WiMAX：挑战生存空间

WiMAX：挑战生存空间

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　　在上文的技术篇中，我们了解到WiMAX具有无线数据传输速率高、传输距离远的特点。正是因为有这些特点，WiMAX自出现以来，就备受业界众大腕的厚爱，因此也备受关注。随着时间的推移，随关注而来的就是对WiMAX的多种争论与猜测。

　　WiMAX的到来，是否会取代WiFi无线技术，它同3G无线技术将如何区别，WiMAX的市场前景到底如何？本文就这些问题，从技术与市场的角度出发，进行深入的剖析。

　　WiMAX能否取代3G？

　　首先需要特别指出的是，“WiMAX能否取代3G”，这里的WiMAX指的是802.16e。业内之所以会有WiMAX将冲击3G的声音，完全是在于,802.16e在具有高速率数据传输优势的同时，还兼具一定范围内的移动性。具体说来，就是一方面较早问世的3G网络虽然比现有移动电话网络的速度要快得多，但WiMAX的速度比3G网络快了30倍，且其基站的涵盖区域也是3G基站的10倍。表二对两者进行了详细的比较：

　　

　　表一 WiFi系列标准与WiMAX（802.16a）技术参数比较表


　　表二 802.16e与3G技术参数对比表


　　表三 WiFi与WiMAX性能参数比较表


　　从表二来看，WiMAX与3G相比确实很有数据优势，并能实现一定范围内的移动性。事实上，也正因为这些相似性，才导致了部分业内人士将其与3G相提并论，甚至声称这一技术将会成为3G技术的终结者。实际上，这种看法存在着很大的偏颇之处，也从根本上混淆了两种技术的本质差别。从WiMAX的技术指标来看，WiMAX是一种WMAN（无线城域网）技术，而3G是一种WWAN（无线广域网）技术，作为分别立足于MAN与WAN的两种不同领域技术，二者的基础架构是截然不同的，WiMAX的着眼点是实现宽带无线化，而3G则更多地倾向于实现无线宽带化。

　　另外，我们也可从3G的角度来探讨这个问题。3G网络是全球的移动综合业务数字网，它综合了蜂窝、无绳、集群、移动数据、卫星等各种移动通信系统的功能，提供与固定电信网的业务兼容，集成话音和非话音业务。3G系统主要有三个功能子系统构成，即核心网（CN）、无线接入网（RAN）、用户终端（UE）组成。从WiMAX论坛对WiMAX的期望来看，WiMAX只能相当于3G的RAN部分，因此“WiMAX将会取代3G”的说法就成了无稽之谈。

　　IEEE曾综合数百名业内专家意见，给出了无线标准的层次示意图，如图一所示。该图囊括了从面向个人区域网（Personal Area Network，PAN）的IEEE802.15到面向局域网（Local Area Network，LAN）的IEEE802.11、面向城域网（Metropolitan Area Network，MAN）的IEEE802.16，直至提议中的面向广域网（Wide Area Network，WAN）的IEEE802.20。

　　从图一中我们可以发现，WiMAX是用在城域网（MAN）上，而3G则是一种无线广域网（WAN），它们并不同属一个范畴内。将来3G的真正对手应当是面向WAN领域的IEEE802.20，绝非面向MAN领域的IEEE802.16。

　　这也就是说，如果运营商选择WiMAX，更多的是用在接入层面上，这点从WiMAX的系统规范定义中也可得到验证。它们是：覆盖5.8GHz开放频段的系统、覆盖3.5GHz的需执照频段的系统以及覆盖2.5GHz的需执照频段的系统。而前两项，正是部分国内运营商拥有的一项接入手段。WiMAX主席宣称：IEEE802.16a是“仅次于CATV和DSL线路的第三大宽带线路”。可见，WiMAX最初市场定位就是应用于最后一公里接入的市场。

　　市场调研机构ABI公司分析师Edward Rerisi也指出，WiMAX在市场的最佳切入点是介于Wi-Fi与3G之间的领域，WiMAX技术在市场真正的竞争对手既非Wi-Fi、也非3G技术，而更多地来自于同样面向最后一英里接入领域的DSL和Cable Modem等传统宽带接入技术。

　　从某种意义上来说，WiMAX与3G技术之间虽然存在着部分市场重叠之处，但却远未到水火不容的地步。作为分别着眼于MAN与WAN两个层次分明的领域内的技术，WiMAX与3G并非冤家对头，而是总体网络框架中并行不悖、优势互补的有机组成部分。3G网络的核心功能是提供移动电话服务，也可以用来传输数据。WiMAX的标准则是高速率的数据传输，语音质量并不是关键要求。因此这两种技术各自的任务和目标都不相同。WiMAX的着眼点是实现宽带无线化，而3G则更多地倾向于实现无线宽带化。

　　WiMAX Vs. Wi-Fi：

　　既生瑜，何生亮？

　　早在1991年11月，国际电气电子工程师学会（IEEE）就开始制定无线局域网络标准——IEEE 802.11，并且在1997年由大量的局域网以及计算机专家审定通过了该标准。IEEE 802.11规定了无线局域网在2.4GHz波段进行操作，这一波段被全球无线电法规实体定义为扩频使用波段。1999年8月，802.11标准得到了进一步的完善和修订，其中增加了两项内容：

　　一是802.11a，它扩充了标准的物理层，频带为5GHz，采用QFSK调制方式，传输速率为6Mb/s～54Mb/s。它采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术，可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，并支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。

　　二是802.11b标准，采用2.4GHz频带和补偿编码键控（CCK）调制方式。该标准可提供11Mb/s的数据速率，大约是现有IEEE标准无线LAN速度的5倍。还能够支持5.5 Mbps 和 11 Mbps两个新速率。而且802.11b可以根据情况的变化，在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之间自动切换。它从根本上改变了WLAN的设计和应用现状，扩大了WLAN的应用领域。

　　Wi-Fi是Wireless Fidelity（无线保真）的缩写，通常指802.11b标准，不过它实际上包括802.11a～802.11i 9个标准。Wi-Fi具有速度快（11 Mbps）、可靠性高、在封闭性区域通讯距离可以达到300米、与现有的有线以太网络合并非常容易和组网造价越来越低等特点，因此Wi-Fi是家庭及企业内部等短距离的无线接入技术。但当Wi-Fi的无线接入范围在150英尺的时候，WiMAX就可以让用户在30英里的范围内实现无线上网，传输数据、语音和图像资料，网速可以达到每秒70兆字节，不过在3到5英里的范围内运用WiMAX无线上网的效果更理想。具体对比见表一、表三。

　　从表一、表三可知，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200英尺，传输速率为11Mbps～54Mbps。而WiMAX的覆盖范围却可达到50km，传输速率约75Mbps。不过，针对手持设备的WiMAX技术只有在3km范围内才能使终端享受到高速数据传输的好处，一旦远离这个区域，其数据传输率将大大下降。

　　由于WiMAX的传输范围大，从而带来了更好的易用性和更低的成本。

　　我们可以这样计算：对于Wi-Fi来说，由于数据传输距离一般只有不超过200m，所以，为了大面积覆盖，就是建立大量的基站（接入点），这将产生大量的成本。

　　而对于WiMAX而言，最多只需要每隔50km建立一个基站，而每一个基站可以连接数千个WiMAX访问者。不难看出，一个城市里并不需要大量的基站，只需要花几天的时间，便可以将无线网络覆盖整个城市，或者某片区域。

　　由于基站数量少，建设时间短，所需要的建设成本也变得相当低廉，比传统的无线接入要便宜很多。WiMAX网络具有完整的覆盖能力，只要在信号有效距离内，任何计算机终端都可以借助设备连上WiMAX网络，极好地填补了有线网络的空白。

　　此外，在欠发达的农村地区，根本不可能通过有线技术接入互联网，此时，WiMAX将可以派上用场。就像摩托罗拉所打的广告一样，在草原或者沙漠地区，如果安装有线网络，其成本将是不可想像的，但如果安装WiMAX网络，其成本将可以得到控制。

　　目前WiMAX只限于纸上谈兵的阶段，基于WiMAX的产品还没有出现，因此Wi-Fi是目前无线接入的主流标准，但是，Wi-Fi会走多远呢？从前面的对比可知，WiMAX全面兼容Wi-Fi。并且与Wi-Fi相比，WiMAX具有更远的传输距离、更宽的频段选择以及更高的接入速度等等，预计会在未来几年间成为无线网络的一个主流标准，WiMAX取代Wi-Fi可能只是个时间问题。

　　WiMAX发展的问题在哪儿？

　　目前很多厂商相信，未来WiMAX的应用会给最终上网用户带来新的网络生活体验：采用宽带无线接入方式，每个家庭可以享受到25MB以上的带宽应用服务。这样的带宽，将满足家庭对多媒体网络的需求。因为广泛的覆盖范围能够进一步扩大运营商目标服务区域的覆盖范围，这意味着将有更多的用户可以享受到高速无线互联网服务。

　　目前无法获得DSL或有线宽带服务的家庭用户，将能够以极具竞争力的价格享受到同样出色的无线服务。通过向目前被线缆、有线和DSL接入技术垄断的接入市场推出这一极具竞争力的“第三通道”，每月宽带接入服务费用将随着时间的推移而逐渐降低，这就是WiMAX鼓吹者为我们描绘的WiMAX远景。但问题在于，远景并不等于现实。WiMAX要想从远景变为现实，还有很多工作要做。

　　首先要从WiMAX自身开刀，严格要求自己。因为从今天的标准来看，802.16仍然是一锅“大杂烩”，含混不清的地方太多，大部分还只是纸上谈兵。例如802.16a为802.16标准增加2GHz到11GHz频段（原始的802.16标准只有10GHz到66GHz），却需要安装室外天线，用户安装费用无疑会太高；802.16d不需要室外天线，用PC卡实现WiMAX访问，虽然WiMAX论坛组织希望从今年下半年开始启动802.16d产品的认证工作，但目前来说也只是个“希望”。另外在802.16e标准完成前，WiMAX还不能在各基站间实现真正的移动。虽然WiMAX论坛组织对标准的完成时间充满信心，但也未能保证产品可以在2006年或2007年问世。

　　另外WiMAX在自身发展的同时还有一个强烈的竞争者，那就是IEEE 802.20，专门用来为移动的环境提供宽带数据服务。该技术将在低于3.5GHz频带下工作，用户的移动速度可达每小时155英里。这个标准实现后，人们就可以坐在火车里使用宽带无线数据服务。按照发展进度，802.16e和802.20的诞生时间较接近。但802.16的支持者认为，他们在标准化的道路上已经远远地超过了802.20。事实确是如此，因为802.16e的研发已有802.16雄厚的基础。但是，对这些基础的兼容性具有两面性，既可能是一个优点，也可能是一个累赘，限制了移动性的充分发挥。

　　另外，由于IEEE802.16e标准要做到对IEEE802.16标准的向后兼容，这也会限制它移动性的充分发挥。如果IEEE802.16不能合理地解决在移动性上的缺陷，那它将会无奈地被划定在固定无线宽带接入的范畴，这样一来，它的价值会大打折扣。

　　但不管如何，WiMAX是一个很有发展前景的无线接入技术，其性能参数非常诱人，发展走向值得国内企业关注。可实际上，对于WiMAX，国内以前没有对它的发展给予应有的关注。WiMAX联盟成立于2001年4月，中国业界最早听到WIMAX这个词是在2003年。截止到目前，WiMAX所推广的无线宽带城域网接入技术发展很快，中国业界对此了解得并不多。因此，国家无线电管理局高层在前不久召开的“WiMAX认证标准交流会”上大声呼吁，希望“中国的产业界要对这项技术密切跟踪，加大力度，争取在这个产业中把我们的利益扩大化”。

　　但是仅仅关注是不够的，最重要的是参与。当Wi-Fi在无线接入世界渐露头角时，我们国内没有参与标准的制定。当基于Wi-Fi的产品在国内大量铺货时，我们才意识到Wi-Fi对国内信息安全构成了威胁。

　　当然，从这里我们也可以看到，当一种标准正在制定的过程中，我们国内的企业没有去参与，或者没有技术实力和机会去参与，从而造成了国内企业与各种技术标准无缘。如此，带来的后果就是当这些标准真正产品化后，高昂的专利费，或者信息安全性等问题就会出现。

　　因此，对于国内企业而言，需要在WiMAX还没有成型的时候，参与进去，成为其中的成员，进而掌握其中的技术，这就是长远之道。 （E2）


　　图一 无线标准层次示意图

　　 该图中，左边是802系列的无线标准，其中最里面标准的传输距离最近，越到外层，距离越远，例如IEEE 802.20就是最远的标准。而右边则是无线通信标准，它也是由内向外扩张，其中3GPP则是未来远距离通信标准。


　　图二 WiMAX的应用领域示意图