作者：許軍

    WiMAX是一項新興無線寬帶技術，能夠在比Wi-Fi更廣闊的地域范圍內提供“最后一公里”寬帶連接性，由此支持企業客戶享受T1類服務以及居民用戶擁有相當于線纜/DSL的訪問能力。

    在已經過去的2005年，WiMAX獲得了巨大的發展，四月份英特爾在全球發布的第一款產品，使WiMAX的實用變為可能。然而，關于這項技術的應用及前景討論，也非常激烈。是否真的有市場?是取代3G還是作為現有接入方式的補充?融合、標準、頻率分配、各方利益的分配……大量的問題不斷出現。

    同時，WiMAX論壇的成員在不斷增加，目前已經由2004年初建的46家迅速壯大到356家，其中包括運營商、設備和芯片供給商以及內容提供商，幾乎囊括了全球頂尖的各類型通信企業。2005年11月中旬還在中國舉行了“2005WiMAX論壇全會暨全球WiMAX高峰會議”。WiMAX未來發展究竟會怎樣?

    1、什么是WiMAX技術

    WiMAX(WorldwideInterOperabilityforMicrowave access)是一種基于標準的技術，可以替代現有的有線和DSL連接方式，來提供最后一公里的無線寬帶接入。WiMAX將提供固定、移動、便攜形式的無線寬帶連接，并最終能夠在不需要直接視距基站的情況下提供移動無線寬帶連接。為此而建立的包括設備制造商、器件供給商、運營商等在內的微波接入全球互操作性認證產業聯盟，主要任務是通過對產品進行兼容性和互操作性認證，消除IEEE802.16標準應用的障礙，擴大標準的應用范圍。IEEE 802.16標準系列到目前為止包括802.16、802.16a、802.16c、802.16d、802.16e、802.16f和802.16g共七個標準。

    2、WiMAX技術的優勢

    WiMAX已經從本質上改變了最初的應用方向，增加了移動通信方面的服務。通過加入移動特性，一方面，WiMAX可以像原來設想的那樣，作為服務供給商和電信商最后一公里接入的技術手段，同時還可成為運營商們搭建語音和數據骨干網絡的主流技術。

    按照WiMAX的商用計劃，預計到2006年802.16即可集成到筆記本電腦，實現在城域網范圍內的可移動的寬帶無線數據服務。在城域網的范圍內，用戶無須購置新的終端，僅用集成802.16功能的筆記本電腦，就可以60km/h以上的移動速度，不間斷地享用高于3G十倍以上的速率而構成的寬帶出色內容服務。而且WiMAX還能作為Wi-Fi的備份，使用戶可快速、輕易地訪問和漫游Wi-Fi熱點，而筆記本電腦、PDA、手機也可以通過在Wi-Fi和WiMAX間自由切換訪問互聯網，實現無縫的無線連接。

    WiMAX還通過將無線接入系統上升到無線接入網絡，這種多中心站之間通過負荷分擔的方式大大增加了網絡容量。

    同時WiMAX通過OFDM技術具備了非視距傳輸的能力，因此能夠在不同環境下獲得最佳的傳輸性能，WiMAX還采用了智能天線技術來提高覆蓋能力。

    此外，WiMAX還具有成本低、易實施的優勢，因此有利于得到更廣泛的支持和參與，從而形成新的產業鏈，新興運營商、設備制造商、用戶都會獲益。在基站建設方面，過去所采用的無線技術的移動信號站為了更好的工作，減少障礙物的影響，都需要搭建高高的基站，而WiMAX無需如此，可大大降低移動運營商的成本。

    3、WiMAX技術存在的問題

    作為一種新興的寬帶無線接入技術，WiMAX相對于傳統的最后一公里接入手段，如DSL、FTTP、HFC、sWi-Fi、非標準的寬帶無線系統、CDMA1X，以及CDMA2000、WCDMA、HSPDA等接入手段，雖然有著獨到的優勢和市場空間，但是要利用WiMAX實現最后一公里的接入仍然需要解決以下問題。

    3.1成本問題

    WiMAX產品利用其標準化，相對于非標準的寬帶無線產品其成本有了一個大幅的下降，但是預計WiMAX產品終端(固定)價格仍大致為400～500美元，這比DSL(終端價格為50～60美元)、以太網交換機(每個端口為10美元左右)高出很多，尤其是在有線非常發達的中國，采用WiMAX產品介入寬帶數據市場，成本的壓力相對較高。歐美由于其資費相對較高，壓力相對較小一些。隨著WiMAX技術的進一步發展，核心芯片廠家(如英特爾、Fujitsu)的進一步推動，以及技術方案的高度集成和優化，成本可能會有一個大幅度的下降，這時WiMAX產品才會在競爭中處于更為有利的位置。

    目前情況正如市場調研機構Yankee集團分析師LindsaySchroth指出的，提供無線寬帶接入服務的MMDS(MultipointMultichannelDistributionSystem)多點多通道分布式系統供給商包括WiMAX天線架設在內的平均部署成本約為每用戶3000美元左右，這種高昂的部署成本不僅很難使服務供給商獲得足夠的投資回報，也會讓多數用戶退避三舍。雖然Wavesat、英特爾都看好WiMAX未來的商用前景，但短時間內，由于應用難以廣泛普及，WiMAX的成本將是制約其發展的最大瓶頸。

    3.2技術標準和頻率問題

    在技術標準上，WiMAX尚未完成統一大業，國際電聯如何確定其標準還不得而知。

    對于無線系統來說，最為要害的是頻率問題。頻率資源的多少、分配的方式將直接決定無線系統的容量和規模。WiMAX論壇主席RonResnick也公開表示，頻譜問題非常復雜，由于每個國家的情況不同，所以解決起來非常困難。他稱，“對于WiMAX來說，最重要的頻段是2.3GHz到2.5GHz。”而系統所能達到的容量和規模將直接決定運營商的投資力度和經營方向。目前在國際上為寬帶無線規劃的執照頻率主要為2.5GHz(美國)和3.5GHz(全球除美國)，非執照頻率為5.8GHz，潛在的頻率還包括3.3GHz。按照各國目前的頻率分配方式，每個運營商所獲得的頻點都與大規模的蜂窩組網要求有較大的距離，一般情況下，需要6～8個左右的頻點才能實現大規模的組網，而目前的分配方式最多為4個左右頻點，因此，WiMAX產品要成為主流的最后一公里接入方式，還需要在頻率資源分配方式上尋求突破。

    而在我國802.16a的工作頻段是2GHz～11GHz，需指配的頻段在兩年前頒布的新的無線電頻率劃分規定中己分配完畢，未給WiMAX留下空白頻段。同時，3G技術的成熟和規模商用，也將較大程度的影響運營商對于WiMAX的投資建設。

    因此，華為WiMAX產品部部長王占強認為，WiMAX的頻譜是當前最應該優先解決的問題。目前，WiMAX論壇比較傾向于頻譜統一在2.5GHz或3.5GHz兩個頻段上，但現在各方大都各自為政，分散在多個頻段上開發產品。

    而且有一些頻段的應用是需要政府批準的，在有的國家還需要收取執照費。在這一點上，英特爾表示正在與中國政府及運營商溝通，但政府的態度目前尚不明朗。

    3.3如何與現有網絡的相互融合問題

    WiMAX產品作為一種新的接入手段，還需要解決的一個重要的問題就是如何與現有的網絡融合。目前WiMAX產品主要還是一種接入和傳輸手段，802.16-2004也只是規定了空中的接口問題，對于業務、用戶的認證、計費等在標準上還沒有一個統一的考慮。在這種情況下，如何利用現有的核心網絡完成用戶認證治理、計費平臺的統一，是WiMAX產品作為一種新的最后一公里解決方案的一個要害問題。

    3.4如何解決室內覆蓋問題

    作為一個無線系統，不能只實現室外覆蓋，否則會產生極高的安裝成本，這些成本包括直接的材料和安裝費用成本，還包括其它的成本，如物業、安裝位置的租賃費用等，這些成本可能會占到設備成本的20%～50%。在北美等地區，由于土地和房屋為私人擁有，經常會導致室外型的終端無法安裝。另外，室外型的安裝方式也大大地限制了潛在用戶的范圍，限制了運營商客戶的發展。

    而要實現室內覆蓋，需要有足夠的鏈路余量，具體到WiMAX產品，就需要AAS、STC、子載波等技術能夠快速地集成到WiMAX產品當中。

    4、WiMAX與其它技術的關系

    WiMAX的未來發展在很大程度上取決于它與3G、Wi-Fi等技術的關系，如圖1所示：

    圖1  不同移動通信系統與固定通信系統的比較圖

    圖1描述了移動無線接入和蜂窩移動無線通信系統的發展過程，它們的數據傳輸速率分別對應于不同的固定通信系統。

    4.1WiMAX與3G的關系

    3G是支持高速無線通信的ITU規范。這一遍布全球的無線連接與GSM、TDMA和CDMA互相兼容。下一代3G蜂窩服務能夠為語音和數據提供一個遠程無線接入范圍。全球的運營商目前都在為城鎮、郊區和交通流量較大的鄉村地區部署3G網絡基礎設施。下一代3G蜂窩服務能夠跨多種地域創建廣泛的數據接入范圍，從而為語音通信和互聯網連接提供最理想的移動計算能力。

    WiMAX自提出以來一直都比較引人關注，非凡是有英特爾和WiMAX組織的推動，業界對WiMAX展開了熱烈的討論，尤其是WiMAX與3G的關系，存在多種不同的觀點：有的觀點認為WiMAX會取代3G，有的則認為WiMAX不可能取代3G，只是3G的互補技術。因此可以看出只有在確立了WiMAX與3G的關系之后，才能明確WiMAX未來的發展。

    對于802.16e(WiMAX)技術和3G技術，由于定位的不同，二者存在很大差異。

    (1)從標準化程度上看，802.16e僅定義了空中接口的物理層和MAC層。在MAC層之上采用的協議以及核心網部分不在802.16e包含的范圍之內。802.16e的空中接口標準化工作預計近期完成。3G技術作為一個完整的網絡，空中接口規范、核心網系列規范以及業務規范等都已經完成了標準化工作，這些工作涉及無線傳輸、移動性治理、業務應用、用戶號碼治理等內容。

    (2)從覆蓋范圍上看，為了獲得較高的數據接入帶寬(30Mb/s)，802.16e必然要犧牲覆蓋和移動性，因此802.16e在相當長的時間內將主要解決熱點覆蓋，網絡可以提供部分的移動性，主要應用會集中在游牧或低速移動狀態下的數據接入。3G則是無處不在的網絡，覆蓋是連續的，用戶可以實現不間斷的通信。

    (3)從無線頻譜資源上看，3G擁有全球統一的頻譜資源，而802.16e則正在試圖尋找2GHz～6GHz之間的頻率資源，各個國家目前可用的頻率都不一致。因此，802.16e最終獲得足夠的全球統一頻率存在一定難度。

    (4)從業務能力上看，802.16e提供的主要是具有一定移動特性的寬帶數據業務，面向的用戶主要是筆記本終端和802.16e終端持有者。802.16e接入IP核心網，也可以提供VoIP業務。3G最初就是為話音業務和數據業務共同設計的，對于話音業務，核心網絡仍采用電路交換方式實現，QoS有較高的保障。802.16e犧牲了移動性換取了數據傳輸能力的提高，它的數據帶寬優于3G系統。但是3G的數據能力也在不斷提高，3G增強型如HSDPA，已經可以實現10Mb/s的接入速率。按照ITU的定義，3G增強型最終目標可以達到30Mb/s。

    (5)雖然WiMAX的傳輸速率可達到3G的10倍甚至更高，其覆蓋范圍用低階調制時可與3G匹敵甚至更遠，但這不是3G標準的以無線廣域網WWAN為基本模式、以公眾語音及多媒體數據為內容、在全球范圍內漫游的個人手機終端的基本市場定位，本質上WiMAX是作為3G及3G演進的一種無線城域網、多點基站互聯的重要支持手段而已，兩者潛在的市場尺寸亦有巨大差異，從而根本談不上WiMAX會成為3G的終結者。

    從以上各個角度的分析可以看出，雖然802.16e在數據能力上要優于3G，但是從標準化、全球統一頻譜、技術特性等多角度考慮，802.16e距離真正商用還有很長的路要走，而且在相當長的時間內主要解決熱點覆蓋和部分移動性等問題。即使考慮到將來WiMAX會更加成熟的情況，它也不會在未來通信市場占據主導地位。但多種無線技術將在標準化和未來的產業化中形成既矛盾又互補的關系，使WiMAX仍有很大的發展空間。“WiMAX將會作為現有網絡及未來3G網絡的補充，能夠實現更遠的傳輸距離，提供更高速的寬帶接入、優良的最后一公里網絡接入服務以及多媒體通信服務，因此具有十分突出的優勢。”一位業內人士表示。

    4.2WiMAX與Wi-Fi的關系

    Wi-Fi是無線保真(WirelessFidelity)的縮寫，Wi-Fi技術包括已經批準的IEEE802.11a、b和g規范以及等待批準的802.11n規范。它是第一項得到廣泛部署的高速無線技術，在全球的熱點中尤其引人注目——包括家庭和辦公室以及越來越多的咖啡屋、酒店和機場在內的區域Wi-Fi幾乎是立即風靡全球，并因為其提高工作效率的能力而受到出行人士的追捧。然而，它能夠支持的范圍非常有限：用戶只有保持在距離無線接入點設備(AP)300英尺的范圍內才能實現高速連接。

    Wi-Fi近年來在市場上掀起了一股強勁的熱潮。據猜測，到2007年美國將安裝53萬個熱點，歐洲安裝70萬個，而在亞洲也將有100多萬個熱點。Wi-Fi有著“無線版本以太網”的美稱。由于目前的以太網標準(IEEE802.3標準)幾乎已經成為局域網的代名詞，世界上至少有80%以上的局域網采用以太網技術。而WLAN同樣為IEEE制訂的標準，所以其幾乎可以視為以太網標準在無線領域的延伸。這使WLAN在應用上具備無痕過渡和順利安裝的特點。

    而且WLAN的安裝及設置相當簡單——當需要在某個區域建立網絡連接時，只需要在一定范圍內設立相應的接入點就可以了，規劃、布線、測試等傳統工序可以被忽略，而且用戶增加、拆卸和遷移時的操作也非常簡單。假如布置一個網吧局域網，在HUB、線纜的布置等方面會花費大量時間，而在家里引入Wi-Fi后，整個接入工序不到10分鐘。

    同時WLAN的綜合成本非常低。有消息指通過實施無線局域網解決方案，用戶規模平均在400點的企業可以節省下來的聯網成本高到490萬美元，由于接入方便、成本低廉且無須申請牌照，使WLAN在公共接入服務領域成為矚目的明星。

    在帶寬方面，802.11b的帶寬可以達到11Mb/s，而802.11a及802.11g更可達54Mb/s，如此高的帶寬幾乎趕上了線纜的連接，大大超過同類型的無線網絡技術。除了網絡以外，WLAN的應用將被拓展到更為廣泛的領域，除了集成在筆記本電腦、PDA、手機等設備中外，還將被集成進諸如打印機、DVD機、游戲機、mp3等產品中，其功能也將進一步增強。

    綜上所述Wi-Fi擁有很多優點，但是不可忽視的是它存在的安全隱患是一個致命的缺點。Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術，通過空氣發送和接收數據。由于無線網絡使用無線電波傳輸數據信號，所以非常輕易受到來自外界的攻擊，無線電波能穿透墻壁和隔板，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內盜取數據甚至進入未受保護的公司內部局域網。

    Wi-Fi崛起雖然迅速，但是WiMAX仍具有相當的優勢。未來WiMAX不會取代Wi-Fi，雙方將在無線接入中互補。WiMAX與Wi-Fi最明顯的區別是覆蓋范圍存在巨大差別，Wi-Fi最高只能達到300英尺的覆蓋范圍，只能在無線局域網環境中使用，而WiMAX802.16e通常可以達到1～3英里，因此主要在移動無線城域網環境中使用。

    5、WiMAX技術未來的商用前景

    2004年下半年，包括摩托羅拉、西方多路和奧維通等3家公司推出了相應的WiMAX固定接入產品，WiMAX的產品化進程已經超過了預期。

    2004年10月，奧維通公布向中國本地市場推出其準WiMAX平臺BreezeMAX。該平臺產品基于IEEE802.16/ETSIHiperMAN標準和WiMAX論壇協議，凝聚了奧維通在寬帶無線接入(BWA)、正交頻分復用(OFDM)系統與網絡的十余年商業部署經驗。與此同一時期，西方多路也在其新推出的寬帶無線解決方案——TsunamiBWA系統中公布全面支持WiMAX應用，并為未來升級到WiMAX論壇認證狀態提供了一個明確的途徑。

    此外，摩托羅拉也在其已廣泛應用于全球80個國家和地區的CANOPY產品線中融合WiMAX技術。

    國內的中興公司則把以OFDM技術為主的寬帶無線接入產品作為戰略產品，意圖鞏固其在世界無線通信領域的領先地位。華為將WiMAX作為其“移動戰略”的一部分。

    最具代表意義的是2005年4月份英特爾在全球發布的第一款產品，使WiMAX的實用真正變為可能。

    總之，WiMAX必將隨著技術的不斷成熟而獲得快速發展，但它和WLAN等其它寬帶無線接入技術只能是作為3G熱點數據的補充。