WiMAX发展状况报告

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WiMAX发展状况报告
1、WiMAX技术概念、产生背景
　　WiMAX的全名是微波接入全球互通(Worldwicle Interoperabity for Micro-w&ve Access)，又叫全球微波接入互操作性，WiMAX又称为广带无线接入(Broadband W1reless Access，BWA)标准。WiMAX论坛由诺基亚、Harris Corp、Ensemble Communica-tion和Crosspan网络公司于2002年4月发起成立，之后WiMAX论坛进行大幅扩军，不仅吸收了Alvarion、Aperto和AirSpan等无线宽带接入厂商，而且将Intel、Proxim和Fujitsu等802．11厂商也纳入进来，同时OFDM(正交频分复用)论坛也加入到WiMAX论坛。
　  WiMAX的本质就是一种用来确保来自不同厂商的无线设备可以在高速的环境下交互使用的技术标准。一个单一的WiMAX发射器可以把语音、视频以及数字信号传输到50Km以外的地方，传输速度高达70Mb／s。WiMAX主席宣称IEEEe02．16a为“仅次于CATV和DSL线路的第三大宽带线路”。可见，WiMAX将最先应用于最后1Km接入。
　　WiMAX论坛的建立可以帮助消除大规模使用宽带无线接入(BWA)技术所面临的各种障碍。在这些方面，论坛与服务供应商和管理部门紧密合作，确保获得WiMAX论坛认证的系统能够符合客户和政府的要求。作为致力于宽带无线接入(BWA)产品的互操作性认证的唯一专业组织，WiMAX论坛将阐释技术标准，并进行相关的一致性和互操作性测试，确保不同供应商的系统能够实现无缝连接。那些通过一致性和互操作性测试的产品将获得“WiMAX论坛认证”标志。将此技术与需要授权或免授权的微波设备相结合后，由于成本较低，将扩大宽带无线市场，改善企业与服务供应商的认知度。
2、与其它技术的对比
　　由于WiMAX技术具备传输距离远、数据速率高、能传数据和语音等多种高质量业务、受地理环境等客观条件限制少等优势，尤其是在电话双绞线和同轴电缆难以覆盖的区域和临时通信需要的领域，具有较大得优势。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Qos服务质量支持，使得WiMAX技术大有替代3G和Wi-Fi之势。
    2.1  WiMAX技术与Wi-Fi技术对比
　　Wi-Fi是Wireless Fidelity的缩写，意指无线高保真，Wi-Fi技术包括IEEE 802．11a、b和g规范以及802．11n规范。IEEE 802．11b标准，在2．40Hz频率上工作，提供的带宽是11Mbit／s。802．11a的工作频率是5dHz，带宽为54Mbit／s。802．11g的工作频率和11b相同，也是2．40Hz，带宽提升为54Mbit／s。802．11e带来可靠的多媒体功能，家用网络面对的挑战，就是为多媒体、图像和声音找到可靠的无线传送方式。802．11n把速度推上100Mbit／s。Wi-Ft是第一项得到广泛部署的高速无线技术，在全球的热点中尤其引人注目——包括家庭和办公室以及越来越多的咖啡屋、酒店和机场、Wi--Fi热点几乎是立即风靡全球，并因为其提高工作效率的能力而受到出行在外人士的追捧。
　　Wi-Fi有着“无线版本以太网”的美称。由于目前的以太网标准(JEEE 802．3标准)几乎已经成为局域网的代名词，世界上至少有80％以上的局域网采用以太网技术。而WLAN同样为IEEE制订的标准，所以其几乎可以视为以太网标准在无线领域的延伸。这使WLAN在应用上具备无痕过度和顺利安装的特点。WLAN的安装及设置相当简单——当需要在某个区域建立网络连接时，只需要在一定范围内设立相应的接入点就可以了，规划、布线、测试等传统工序可以被忽略。而且当用户需要增加、拆卸和迁移时的操作也非常简单。WLAN的综合成本非常低。
　　虽然Wi-Fi拥有很多优点，但是它存在的安全隐患却是一个致命的缺点。Wi-Fi采用的是射频(RF)技术，通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号，所以非常容易受到来自外界的攻击，无线电波能穿透墙壁和隔板，黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入末受保护的公司内部局域网。
　　同样与Wi-Fi技术相比较，WiMAX技术优势似乎更加明显，Wi-Fi能够支持的范围非常有限：只有几百米。WiMAX所能提供的宽带网络连接速度同Wi-Fi不相上下，但它的传输距离却高达50Nm。在安全性上，WiMAX技术在MAC层中有一个专用子层提供认证、保密和加密功能，IEEE 802．1Se中认证硬件可应用于便携式解决方案，面向服务区内漫游的用户，支持类似于Wi-Fi但更加持久稳固的连接性。有人认为WiMAX将取代Wi-Fi，也有人认为WiMAX不会取代Wi-Fi，双方将在无线接入中互补。WiFi和WiMAX技术分别解决“最后fOOm'’和“最后1 Km”问题，因而具有不同的定位和用途，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。Wi-Fi可以通过室外天线，利用WiMAX技术直接与骨干网相联，而可以不采用当前Wi-Fi网络需要将无线接入点通过有线网络与骨干网相连的方式，Wi--Fi不支持QoS，WiMAX具有基于MAC层的qoS，支持不同业务类型。 　　
　　2.2 WiMAX技术与3G技术对比
　　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。

    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)



    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。
　　2.3 发展趋势
　　WIMAX技术标准制订，其应用发展可分为以下几个阶段；
　　第一阶段：与其它技术共存。由于运营商、设备制造商对其它技术如Wi-Fi、3G等已经进行了大量投入并有了很多应用，尽管WiMAX技术对这些技术存在冲击，运营商不可能放弃已经付出的投资，WiMAX与Wi-Fi、3G在相当长时间内将会互补共存，并在重叠区有一定程度的彼此竞争，对此，保持这些系统应用之间的有效互联互通及增强其自身竞争力亦是WiMAX面临的重要任务。WiMAX面临的首要挑战依然是其建设成本和设备价格。目前MMDS多点多信道分布式系统，包括WiMAX天线部署在内的每个用户成本高达3000美元左右，这不仅使运营商难以获得足够的投资回报，也会使用户望而生畏、退避三舍，更何况对中国3．5GHz频段这一资源很有限的MMDS宽带无线接入系统，经过几轮方案更新及技术创新后，各类设备已具备相当优良的性价比，WiMAX如果按上述类似的价位参与竞争将面临严峻的挑战。WiMAX与3G技术存在诸多重叠的功能，具有一定的竞争关系，但它们分别是城域网(MAN)与广域网(WAN)两个层次的领域内的技术，具有不同的市场定位，可以在总体网络框架中优势互补。在3G网络建成后可以用802．16e技术来进行补充，WiMAX技术的初级业务长时间内将是以数据为主、话音为辅，其终端将先与电脑结合，然后和手机结合，并将会出现WiMax和3G双模式手机。这一段也是政策调整期，政策将更趋合理化。
　　第二阶段：WiMAX技术强烈冲击3G、W1-F1技术。经过一段共存期，进入平等竞争期，由于WiMAX技术与3G、Wi-Fi技术相比存在强大的优势，WiMAX市场将逐步超过3G、Wi-Fi，WiMAX技术、市场成熟后，人们不再考虑wi-Fi与WIMAX相比已经毫无优势可言，WiMAX最终让wi-Fi出局。尽管高速的数据访问被认为是WiMAX对消费者产生吸引力的主要因素，但为了获得生存所必需的财源，随着政策的合理化，运营商必然捆绑VolP等功能，对于用户而言，捆绑VolP功能的WiMAX终端看不到哪一点比3G差，更重要的是捆绑VoIP功能的WiMAX的资费会比5G低很多。同时没有3G频谱许可证的运营商也可以借此提供便携和漫游宽带服务。而拥有3G频谱和服务的运营商能做的是为使用WiMAX／3G双模智能手机的漫游用户提供重叠WiMAX宽带服务。
　　第三阶段：由WiMAX技术和3G技术互补向4G过渡。WiMAX技术可以保证用户在低速移动的前提下，进行高速数据接入，WiMAX数据传输能力高于现在的3c标准，而3G从设计最初就是为话音业务和数据业务共同设计的，对于话音业务，核心网络仍采用电路交换方式实现，QoS有较高的保障，3G覆盖是连续的，用户可以实现不问断的通信。WiMAX技术和3G技术互补融合向40过渡，4G将为用户提供高速数据接入，高QoS的话音、视频等实时业务，秉承WiMAX技术低成本方案，可能采用免费频段和基于IP的这时业务技术。