WiMAX是最新的WiMAX寬帶無線技術(shù) WiMAX(World Interoperability for Microwave Access)全稱為全球微波接入互操作性,是基于IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的無線城域網(wǎng)技術(shù)。WiMAX組織從2001年開始制定標(biāo)準(zhǔn),并對芯片、設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證,規(guī)模經(jīng)濟(jì)使成本下降成為可能,WiMAX的應(yīng)用領(lǐng)域也隨之?dāng)U大。
WINMAX技術(shù)特點(diǎn)1
更快、更遠(yuǎn)、更便宜,就是WINMAX的特點(diǎn)
WiMAX技術(shù)的突出特點(diǎn)是比WiFi具有更遠(yuǎn)的覆蓋半徑。WiFi主要是解決100米內(nèi)的無線接入問題,是屬于WLAN(無線局域網(wǎng))的范疇。WiFi在開闊地帶最遠(yuǎn)可以達(dá)到300米,在室內(nèi)一般有效覆蓋范圍在100米以內(nèi)。而WiMAX最遠(yuǎn)可以達(dá)到50公里的覆蓋范圍,屬于無線城域網(wǎng)(WMAN)的范疇,其典型應(yīng)用的覆蓋范圍是6-10公里。相比3G提供小于2M的帶寬,WiMAX每個基站最多可以劃分成6個扇面,每個扇面可以提供70M獨(dú)立帶寬,并且基站的覆蓋范圍是3G基站的10倍。因此有人認(rèn)為WiMAX將取代3G,成為下一代通訊的主流技術(shù)。
在此基礎(chǔ)上WiMAX組織開發(fā)了802.16a,其工作的頻段要比802.16低,主要工作在2——11G的頻段范圍,信號繞過障礙的能力得到提高,目前已經(jīng)可以支持非視距傳輸,意味著在基站和客戶端之間可以有樹木或者建筑物的阻擋,WiMAX的應(yīng)用領(lǐng)域被拓寬。
針對802.16a不具備移動性能的問題,WiMAX在此基礎(chǔ)上制定了802.16e標(biāo)準(zhǔn)。按照802.16e標(biāo)準(zhǔn),手持PDA步行或者使用移動計算設(shè)備,無線連接也不會中斷。因此WiMAX具有了移動性能。不過滿足該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,要在2006年才能正式投入商用。
根據(jù)分析機(jī)構(gòu)的預(yù)測,由于WiMAX標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,基站和客戶端的規(guī)模經(jīng)濟(jì)得以實(shí)現(xiàn)。到2005年,預(yù)計每套WiMAX芯片組的價格將在25美金左右,每個基站的建設(shè)成本將控制在20000美金以下;仡橶iFi客戶端從千元級別迅速下降到百元級別,規(guī)模經(jīng)濟(jì)將是WiMAX最有競爭力的優(yōu)勢。保守計算,按照一個基站4個扇面,每個扇面提供50M帶寬,覆蓋范圍為10公里,為每個客戶提供512K獨(dú)立帶寬,一個基站可以同時為400個客戶服務(wù),每個客戶分?jǐn)偦镜馁M(fèi)用為50美元,運(yùn)營商的初期投入成本壓力并不大。加上WiMAX對地形的良好適應(yīng)性,在客戶密度小的區(qū)域費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光纖或者雙絞線,WiMAX在寬帶接入領(lǐng)域?qū)⒂泻軓?qiáng)的競爭力。
組網(wǎng)靈活
WiMAX的典型組網(wǎng)方式如圖所示,在這套解決方案里,WiMAX主要應(yīng)用在這樣幾個領(lǐng)域:
1、蜂窩回程,在部署一個較大區(qū)域的無線接入網(wǎng)絡(luò)時,可以利用WiMAX基站之間的無線鏈接,延伸網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。
2、WiFi熱點(diǎn)回程,如圖中2所示,在一個區(qū)域部署WiFi熱點(diǎn),熱點(diǎn)與互聯(lián)網(wǎng)之間的遠(yuǎn)距離鏈接由WiMAX完成,延伸了熱點(diǎn)的使用范圍。
3、社區(qū)寬帶,對一些DSL或者Cable接入方式難以覆蓋的地方,可以考慮采用WiMAX作為替代方案;相比之下,WiMAX較少受距離和社區(qū)密度影響;對于一些臨時性的聚集地,例如展會,WiMAX部署周期短地特點(diǎn)也比DSL或者Cable接入方式擁有更大地靈活性。
4、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)或者需要保護(hù)的地方,經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)可能沒有事前部署雙絞線或者同軸電纜,重新布線受用戶密度制約,經(jīng)濟(jì)性不高;而對于故宮這樣的文物,重新布線更是不可能,WiMAX就成為一個良好的選擇。
5、最佳無線連接方式,對于在家庭部署了WiFi的用戶,可能會臨時移動到WiFi覆蓋范圍之外,這時候802.16e作為802.16a的擴(kuò)展,可以保證移動用戶在WiFi網(wǎng)絡(luò)和WiMAX網(wǎng)絡(luò)中平滑漫游,這樣客戶端可以自動選擇利用WiFi還是WiMAX,保證了最佳的鏈接方式。
在上述的幾種組網(wǎng)方式中,WiMAX都支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音和視頻。WiMAX獨(dú)有的服務(wù)質(zhì)量保證(QoS)、按需提供的帶寬分配、自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整等特點(diǎn),給組網(wǎng)帶了更大的靈活性。
例如在語音和視頻服務(wù)中,對時延非常敏感,但是對差錯就不那么敏感,而數(shù)據(jù)服務(wù)則正好相反,對時延不敏感,對差錯非常敏感,WiMAX可以根據(jù)上層應(yīng)用不同提供不同等級的服務(wù)質(zhì)量保障,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐容量。
商業(yè)用戶可能需要更寬的帶寬,而家庭用戶可能就不需要很高的帶寬,視頻點(diǎn)播需要較小的上行帶寬而需要很高的下行帶寬,對這些WiMAX都可以靈活配置予以滿足。在距離和通訊速度之間,WiMAX也可以自動適應(yīng),例如為了滿足距離要求調(diào)整信號調(diào)制方式,降低速度保證通信。
頻譜波折不過就在英特爾全力推進(jìn)WiMAX的時候,世界最大手機(jī)供應(yīng)商,也是3G最重要的設(shè)備供應(yīng)商,WiMAX的發(fā)起人之一Nokia宣布退出WiMAX(最新消息Nokia又宣布重新加入WiMAX組織)。業(yè)內(nèi)有分析人士認(rèn)為,Nokia的退出實(shí)際上反應(yīng)了WiMAX的頻譜難題。雖然視距傳輸?shù)?02.16和非視距傳輸?shù)?02.16a分別工作在11-60G的頻段和2-11G的頻段,表面看來頻率資源非常豐富。但是各國對無線電頻率的管理并不統(tǒng)一,在上述頻段塞進(jìn)了太多的應(yīng)用:微波雷達(dá)、導(dǎo)航、遙感測試、衛(wèi)星通信、WiFi等等。同時對一些不需要執(zhí)照的頻段,任何人都可以使用,這好比是在一個公共的會議室里,大家都可以大聲說話,但是能否聽見則是另一回事。Nokia的退出,實(shí)際上證實(shí)了這種擔(dān)憂。已經(jīng)有執(zhí)照許可的頻段面臨競爭,不需要執(zhí)照許可頻段的又面臨難以解決的干擾問題。WiMAX要適應(yīng)各個國家的頻譜問題,并不是一件容易的事。
但是事情并沒有看起來那么悲觀,WiMAX在技術(shù)上的吸引力有足夠動力改變這個現(xiàn)狀。英特爾從今年4月起就開始了游說,英特爾的理由是既然現(xiàn)在無線電頻率可以用在更多有趣的事上,為什么不可以改變它呢?
2003年,在中國第三屆寬帶無線技術(shù)大會上,國家無線電管理局副局長謝飛波介紹,國際電信聯(lián)盟在5G的頻段上為無線固定、移動業(yè)務(wù)增加了頻率,使5G頻段上目前有600M的頻率可以用于無線移動和固定通訊。這實(shí)際上已經(jīng)開始著手給WiMAX寬帶無線接入應(yīng)用提供充足的頻率資源。
在3.5G頻段上,中國從2001年6月和2003年2月開始進(jìn)行了招標(biāo),在數(shù)個城市開展無線接入的嘗試。
比較有意思的是各種對WiMAX進(jìn)行市場預(yù)測的分析報告,都把中國作為一個非常重要的市場。在其中一份分析資料中還把中國稱為世界最大的寬帶無線接入市場。
這份報告分析,中國從2001年開始,用于ADSL的投資已經(jīng)有數(shù)億美元之多,通過ADSL接入互聯(lián)網(wǎng)的用戶從100萬上升到1000萬之多。中國在2000年將3.5G中的2個頻段許可給了5個城市,2003年給了32個城市,很快中國300多個城市都將得到這個許可。
這份報告還列舉了在中國可能應(yīng)用的業(yè)務(wù)領(lǐng)域,電話、互聯(lián)網(wǎng)茶館、醫(yī)療保險網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)電話交換機(jī)的中繼線路、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)接入、銀行專用網(wǎng)絡(luò)以及高速移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
目前看起來,已經(jīng)沒有什么力量能夠阻擋WiMAX的應(yīng)用了,唯一的懸念是拿WiMAX來干什么。數(shù)年前有一個寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用瓶頸調(diào)查,眾說紛紜,但是后來的事實(shí)證明所有的應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)環(huán)境、消費(fèi)意識都不是問題,當(dāng)寬帶變得像大白菜一樣便宜時,所有的問題都不成為問題。
WiMAX的革命性不在其他,就在更便宜上。便宜是上帝也無法阻擋的。
WiMAX技術(shù)特點(diǎn)2
(1)應(yīng)用頻段寬
802.16技術(shù)可以應(yīng)用的頻段非常寬,包括10~66GHz頻段、<11GHz許可頻段和<11GHz免許可頻段。
(2)輸速率更高
WiMAX所能提供的最高接入速度是75Mbps,目前實(shí)際應(yīng)用時每3.5MHz載波可傳輸凈速率為18Mbps,頻率利用系數(shù)高。
(3)調(diào)制方式靈活
在802.16標(biāo)準(zhǔn)中,定義了三種物理層實(shí)現(xiàn)方式:單載波、OFDM、OFDMA。其中,單載波(SC)調(diào)制主要應(yīng)用在10-66GHz頻段,OFDM和OFDMA是802.16中最典型的物理層方式。OFDM、OFDMA方式具有較高的頻譜利用率,它可以使得802.16系統(tǒng)在同樣的載波帶寬下可以提供更高的傳輸速率。同時,OFDM/OFDMA方式在抵抗多徑效應(yīng)、頻率選擇性衰落或窄帶干擾上也具有明顯的優(yōu)勢,已經(jīng)成為Beyond3G的主要研究技術(shù)之一。
(4)QoS機(jī)制完善
在802.16標(biāo)準(zhǔn)中,在MAC層定義了較為完整的QoS機(jī)制。MAC層針對每個連接可以分別設(shè)置不同的QoS參數(shù),包括速率、延時等指標(biāo)。為了更好地控制上行數(shù)據(jù)的帶寬分配,標(biāo)準(zhǔn)還定義了四種不同的上行帶寬調(diào)度模式,分別為非請求的帶寬分配業(yè)務(wù)(UGS.UnsolicitedGrantService)、實(shí)時輪詢業(yè)務(wù)(rtPS.RealTimePollingService)、非實(shí)時輪詢業(yè)務(wù)(nrtPS.NonRealTimePollingService)、盡力而為業(yè)務(wù)(BE.Besteffort)
(5)標(biāo)準(zhǔn)化,成本低
由于使用同一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),不同廠商設(shè)備可在同一系統(tǒng)中工作,增加了運(yùn)營商選擇設(shè)備時的自主權(quán),降低了成本。
(6)部署靈活,配置伸縮性強(qiáng),可平滑升級
根據(jù)業(yè)務(wù)需求區(qū)域靈活部署基站,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,可選用最小配置,根據(jù)業(yè)務(wù)增長,逐步增加設(shè)備。 (7)無“最后一公里”瓶頸限制
作為一種無線城域網(wǎng)技術(shù),它可以將Wi-Fi熱點(diǎn)連接到互聯(lián)網(wǎng),也可作為DSL等有線接入方式的無線擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)最后一公里的寬帶接入。