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WiMAX之路3步走

IT知识WiMAX

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术 ， 它把互联网上分散的资源融为有机整体 ， 实现资源的全面共享和有机协作 ， 使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息 。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等 。当前的互联网只限于信息共享 ， 网络则被认为是互联网发展的第三阶段 。WiMAX的市场才刚刚起步 ， 商用条件还不十分成熟 ， 因些WiMAX要想获得市场认可 ， 实现成功商用 ， 需分三步走 。
最近 ， 一些国内外评论纷纷把焦点集中在WiMAX身上 ， 就在人们还不是很了解WiMAX究竟为何物时 ， “WiMAX取代3G” ， “与3G竞争”的言论甚嚣尘上 。本文将对WiMAX技术、标准进行一个详细的介绍 ， 并对其商用现状和未来发展趋势进行分析 。
WiMAX及802.16技术标准
WiMAX与802.16是两个不同的概念 ， 802.16是IEEE关于无线城域网的一系列技术标准 ， 而WiMAX则是支持和推动802.16走向市场的组织联盟 。但两者的关系密不可分 ， 因此WiMAX经常成为802.16的代名词 。
IEEE 802.16主要开发工作于2～66GHz频带的无线接入系统空中接口物理层(PHY)和媒质接入控制层(MAC)规范 ， 同时还有与空中接口协议相关的一致性测试、以及不同无线接入系统之间的共存 。由于它所规定的无线系统覆盖范围一般在5-15km ， 最高可达50km ， 因此802.16系统主要应用于城域网 。
根据是否支持移动特性 ， IEEE 802.16标准可以分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中接口标准 ， 其中802.16、802.16a、802.16d属于固定无线接入空中接口标准 ， 而802.16e属于移动宽带无线接入空中标准 。
IEEE 802.16d是固定宽带无线接入的标准 ， 该标准定义了三种物理层实现方式：单载波、OFDM(256-Point)、OFDMA (2048-Point) 。由于OFDM、OFDMA具有较高的频谱利用率 ， 在抵抗多径效应、频率选择性衰落或窄带干扰上具有明显的优势 ， 因此OFDM和OFDMA将成为IEEE 802.16中两种典型的物理屡应用方式 。
IEEE 802.16e是移动宽带无线接入的标准 ， 该标准后向兼容IEEE 802.16d 。IEEE 802 16e的物理层实现方式与IEEE 802.16d是基本一致的 ， 主要差别是对OFDMA进行了扩展 ， 可以支持2048-Point、1024-Point、512-Point和128-Point ， 以适应不同载波带宽的需要 。为了支持移动性 ， 802.16e在MAC层引入了很多新的特性 。
WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)成立于2001年4月9日 ， 旨在对基于IEEE 802.16标准和ETSI Hiper MAN标准的宽带无线接入产品进行一致性和互操作性认证 。
IEEE提出了802.16的宽带无线接入的标准 ， 而WiMAX的目的就是致力于制定一套基于802.16的测试规范和认证体系 ， 使不同厂商之间的产品在经过认证以后可以具有良好的互操作性 ， 从而可以在很大程度上推进基于802.16的产品的广泛应用 ， 并且为制造相应的芯片提供有利环境 ， 大大降低产品的研发和生产成本 。可以说WiMAX沿袭了WiFi联盟的成功模式 ， 最终目的是将802.16推向市场 ， 取得商业成功 。
802.16e与3G：竞争还是互补？
WiMAX的发展如今之所以备受关注 ， 更主要的原因在于其子标准中的802.16e涉及了移动领域 ， 甚至有人鼓吹放弃3G ， 直接采用802.16e提供移动宽带服务 。
在功能上 ， 802.16e的确与3G有很多相似之处 ， 甚至更胜一筹：单基站覆盖范围为几公里、可在120公里/小时的移动状态下进行通信 ， 而且802.16e的带宽还要大于3G ， 系统在不同的载波带宽和调制方式下可以获得不同的接入速率 。以10MHz载波带宽为例 ， 若采用OFDM-64QAM调制方式 ， 除去开销 ， 则单载波带宽可以提供约30Mbit/s的有效接入速率 ， 由蜂窝或扇区内的所有用户共享 。另外 ， 与802.11不同 ， 802.16e从一开始就对QoS进行了定义 ， 提供了开通IP语音业务的可能性 。
【WiMAX之路3步走】总的来说 ， 802.16e对3G无法构成威胁 。从成熟度方面看 ， 802.16e的空中接口标准化工作目前还没有完成 ， 在标准化工作完成后 ， 从芯片出现到设备成熟到商用还有一段距离要走 。此外 ， 在切换、移动性管理(寻呼)和终端状态管理(激活和休眠的转换)等与蜂窝组网有关的方面 ， 802.16e也明显弱于3G 。任何一种技术从概念出现到标准化到产品成熟必然要经历很长的时间 ， 因此 ， 从时间轴上看 ， 802.16e的商用时间要比3G晚 ， 802.16e市场应用可能在3G和3G增强型之后 。
当然 ， 802.16e和3G在业务定位上会有一定的重叠 ， 802.16e提供的主要是具有一定移动特性的宽带数据业务 ， 面向的用户主要是笔记本终端+802.16e数据卡、或802.16e PDA终端持有者 。而这部分用户同时也是3G数据卡的用户群 。这种竞争目前主要体现在“数据带宽需求较高的城市区域内提供一定移动性的无线数据服务”方面 。另外 ， 802.16e在带宽方面的优势也可以弥补3G的不足 。
802.16e与3G也存在一定的不同(如表所示)
表1　802.16e与3G的比较
因此 ， 802.16e与3G之间竞争与互补同时存在 ， 但两者不可能互相取代 。两者之间的关系最终取决于管制机构的决策(如频率分配、许可证的发放)以及运营商的策略 。
WiMAX商用化进展及发展方向
目前 ， WiMAX的发展如何?设备制造方面 ， 最为积极的主要有LMDS和MMDS以及一些拥有OFDM知识产权的解决方案提供商 。不过传统电信厂家在这个领域并不积极 ， 而Nokia在2004年上半年先退出后加入的举动 ， 也可以看出电信厂家在这个技术上的犹豫不决 。虽然摩托罗拉、北电等主要电信厂家2004年下半年纷纷加入WiMAX联盟 ， 但并末投入过多精力进行产品研发 。
另外值得一提的是 ， Intel在WiMAX的发展中起到了非常关键的作用 。Intel通过内置WLAN芯片的“迅驰”笔记本芯片获得了巨大成功 ， 但WLAN在技术上存在很多局限性 ， 如覆盖范围、使用开放频段易受干扰等问题 。因此 ， Intel希望通过WiMAX进一步巩固其市场霸主地位 ， 进一步扩大无线接入的影响力 。
Intel已经在2004年9月推出了基于802.16d的Rosedale芯片 ， 并计划2006年将802.16e的芯片植入笔记本 ， 实现便携性 。Intel预计2008年 ， 内置WLAN的笔记本将超过7000万 ， 而内置WiMAX芯片的笔记本达到5000万 。
WiMAX的市场才刚刚起步 ， 各个厂家的设备大部分仍在研发或使用当中 ， 只有少数运营商正在筹划展开基于802.16d的测试和试运营 。由于这些大部分运营商手中握有原来的MMDS频率 ， 尤其是3G以下频率资源 ， 因此希望借此机会提供宽带无线业务 ， 甚至切入移动数据市场 ， 与移动运营商竞争 。而大多数移动运营商对WiMAX态度冷淡 ， 美国Nextel就对外宣称 ， WiMAX的移动性能很难达到移动运营商的要求 ， 因此放弃对此技术的进一步试验 。
那么 ， WiMAX未来发展方向如何?
WiMAX商业发展路线主要分三个阶段 。第一阶段：基于802.16d的室外固定终端作为建筑物的接入手段 ， 作为固定网络的辅助 ， 以企业用户为主；第二阶段：用户可以自行安装的基于802.16d室内固定终端上市 ， 降低运营商建网成本 ， 向家庭用户提供接入业务；第三阶段：基于802.16e的芯片内置笔记本、PDA等可携带终端 ， 提供移动性 ， 针对个人用户提供移动宽带数据业务 。
但WiMAX的市场前景究竟如何还存在争论 ， Intel甚至宣称今后WiMAX将取代DSL和Cable等有线接入方式 ， 而移动产业则担心具备了移动性的WiMAX会与3G争夺移动宽带业务市场 。
WiMAX取代固定接入方式的可能性非常低 ， 首先无线频率资源有限 ， 因此在传输速率上终究会受到限制；其次 ， 从市场而言 ， WiMAX还未商用 ， 其成本未必低于ADSL方式 。因此 ， WiMAX最终将朝着可携带甚至移动方向发展 。
WiMAX在移动领域的发展不可能一帆风顺 ， 寻找全球统一的频率、解决802.16e的切换、漫游等问题都是其发展的障碍 。另外 ， 除了3G ， HSDPA、802.20以及一些专利技术如FLASH-OFDM ， 都是其竞争对手 。今后的移动通信市场不可能只有一种通信技术独霸天下 ， WiMAX很有可能将802.16e芯片内置到手机中 ， 与3G甚至B3G融合 ， 最终与移动通信在4G汇合 ， 形成一个真正无缝的、无处不在的移动宽带网络 。
（责任编辑: 9PC TEL：010-68476606)

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