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WiMAX概述

作者:  时间:2006-07-20 17:02  来源:
WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作性。它是一项无线城域网(WMAN)技术,是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。它用于将802.11a无线接入热点连接到互联网,也可连接公司与家庭等环境至有线骨干线路。它可作为线缆和DSL的无线扩展技术,被称作“无线DSL”,从而实现无线宽带接入。

WiMAX的特点主要表现在以下几个方面:①使用的频率为2GHz到11GHz;②传送距离最高31英里(50km);③每区段最大数据速率是每扇区70Mbit/s,每个基站最多6个扇区;④服务质量方面,可支持不同的服务等级,从而可以同时支持采用T1类型连接的企业用户和采用DSL类型连接的家庭用户。此外,它还可以支持话音和视频。

WiMAX支持点对点或点对多点的网络结构,可选择在须执照频段或免执照的频谱中操作,端视用户对服务等级的需求而定。WiMAX的重心是点对多点网络。WiMAX的最大传输距离是31英里,在20MHz的频宽上,信息传输速率逼近70Mbit/s。在低频宽区段、靠近用户基站,NLOS的传输品质更好。

WiMAX与Wi-Fi一样,都是用于传输无线信号的技术,但Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。理论上,Wi-Fi的传输距离最大只有几百米,最高的理论传输速度也只有每秒54MB,而WiMax技术的理论传输距离已经能够达到50千米了,资料传输速度也可以达到每秒70MB。与Wi-Fi相比,WiMax的传输距离更远、传输速度更快,比较适合于作为T1、Cable Modem或者是xDSL等“最后一哩”(Last Mile)的另一种无线替代选择。因此在许多厂商的规划中,WiMax产品均扮演着类似于目前xDSL调制解调器的角色,企业或者是家庭网络通过这一装置,可以同ISP或电信公司无线联网,同时电信公司的内部网络也可以通过WiMax连接。

虽然WiMax的应用有些类似于目前Wi-Fi的热点应用,但是WiMax的传输范围更广,可以省去开挖马路、埋设管线等浩大工程,比较节省成本,架构也更为简单。而且Wi-Fi主要是为家用电脑提供接入,这点与WiMax面向移动市场的应用有所不同。英特尔期待最后能够整合WiMax、Wi-Fi和3G,到时候用户就可以根据自己所处的场所来转换上网的频宽,比如在办公室里的时候使用Wi-Fi,而在大街上的时候则使用WiMax。

WiMAX优势分析

WiMAX技术具有长距离高速率、部署简便、受地理环境等客观条件限制少等技术优势,尤其是在此前传统宽带接入尚未覆盖的区域,以及展会等需要临时性宽带接入的领域。有着得天独厚的优势。更重要的是,WiMAX技术兼具了基于线缆的传统宽带接入的带宽优势,以及无线接入的灵活性与移动性,并能够提供可满足语音和视频服务应用的服务质量支持。

长距离、高速率、覆盖能力强

WiMAX基于动态适应性信号调制模式,因而使这一技术不仅具有长距离、高速率信号传输能力(50km、70Mbit/s)和穿越树木和建筑物等障碍物的非视距传输能力,而且具有较强的信号反射容错能力。同时,这种调制模式还能够使服务商基站根据信号强弱调整带宽,以确保与用户的正常连接。例如,如若某一基站无法基于64QAM(正交振幅调制模式)建立连接时,可以切换为16QAM或QPSK(正交相移键控调制模式),通过牺牲带宽的手段提高有效传输距离,扩大服务范围。

部署简便、应用范围广

WiMAX可使运营商能够根据所拥有的许可,或无需许可频段资源灵活规划信道带宽,并根据用户群体状况不断升级扩展网络。如对拥有20MHz频谱的运营商而言,既可以将其划分为2个10MHz信道、也可以将其划分为4个5MHz信道。

作为一种面向最后一公里接入领域的无线MAN技术,WiMAX可以广泛应用于多个宽带相关领域,尤其是在城郊和农村等DSL与Cable Modem服务有效覆盖范围以外、或不便于部署传统宽带接入技术的区域。当前,DSL与Cable Modem等宽带接入服务由于受技术特性等客观条件的限制,在服务范围上有各自的局限。如DSL接入的有效覆盖范围仅限于中心局3km范围内的区域,这就将许多城郊附近的区域排除在DSL的服务之外。而Cable Modem的局限性主要表现在部分有线公司由于原有网络架构过于陈旧等方面的原因,无法向网内用户提供Cable Modem接入服务。而卫星宽带接入虽然较少受到地理环境的限制,但服务价格过于高昂,超出了多数普通用户的承受能力。在这种情况下,WiMAX无疑是一种理想的宽带接入选择,并有望推动802.11无线热点与家庭或小型办公领域无线LAN的部署。

同时,WiMAX技术不仅可使服务商随时根据客户需要迅速提供无线宽带接入服务,而且能够提供满足客户包括瞬间交易高峰在内的各种实时带宽需求的宽带接入服务,为服务供应商基于无线带宽按需供应创造新的收入机会。因此,WiMAX在会议、展会等需要临时性宽带接入的领域,有着得天独厚的优势。

优秀的升级扩容灵活性

WiMAX具有灵活的信道带宽规划,既可适应需要执照的频率频段分配,还可适应不需要执照的频率频段分配;新增扇区简易,灵活的信道规划使容量达到最大化,并且允许运营商根据用户的发展为基础来逐渐升级扩大网络;从单个用户到数以百计的用户,MAC层协议保持高效的分配机制,从而保证了WiMAX的灵活升级扩容。

优秀的服务质量等级

WiMAX提供动态TDMA及(Grant/Request)MAC,支持像语音及视频这些对时延敏感的业务。同时还对业务的分级带来了宽带的按需分配(on-demand bandwidth allocation),比如,T1/E1这种专线形式提供给商业用户,而IP这种“尽力而为”形式提供给家庭用户。

WiMAX劣势分析

作为一种新兴技术,WiMAX市场的发展也不可避免地面临诸多挑战与障碍,其中最大障碍就是部署成本问题。与数年前刚刚起步时的Wi-Fi技术一样,WiMAX技术首先会面临来自设备成本方面的制约。分析认为,包括WiMAX天线架设在内的平均部署成本约在每用户3000美元左右,这种高昂的部署成本不仅很难使服务供应商获得足够的投资回报,也会让多数用户望而却步。因此,只有当平均部署成本降至接近、或略高于当前Wi-Fi技术的水平,WiMAX才有望真正成为家庭与小型商业用户青睐的、能够与DSL和Cable Modem等其它宽带接入并驾齐驱的最后一公里接入技术,而这一目标绝非可以一蹴而就的,需要经历一定的市场培育期方能实现。

另一方面,在作为WiMAX技术主战场的最后一公里接入领域,这技术还要接受来自DSL和Cable Modem等其它宽带接入技术的严峻挑战。尤其在商业应用领域,由于受到部署成本、以及无线信息安全等方面问题的困扰,WiMAX技术短时间内尚难与DSL等传统宽带接入技术匹敌。因此,WiMAX技术必须考虑如何向商业应用市场拓展的问题。

WiMAX的进展

WiMax技术的最初支持者主要是高速网络公司,他们希望能够把触角延伸到偏远乡村,以及人口稀疏的地方。这些地方因为人口较少,因此架设成本高昂的DSL,以及有线电视网络是不符合经济效益的。WiMax主席兼英特尔宽频无线事业部发言人Margaret LaBrecque说,打造一个802.16a网络的成本,相当于安装一条T1专线的一半。如果使用802.16a零组件来打造无线网络,那所需要的架设工程并不大,电信运营商就可以为用户提供宽带上网服务。

而现在,已经有不少科技业巨头加入到WiMax组织中,共同推动这项无线宽带上网技术的发展,并保证基于802.16标准宽带设备的兼容性和互通性。目前,WiMAX的成员包括Airspan Networks、阿尔卡特、北电、摩托罗拉、富士通、英特尔、诺基亚、OFDM论坛、Proxim、Wi-LAN、思科,以及国内的华为、中兴等100多家,范围涵盖芯片公司、设备厂商和电信公司,这使得使得WiMax组织的功能越来越像是Wi-Fi联盟在无线网络市场上所扮演的角色。

英特尔自2003年4月加入到WiMax组织后,就成为了WiMax技术最主要的推动商之一。英特尔认为,WiMax技术是DSL宽带技术最好的替代品,并希望在推动WiMax普及的同时,能够与笔记本电脑、PDA、智能手机等终端设备互联互通,以实现真正的无线应用环境。

市场调研究机构Visant Strategies公司则预计,2008年,全球WiMAX产品销售总额将可望突破10亿美元;另一家调研机构ABI公司也预计,2008年,全球宽带无线设备销售收入将达15亿美元,其中大部分来自于WiMAX设备。

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