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WIMAX与3G技术
2006年7月25日 11:9  来源:数字通信世界
    一、什么是WiMAX 

    WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)是定点宽带无线MAN(城域网)技术。WiMAX 通常是指IEEE802.16a 标准(2GHz~11GHz)。该技术是IEEE(电气电子工程师协会)于2002年4月发的工作于10GHz至66GHz频段下的IEEE802.16标准的扩展,是针对微波和毫米波频段提出的一种新型空中接口标准。此外,也可以理解为是WiMAX论坛极力推介的IEEE802.16系列标准(目前有802.16a,802.16d,及802.16e等)。 

    WiMAX研发的目标是打算在MAN范围内提供一种性能可与Cable modem、DSL等基于线缆的宽带接入相竞争的,工作在10GHz到 66GHz (现下频段已延伸到2GHz) 频段的最后一千米的宽带接入技术。 

    典型的802.16a通常由安装在建筑物上的基站和家庭或办公场所内的用户接入端组成,传输距离最远约50千米,其覆盖范围可达6~10 千米,在该范围内,WiMAX的非视距传输特性与穿透性都极为理想。 

    二、WiMAX的特点与优点 

    WiMAX的最大特点与优势是集中了有线/无线接入的优点,集成了Wi?Fi无线接入技术的移动性与灵活性,和DSL、Cable modem 等线缆宽带接入技术的高带宽特性,以及比较理想的QoS服务质量,而其中最突出的是较理想的非视距传输特性,灵活的部署与配置伸缩性,QoS质量保证和强大的安全性。 

    WiMAX的这些优势现在: 

    (1)能快速地完成一个区域的宽带服务,尤其是在一 些难以用线缆布线的地区。 

    (2)能显著地降低宽带服务的基建投资。 

    (3)能克服传统连线系统的物理障碍。 

    三、WiMAX应用广泛 

    WiMAX可广泛地用于多个宽带领域。 

    当前,DSL的有效接入范围仅限于中心局约5千米的范围内,使得它不能对一些城郊区提供服务。Cable modem的局限性主要是在部分有线电视公司由于原有网络架构过于陈旧等原因,而无法向用户提供Cable modem 接入服务。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。显然,WiMAX将能展示其优点。 

    (1)用于城郊和农村等地区。 

    (2)WiMAX有望推动802.11无线热点与家庭,小型办 公室等无线LAN(局域网)的联合部署。
 
    (3)WiMAX的漫游支持功能,能使用户在离开家中或 办公场所的无线热点覆盖范围后,仍然可保持与无线网络的ISP(因特网业务提供者)连接,甚至可以方便地接入到另一城市的无线网络的另一家ISP。 

    (4)WiMAX不仅可使运营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括瞬间交易高峰在内的各种实时宽带需求。 

    (5)WiMAX可以提供的充足的无线带宽使其成为诸如 包括无线热点和一点对多点回程应用的理想载体。 

    四、WiMAX与Wi-Fi 

    Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线保真)通常是指802.11b标准,然而实际上包括了802.11a~802.11i共9个标准。Wi-Fi具有速度快(11Mb/s),可靠性高,在封闭性的区域,通信距离可达300米,与现有的以太网容易结合,以及组网价格越来越低等特点,因此Wi-Fi是家庭及企业内部等短距离无线接入的较好技术。但当无线接入范围在240米的时候,WiMAX就可以让用户在约50千米的范围内,实现无线上网,传输数据、语音和图像资料,网速可达到70Mb/s,尤其是在5到8千米的范围内运用无线上网的效果更理想。 

    WiMAX技术类似于Wi-Fi,可以为在天线覆盖范围内的计算机用户提供高速网络接入服务。两者的区别在于,Wi-Fi 的覆盖范围只有320米,传输速率为11Mb/s~54Mb/s。而WiMAX的覆盖范围却可达到50千米,传输速率约75Mb/s。但是,针对手持设备的WiMAX技术只有在3千米范围内才能使终端享受到高速数据传输的好处,一旦离开这个区域,其数据传输速率将大大下降。
 
    由于WiMAX的传输范围大,因而带来了更好的易用性和更低的成本。WiMAX只要每隔50千米建立一个基站,每个基站可连接数千个WiMAX访问者,由此可以看出,WiMAX在未来的几年,将可能成为无线网络的一个主流标准,逐步取代Wi-Fi。 
 
    五、WiMAX与3G
 
    WiMAX的优势在于,其802.16e 除具有高速数据传输的特点外,还兼具有一定范围内的移动性。由于WiMAX的速度比3G快,基站的覆盖范围比3G大,因此就产生了“WiMAX能否取代3G”的问题。 

    实际上,WiMAX与3G在本质上是不同的。WiMAX是一种WMAN(无线城域网)技术,而3G是一种WWAN(广域城域网)技术,两者分别立足于MAN与WAN两种不同领域的技术,两者的基础架构截然不同,WiMAX的着眼点是实现宽带无线化,而3G则更多的是实现无线宽带化。 

    再从3G的角度看,3G网络是全球的移动综合业务数字网,它综合了蜂窝,集群,移动数据、卫星等各种移动通信系统的功能,提供与固定电信网兼容的业务,集成话音和非话音业务。3G系统主要有三个功能子系统组成,即核心网(CN)、无线接入网(RAN)、用户终端(UE),而WiMAX通常只能相当于3G的RAN部分。这进一步说明了WiMAX与3G的不同。WiMAX与3G的比较见表3。 

    六、面临的问题 

    目前,宽带接入技术主要有HFC(同轴电缆光纤混合网),DSL(电话线数字用户环路),小区以太网,卫星直接连接等。我国现在主要用前三种方式,但是这三种接入方式都没有充分的自由,无论是简单地变换一下机器的位置或临时建立一个网络(如展览会,产品发布会等),甚至只使用有限的几天时,也需要重新布线。WiMAX却能很好地解决这一问题。  

    但是WiMAX在中国的发展也面临着一些问题: 

    (1)频率资源。802.16a指配的频段是2GHz~11GHz,该频段已分配完毕,并且未给WiMAX留下空白频段。要发展WiMAX,还须由国家无线电主管部门对频率进行调整。可能有几种方案:一是将目前应用效率不高的3.5GHz地面固定无线接入频率重新划归WiMAX运营商,但其难点在于五大电信运营商已在300多个以上的城市建设了部分3.5G接入系统,如何解决并非易事。二是从8GHz支线微波频段清理出一个8GHz频段给WiMAX,但8GHz小微波频段在各地应用特别分散,清理频段的任务并不轻松。三是其他途径。因此,频率将是发展WiMAX遇到的第一个难题。 

    (2)与移动运营商的利益冲突。宽带无线数据业务是移动运营商建设和发展的主要业务之一。在WiMAX出现之前,在宽带移动无线数据领域,没有其他手段可与3G竞争。尽管WiMAX在广域漫游性方面存在重大缺点,但在城域网范围内却以其更大的带宽优势超过了3G,而且将夺走不少3G宽带无线数据用户和业务量。显然,WiMAX将会遇到3G运营商各种形式的阻力。 
 
    展望未来,WiMAX与Wi-Fi、3G技术之间虽然存在着部分重叠之处,但作为分别着眼于LAN,MAN,WAN三个层次分明的技术领域的三种技术,将不是互相替代,而是优势互补,既是竞争,又是互相促进。 

    WiMAX不会替代3G,WiMAX前景看好!
 
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