WiMAX不會成為3G終結者

2019-11-03 09:18:29

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供稿：網友

馬云飛于遐

　　近日，WiMAX成為網絡與通信領域高搜索頻率的關鍵字，WiMAX要取代Wi-Fi,WiMAX要取代3G，爭論的聲音越來越大，爭論的焦點也不盡相同，從標準到技術，從市場到應用，俗話說：“外行看熱鬧，內行看門道”，讓我們到門道里來看看，近面剖析WiMAX的本質。

　　近來，隨著西門子、阿爾卡特等部分移動設備制造商相繼宣布將推出支持WiMAX標準的設備，自去年就已伺機而動的WiMAX技術終于開始躍上前臺，成為當前網絡與通訊業矚目的焦點和新寵。

　　以推進WiMAX技術應用為己任的WiMAX論壇宣稱這一技術將是一種“僅次于DSL和Cable Modem的第三類寬帶接入技術”，并將2005年定位為“WiMAX年”，認為明年將是WiMAX技術市場步入快速成長的一年。市場調研究機構Visant Strategies公司則預計，2008年，全球WiMAX產品銷售總額將可望突破10億美元；另一家調研機構ABI公司也預計，2008年，全球寬帶無線設備銷售收入將達15億美元，其中大部分來自于WiMAX設備。一時間，WiMAX似乎已將來自業內觀察家、設備供應商、服務商和用戶的萬千寵愛集于一身，儼然已成為未來主流無線技術的不二之選。不僅鋒頭壓過了近年被熱炒的Wi-Fi無線LAN技術，而且許多人還認定這一技術還將會在移動通信技術領域大顯身手，甚至可能成為第三代3G無線技術的終結者。

　　事實果真如此嗎？難道從一開始就命運多蹇、生不逢時的3G技術果真在剛剛出現轉機時又將再次陷入四面楚歌的境地？難道這一蟄伏已久的技術注定將與主流技術舞臺無緣？抑或這僅僅是少數業內人士言過其實、危言聳聽的夸大之詞？

　　不妨讓我們從WiMAX技術本身的特性入手來探討一下這個問題。

　　集中有線/無線優勢

　　WiMAX的優勢主要表現在這一技術集成了Wi-Fi無線接入技術的移動性與靈活性、以及DSL與Cable Modem等基于線纜的傳統寬帶接入技術的高帶寬特性和相對理想的QoS服務質量。這其中最突出的表現是其較理想的非視距傳輸特性、靈活的部署與配置伸縮性、優秀的QoS服務質量和強大的安全性。

　　WiMAX基于動態適應性信號調制模式，因而使這一技術不僅具備遠距離信號傳輸能力和穿越樹木和建筑物等障礙物的非視距傳輸能力，而且具有較強的信號反射容錯能力。同時，這種調制模式還能夠使服務商基站根據信號強弱調整帶寬，以確保與用戶的正常連接。例如，如若某一基站無法基于64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)正交振幅調制模式建立連接時，可以切換為16QAM或QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)正交相移鍵控調制模式，通過犧牲帶寬的手段提高有效傳輸距離，擴大服務范圍。

　　WiMAX還提供了包括靈活的信道規劃在內的部署與配置伸縮性，使運營商能夠根據所擁有的許可，或無需許可頻段資源靈活規劃信道帶寬，并根據用戶群體狀況不斷升級擴展網絡。如對擁有20MHz頻譜的運營商而言，既可以將其劃分為2個10MHz信道、也可以將其劃分為4個5MHz信道。

　　對于城郊與農村等偏遠地區而言，對語音通信的支持尤為重要。為此，WiMAX還提供了可滿足語音和低延遲視頻服務應用的QoS服務質量支持，并且能夠使服務商基于同一基站同時支持采用T1類型連接的企業用戶和采用DSL等類型連接的家庭消費用戶。

　　另外，為了保護用戶信息安全、尤其是為滿足企業用戶對商業應用數據安全的需求，WiMAX技術還提供了強大的隱私與加密保護，可通過身份認證與數據加密等途徑，保障數據傳輸安全。

　　應用領域更廣

　　作為一種面向最后一英里接入領域的無線MAN技術，WiMAX可以廣泛應用于多個寬帶相關領域。尤其是在城郊和農村等DSL與Cable Modem服務有效覆蓋范圍以外、或不便于部署傳統寬帶接入技術的區域，WiMAX技術更是大有用武之地。當前，DSL與Cable Modem等寬帶接入服務由于受技術特性等客觀條件的限制，在服務范圍上有其各自的局限。如DSL接入的有效覆蓋范圍僅限于中心局3英里以內的區域，這就將許多城郊附近的區域排除在了DSL服務之外。而Cable Modem的局限性主要表現在部分有線公司由于原有網絡架構過于陳舊等方面的原因，無法向網內用戶提供Cable Modem接入服務。而衛星寬帶接入雖然較少受到地理環境的限制，但服務價格過于高昂，超出了多數普通用戶的承受能力。在這種情況下，WiMAX無疑是一種理想的寬帶接入選擇，并有望推動802.11無線熱點與家庭或小型辦公領域無線LAN的部署。

　　同時，隨著IEEE 802.11無線熱點數量的急劇增加，用戶通常期望能夠在離開無線熱點有效覆蓋范圍之后也能繼續保持無線連接，作為802.16a延伸標準的IEEE 802.16e就提供了一種可以很好滿足用戶這類需求的解決方案，這一標準提供漫游支持能夠使用戶離開家中或辦公場所的無線熱點覆蓋范圍后同樣可以保持與無線ISP網絡連接，甚至可以方便地接入另一城市的另一家無線ISP網絡。

　　當前，對于許多商業用戶而言，寬帶接入已成為一種事關業務成敗的關鍵性技術。而WiMAX技術不僅可使服務商隨時根據客戶需要迅速提供無線寬帶接入服務，而且能夠提供滿足客戶包括瞬間交易高峰在內的各種實時帶寬需求的寬帶接入服務，使服務供應商基于無線帶寬按需供應創造新的收入機會。

　　另外，在美國等部分國家和地區，要求Internet主干供應商必須向第三方服務供應商開放線路租用服務，因此無線運營商通常選擇采用基于線纜的蜂窩回程，以降低運營成本。目前在美國，僅有約二成的移動基站采用無線蜂窩回程方式。而WiMAX技術可以提供的充足的無線帶寬使其成為諸如包括無線熱點和一點對多點回程應用的理想載體。

　　WiMAX有成本劣勢

　　盡管WiMAX技術提供了一種較為理想的無線MAN解決方案，可以在很大程度上彌補DSL與Cable Modem等傳統寬帶接入技術在覆蓋范圍等方面的缺憾，但作為一種新興技術，WiMAX市場的發展也不可避免地面臨諸多挑戰與障礙。

　　與不少新興技術領域一樣，WiMAX當前面臨的最大障礙是部署成本問題。與數年前剛剛起步時的Wi-Fi技術市場一樣，WiMAX技術市場首先會面臨來自設備成本方面的制約。市場調研機構Yankee集團分析師Lindsay Schroth指出，目前，提供無線寬帶接入服務的MMDS(Multipoint Multichannel Distribution System)多點多通道分布式系統供應商包括WiMAX天線架設在內的平均部署成本約在每用戶3000美元左右，這種高昂的部署成本不僅很難使服務供應商獲得足夠的投資回報，也會讓多數用戶退避三舍。因此，只有當平均部署成本降至接近、或略高于當前Wi-Fi技術的水平，WiMAX才有望真正成為家庭與小型商業用戶青睞的、能夠與DSL和Cable Modem等其它寬帶接入并駕齊驅的最后一英里接入技術，而這一目標卻絕非可以一蹴而就的，需要經歷一定的市場培育期方能實現。

　　而且，在作為WiMAX技術主戰場的最后一英里接入領域，這一技術注定將會受到來自DSL和Cable Modem等其它寬帶接入技術的競爭。尤其是在商業應用領域，由于受到部署成本、以及無線信息安全等方面問題的困擾，WiMAX技術短時間內尚難與T1、DSL等傳統寬帶接入技術匹敵。ABI公司指出，如若定點無線寬帶接入的目標市場定位于家庭消費領域，則很難獲取足夠的利潤。因此，WiMAX技術必須考慮如何向商業應用市場拓展的問題。

　　另外，由于WiMAX與Wi-Fi、3G等技術將會在市場上共同存在，并不存在誰取代誰的問題，因此，設法保障與這些技術應用之間的互通互連，以進一步拓展應用空間也是WiMAX技術面臨的現實問題。并且由于WiMAX技術在應用領域與Wi-Fi、以及3G技術客觀上存在部分重疊的市場，這固然有利于WiMAX技術分食Wi-Fi與3G的市場蛋糕，但反過來也同樣不可避免地會遭受到這兩種技術的打壓。

　　3G終結者：子虛烏有

　　通過以上對WiMAX技術的分析我們不難看出，盡管WiMAX技術具備數據傳輸速率高、部署簡便、受地理環境等客觀條件限制少等優勢，尤其是在此前傳統寬帶接入尚未覆蓋的區域、以及展會等需要臨時性寬帶接入的領域，有著得天獨厚的優勢。更重要的是，WiMAX技術兼具了基于線纜的傳統寬帶接入的帶寬優勢，以及無線接入的靈活性與移動性，并能夠提供可滿足語音和視頻服務應用的QoS服務質量支持，加之近來無線VoIP應用正如火如荼，使WiMAX技術與3G似乎有了頗多相似之處。也正是因為如此，才導致了部分業內人士將其與3G相提并論，甚至聲稱這一技術將會成為3G技術的終結者。

　　實際上，這種看法存在著很大的偏頗之處，也從根本上混淆了兩種技術的本質差別。作為分別立足于MAN與WAN的兩種不同領域技術，二者的基礎架構是截然不同的，WiMAX的著眼點是實現寬帶無線化，而3G則更多地傾向于實現無線寬帶化。

　　IEEE電氣電子工程師協會曾綜合數百名業內專家意見，給出了無線標準的層次示意圖，該圖囊括了從面向個人區域網（Personal Area Network，PAN)的IEEE 802.15到面向局域網（Local Area Network，LAN）的IEEE 802.11、面向城域網（Metropolitan Area Network，MAN）的IEEE 802.16，直至提議中面向廣域網（Wide Area Network，WAN）的IEEE 802.20，從這一示意圖我們可以直觀地發現，將來3G的真正對手應當是面向WAN領域的IEEE 802.20，絕非面向MAN領域的IEEE 802.16，因此，認為WiMAX將成為3G終結者的說法顯然是不切實際的。

　　市場調研機構ABI公司分析師Edward Rerisi也指出，WiMAX在市場的最佳切入點是介于Wi-Fi與3G之間的領域，WiMAX技術在市場真正的競爭對手既非Wi-Fi、也非3G技術，而更多地來自于同樣面向最后一英里接入領域的DSL和Cable Modem等傳統寬帶接入技術。

　　因此，從這個意義上來說，WiMAX與Wi-Fi、3G技術之間雖然存在著部分市場重疊之處，但卻遠未到水火不容的地步，作為分別著眼于LAN、MAN與WAN三個層次分明的技術領域的三類技術，WiMAX與Wi-Fi、3G并非冤家對頭，而是總體網絡框架中并行不悖、優勢互補的有機組成部分。

典型WiMax配置示意圖

IEEE電氣電子工程師協會的無線標準層次示意圖

　　相關鏈接

　　WiMAX本質是定點寬帶無線MAN技術

　　如同Wi-Fi無線LAN技術一樣，目前業內對WiMAX技術其實并沒有一個明確的定義。當前業內所稱的WiMAX通常是指IEEE 802.16a標準，這一技術是IEEE電氣電子工程師協會于2002年4月發布的工作于10至66GHz頻段下的IEEE 802.16標準的擴展，是針對微波和毫米波頻段提出的一種新型空中接口標準。但也可以將WiMAX技術廣義地理解為當前WiMAX（Worldwide InterOperability for Microwave access）論壇極力推介的IEEE 802.16系列標準。正如有人認為Wi-Fi無線LAN技術專指802.11b標準，而有人則理解為802.11系列標準的統稱一樣。

　　IEEE 802.16標準的正式名稱是“定點寬帶無線接入系統空中接口（Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems）”，又稱為IEEE WirelessMAN空中接口，這種一點對多點技術的研發初衷是在MAN城域網領域提供一種性能堪與Cable Modem、DSL或T1等基于線纜的傳統寬帶接入媲美的、工作于10GHz到66GHz頻段的最后一英里無線寬帶接入技術。但后來發現，工作于2GHz至11GHz的系統基本上可以滿足大多數無線寬帶接入需求，而且由于11GHz以下無線頻段范圍具備較理想的非視距特性，信號傳輸受樹木與建筑物等影響小，可以將基站安裝于建筑物頂部，不需要安裝高大的信號傳輸塔，因而更適合最后一英里接入領域。

　　2003年1月，IEEE通過了工作于2GHz至11GHz頻段下的802.16a標準。2003年4月，為確保不同供應商產品與解決方案的兼容性，802.16技術的部分領先供應商發起并成立了旨在推進無線寬帶接入的WiMAX論壇，目前，這一論壇的成員已有包括英特爾、西門子、富士通、AT&T、Covad通訊等在內的近八十家成員。

　　典型的802.16a通常由安裝于建筑物上的基站或塔式基站和家庭或辦公場所內的用戶接入終端組成，傳輸距離最高可達30英里，通常情況下的有效覆蓋范圍可達4至6英里，在這一范圍內，這一技術的非視距傳輸特性與穿透性都極為理想。而在單一基站的2至3英里覆蓋范圍內，還可以提供高達75MBps的帶寬。與此同時，802.16a還可較好地實現與現有公共802.11無線LAN及商用無線熱點的互連互通，因而能夠擔當從電信核心網到家庭無線LAN橋接重任，進一步提高現行無線熱點的利用效率。

　　
摘自《中國計算機報》

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