(dāng)時(shí)業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。無(wú)論如何,Nokia重返WiMax論壇對(duì)于WiMax技術(shù)的推廣都是一個(gè)利好消息,它將讓投資者對(duì)這一技術(shù)更有信心。同時(shí)有了Nokia和Intel等業(yè)界巨頭的支持,WiMax的前景也更加光明。







  
圖1為未來(lái)數(shù)年內(nèi)全球WiMax設(shè)備銷售收入的市場(chǎng)預(yù)測(cè)。




  WiMax與Wi-Fi、3G的區(qū)別



  Wi-Fi接入



  Wi-Fi是一種無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless LAN,WLAN)接入技術(shù),其信號(hào)傳輸半徑只有幾百米遠(yuǎn)。Wi-Fi的目的是使各種便攜設(shè)備(手機(jī)、筆記本電腦、PDA等)能夠在小范圍內(nèi)通過(guò)自行布設(shè)的接入設(shè)備接入局域網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)與Internet的聯(lián)接。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)繩電話等設(shè)備所使用的公用信道,只要有一個(gè)“熱點(diǎn)”和一個(gè)高速互聯(lián)網(wǎng)連接,就可在其周圍數(shù)百米的距離內(nèi)架設(shè)一個(gè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。



  隨著“熱點(diǎn)”的增加,Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的面積就像蜘蛛網(wǎng)一樣在不斷擴(kuò)大延伸。Wi-Fi的傳輸速度可以達(dá)到每秒11M,屬于寬帶范疇,可以滿足個(gè)人和社會(huì)信息化的需求。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)十分簡(jiǎn)單,廠商在機(jī)場(chǎng)、車站、咖啡店、圖書(shū)館等人員較密集的地方設(shè)置“熱點(diǎn)”后,用戶只需要將支持Wi-Fi的設(shè)備拿到該區(qū)域內(nèi),便可以接受其信號(hào),高速接入Internet。



  WiMax接入



  WiMax是一種無(wú)線城域網(wǎng)(MAN)接入技術(shù),其信號(hào)傳輸半徑可以達(dá)到50公里,基本上能覆蓋到城郊。正是由于這種遠(yuǎn)距離傳輸特性,WiMax不僅能解決無(wú)線接入問(wèn)題,還能作為有線網(wǎng)絡(luò)接入(Cable、DSL)的無(wú)線擴(kuò)展,方便地實(shí)現(xiàn)邊遠(yuǎn)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)連接。



  企業(yè)或政府機(jī)構(gòu)可以在城市中架設(shè)WiMax基站,所有在基站覆蓋范圍內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備均可通過(guò)基站接入Internet。由于WiMax只能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),因此話音業(yè)務(wù)的提供需要借助VoIP技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。WiMax網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與3G網(wǎng)絡(luò)一樣,均需要架設(shè)大型基站。但由于它只需要實(shí)現(xiàn)城域覆蓋,因此網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本相對(duì)3G網(wǎng)絡(luò)比較低。



  3G技術(shù)



  3G是一種廣域網(wǎng)(Wide Area Network,WAN)技術(shù)。而3G網(wǎng)絡(luò)則是全球移動(dòng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng),它綜合了蜂窩、無(wú)繩、集群、移動(dòng)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星等各種移動(dòng)通信系統(tǒng)的功能,與固定電信網(wǎng)的業(yè)務(wù)兼容,能同時(shí)提供話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。



  3G的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)所有地區(qū)(城區(qū)與野外)的無(wú)縫覆蓋,從而使用戶在任何地方均可以使用系統(tǒng)所提供的各種服務(wù)。3G同時(shí)提供語(yǔ)音和數(shù)據(jù)服務(wù),在目前的條件下,基于電路交換的語(yǔ)音業(yè)務(wù)其服務(wù)質(zhì)量比VoIP高出許多。



  三者之間關(guān)系



  圖2能很好地說(shuō)明三種技術(shù)之間的關(guān)系。









  WiMax與3G技術(shù)相比,在許多方面WiMax都顯示出巨大的優(yōu)勢(shì)。盡管與當(dāng)前的技術(shù)相比,3G網(wǎng)絡(luò)的速度已經(jīng)有了大幅提高,但是相對(duì)于WiMax來(lái)說(shuō),3G網(wǎng)絡(luò)速度比之慢30倍。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域上,一個(gè)3G基站的覆蓋范圍也只有WiMax的十分之一。



  在過(guò)去幾年里,為了獲得3G運(yùn)營(yíng)牌照,無(wú)線運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)投入了上千億美元的資金,而且目前他們還在花費(fèi)幾百億美元以運(yùn)行3G網(wǎng)絡(luò)。而目前WiMax的頻譜不需要花費(fèi)額外費(fèi)用,基于WiMax技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)所需的基站數(shù)量也會(huì)比3G大大減少。



  對(duì)于固定電話運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),他們可以首先建立一個(gè)基于WiMax技術(shù)的低成本網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)他們的固定電話網(wǎng)絡(luò)把無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)相連,從而可以逐步從移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商手中奪回部分市場(chǎng)份額。



  3G網(wǎng)絡(luò)的核心功能是提供移動(dòng)電話服務(wù),也可以用來(lái)傳輸數(shù)據(jù);WiMax的標(biāo)準(zhǔn)則是高速數(shù)據(jù)傳輸,語(yǔ)音質(zhì)量并不是關(guān)鍵要求。因此這兩種技術(shù)各自的任務(wù)和目標(biāo)都不相同。WiMax的著眼點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)寬帶無(wú)線化,而3G則更多地傾向于實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬帶化。



  總之,在如此眾多大廠商的共同推動(dòng)下,我們似乎很有理由相信WiMax將成為未來(lái)一項(xiàng)具有革命性應(yīng)用的技術(shù)。但我們?cè)诒в羞@樣的信心的時(shí)候,還需要保留對(duì)WiMax與其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的關(guān)系更客觀的認(rèn)識(shí)。



  WiMAX是3G的終結(jié)者嗎?




  有分析認(rèn)為WiMAX將是3G的終結(jié)者。但實(shí)際情況真的會(huì)是這樣嗎?



  首先,WiMAX與Wi-Fi、3G的確具有很多重疊的甚至是超越的功能,具有和Wi-Fi、3G競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系,但它們更多的是一個(gè)互補(bǔ)關(guān)系。這是因?yàn)閃i-Fi、WiMAX、3G分別針對(duì)的是無(wú)線局域網(wǎng)WLAN、城域網(wǎng)MAN、廣域網(wǎng)WAN,具有不同的市場(chǎng)定位。尤其是3G已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商都進(jìn)行了大量投入,不可能期望已經(jīng)在3G進(jìn)行大量投資的運(yùn)營(yíng)商會(huì)放棄3G技術(shù)。電信監(jiān)管部門也不會(huì)讓已有的投資付諸東流。因此,未來(lái)WiMAX與其它無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很可能是共存于市場(chǎng),就如同今天移動(dòng)通信的GSM和CDMA制式共存一樣。



  其次,WiMAX雖然現(xiàn)在風(fēng)頭很勁,但其本身還有待完善,諸如標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、互聯(lián)互通、降低成本等問(wèn)題。因此,在WiMAX還處于完善、推廣時(shí)期就斷言它能取代已經(jīng)在許多國(guó)家運(yùn)營(yíng)的3G技術(shù)未免為時(shí)過(guò)早。



  再次,WiMAX目前的優(yōu)勢(shì)之一:免費(fèi)的頻譜,在將來(lái)終將不會(huì)是免費(fèi)的午餐。在WiMAX投入大規(guī)模應(yīng)用之時(shí),管理機(jī)構(gòu)必將要求各運(yùn)營(yíng)商為現(xiàn)在免費(fèi)的頻譜付出同樣高昂的租用費(fèi)。這些費(fèi)用最終將體現(xiàn)在其服務(wù)成本中,會(huì)對(duì)WiMAX的吸引力產(chǎn)生削弱作用。



  最后,由于WiMAX使用了免費(fèi)的頻譜,因此相對(duì)于3G網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),WiMAX信號(hào)受其它信號(hào)干擾的可能性更大。另外,由于WiMAX所使用的頻率范圍(2G~11GHz)遠(yuǎn)高于GSM(Global System for Mobile Communication,即全球通)和3G,因此信號(hào)穿透能力將更差,在城區(qū)復(fù)雜的地形地貌情況下,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋必將會(huì)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)變的異常復(fù)雜。



  有分析指出,WiMAX將不是取代3G,而是創(chuàng)造一個(gè)在無(wú)線局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的結(jié)合點(diǎn)。2006或者2007年市場(chǎng)上將會(huì)出現(xiàn)WiMAX和3G雙模式手機(jī)。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商擁有WiMAX無(wú)法匹敵的全球覆蓋率。電信運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該開(kāi)發(fā)包含局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)的無(wú)線策略。




摘自 賽迪網(wǎng)
   

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