淺析WiMAX

全稱為Worldwide Interoperability for Microwave Access,即全球微波互聯(lián)接入。WiMAX的另一個名字是802.16。WiMAX是一項新興的寬帶無線接入技術(shù)，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接，數(shù)據(jù)傳輸距離最遠可達50km。WiMAX還具有QoS保障、傳輸速率高、業(yè)務豐富多樣等優(yōu)點。WiMAX的技術(shù)起點較高，采用了代表未來通信技術(shù)發(fā)展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先進技術(shù)，隨著技術(shù)標準的發(fā)展，WiMAX將逐步實現(xiàn)寬帶業(yè)務的移動化，而3G則將實現(xiàn)移動業(yè)務的寬帶化，兩種網(wǎng)絡的融合程度將會越來越高。

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)推進到亞洲。WiMAX又稱為802·16無線城域網(wǎng)，是又一種為企業(yè)和家庭用戶提供“最后一英里”的寬帶無線連接方案。因在數(shù)據(jù)通信領域的高覆蓋范圍(可以覆蓋25～30英里的范圍),以及對3G可能構(gòu)成的威脅，使WiMAX在最近一段時間備受業(yè)界關(guān)注。

該技術(shù)以IEEE 802.16 的系列寬頻無線標準為基礎。一如當年對提升802.11使用率有功的Wi-Fi 聯(lián)盟，WiMAX 也成立了論壇，將提高大眾對寬頻潛力的認識，并力促供應商解決設備兼容問題，借此加速WiMAX 技術(shù)的使用率，讓WiMAX 技術(shù)成為業(yè)界使用IEEE 802.16 系列寬頻無線設備的標準。雖然WiMAX 無法另辟新的市場﹙目前市面已有多種寬頻無在線網(wǎng)方式﹚，但是有助于統(tǒng)一技術(shù)的規(guī)范，有了標準化的規(guī)范，就可以以量制價，降低成本，提高市場增長率。短期而言﹙2004年﹚，WiMAX 論壇將在年底之前，著手開發(fā)認證流程，為最后一步的產(chǎn)品測試預作準備。2005年左右，大型供應商將推出擁有WiMAX 認證的產(chǎn)品，多數(shù)產(chǎn)品的頻率不超過11GHz.長期而言，WiMAX 將進步到可以支持最后一哩，回程、私人企業(yè)應用。2006/07 年左右，WiMAX 解決方案將內(nèi)建于筆記本電腦，可直接進行客戶端發(fā)送，遞送真正的便攜式無線寬頻，不需外接的客戶端設備(CPE )。

WiMAX 是一項基于標準的技術(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線寬帶接入，作為電纜和DSL之外的選擇。它在 IEEE 802.16 標準的多個版本和選項中做出唯一的選擇，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的傳輸距離，協(xié)助電信業(yè)者與 ISP 業(yè)者建置無線網(wǎng)絡的最后一哩，與主要以短距離區(qū)域傳輸為目的之 IEEE 802.11 通信協(xié)定有著相當大的不同。

技術(shù)

WiMAX是一項新興技術(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類服務以及居民用戶擁有相當于線纜/DSL的訪問能力。憑借其在任意地點的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)應用提供更出色的移動性。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設施、企業(yè)園區(qū)和Wi-Fi熱點提供回程。

部署

WiMAX將分三個階段進行部署。第一階段是通過室內(nèi)天線來部署采用IEEE802.16d規(guī)范的WiMAX技術(shù)，目標用戶是固定地點的已知訂戶。第二階段會大量部署室內(nèi)天線，將WiMAX技術(shù)的吸引力拓寬到尋求簡化用戶點安裝的運營商身上。第三階段將推出IEEE802.16e規(guī)范，在此規(guī)范中WiMAX認證硬件將應用于便攜式解決方案，面向那些希望在服務區(qū)內(nèi)漫游的用戶，支持類似于當今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)依然是其建設成本和設備價格。目前MMDS多點多信道分布式系統(tǒng)，包括WiMAX天線部署在內(nèi)的每個用戶成本高達3000美元左右，這不僅使運營商難以獲得足夠的投資回報，也會使用戶望而生畏、退避三舍，更何況對中國3.5GHz頻段這一資源很有限的MMDS寬帶無線接入系統(tǒng)，經(jīng)過幾輪方案更新及技術(shù)創(chuàng)新后，各類設備已具備相當優(yōu)良的性價比，WiMAX如果按上述類似的價位參與競爭將面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。

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

在典型的3到10英里半徑單元部署中，獲得WiMAX論壇認證的系統(tǒng)有望為固定和便攜接入應用提供高達每信道40Mbps的容量，可以為同時支持數(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。移動網(wǎng)絡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15Mbps的容量。WiMAX技術(shù)預期將于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線接入

優(yōu)勢

WiMax四大優(yōu)勢

WiMax之所以能掀起大風大浪，顯然是有自身的許多優(yōu)勢。而各廠商也正是看到了WiMax的優(yōu)勢所可能引發(fā)的強大市場需求才對其抱有濃厚的興趣。
 
　　優(yōu)勢之一，實現(xiàn)更遠的傳輸距離。WiMax所能實現(xiàn)的50公里的無線信號傳輸距離是無線局域網(wǎng)所不能比擬的，網(wǎng)絡覆蓋面積是3G發(fā)射塔的10倍，只要少數(shù)基站建設就能實現(xiàn)全城覆蓋，這樣就使得無線網(wǎng)絡應用的范圍大大擴展。

優(yōu)勢之二，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，這個速度是3G所能提供的寬帶速度的30倍。對無線網(wǎng)絡來說，這的確是一個驚人的進步。

優(yōu)勢之三，提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡接入服務。作為一種無線城域網(wǎng)技術(shù)，它可以將Wi－Fi熱點連接到互聯(lián)網(wǎng)，也可作為DSL等有線接入方式的無線擴展，實現(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，用戶無需線纜即可與基站建立寬帶連接。

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

特點

WiMax的技術(shù)特點

*鏈路層技術(shù)

TCP/IP協(xié)議的特點之一是對信道的傳輸質(zhì)量有較高的要求。無線寬帶接入技術(shù)面對日益增長的IP數(shù)據(jù)業(yè)務，必須適應TCP/IP協(xié)議對信道傳輸質(zhì)量的 要求。在WiMax技術(shù)的應用條件下（室外遠距離），無線信道的衰落現(xiàn)象非常顯著，在質(zhì)量不穩(wěn)定的無線信道上運用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機制，減少到達網(wǎng)絡層的信息差錯，可大大提高系統(tǒng)的業(yè)務吞吐量。同時WiMax采用天線陣、天線極化方式等天線分集技 術(shù)來應對無線信道的衰落。這些措施都提高了WiMax的無線數(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。WiMax可以提供三種等級的服務：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)先級最高，任何情況下網(wǎng)絡操作者與服務提供商以高優(yōu)先級、高速率及低延時為用戶提供服務，保證用戶訂購的帶寬。 CIR的優(yōu)先級次之，網(wǎng)絡操作者以約定的速率來提供，但速率超過規(guī)定的峰值時，優(yōu)先級會降低，還可以根據(jù)設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，這種服務類似于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡的盡力而為的服務，網(wǎng)絡不提供優(yōu)先級與速率的保證。在系統(tǒng)滿足其他用戶較高優(yōu)先級業(yè)務的條件下，盡力為用戶提供傳輸帶寬。

*工作頻段

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

（1）對于已知的干擾，窄的信道帶寬有利于避開干擾。

（2）當信息帶寬需求不大時，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，有利于運營商或用戶協(xié)調(diào)頻譜資源。

分類

WiMax的具體分類

根據(jù)是否支持移動特性，IEEE 802.16標準可以分為固定寬帶無線接入空中接口標準和移動寬帶無線接入空中接口標準，其中802.16a、802.16d屬于固定無線接入空中接口標準，而802.16e屬于移動寬帶無線接入空中接口標準。802.16d是2～66GHz固定寬帶無線接入系統(tǒng)的標準，已經(jīng)于2004年6月在IEEE 802委員會獲得通過，將以IEEE 802.16-2004名稱發(fā)布。802.16e是2～6GHz支持移動性的寬帶無線接入空中接口標準，該標準目前還是草案，預計2005年上半年完成。

作為全球最大的芯片供應商，其產(chǎn)品對各種協(xié)議的支持一直是某項技術(shù)能否最終取得市場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)隊伍。