WiMax－新興無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介

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?chē)鷶?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(chē)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)。