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    WiMax

    2021-04-19 06:16:18 百科
    WiMax

    WiMax

    全球互通微波访问（英语：Worldwide Interoperability for Microwave Access，缩写为WiMAX）是一项高速无线数据网路标準，主要用在城域网，由WiMAX论坛提出并于2001年6月成形。它可提供至少一英里无线宽频接入，作为电缆和DSL之外的选择。在IEEE 802.16标準的多个版本和选项中做出唯一的选择，以保证不同厂商产品的互操作性。在802.16物理层的三个变体中，WiMAX选择了802.16-2004版的256 carrier OFDM，能够藉由较宽的频带以及较远的传输距离，协助电信运营商与网际网路服务提供商业者建置无线网上的最后一英里，与主要以短距离区域传输为目的之IEEE 802.11通信协定有着相当大的不同。

    基本介绍

    • 中文名：全球互通微波访问
    • 外文名：Worldwide Interoperability for Microwave Access
    • 英文缩写：WiMAX
    • 别称：802·16无线城域网或802.16
    • 类型：新兴的宽频无线接入技术
    • 领域：网际网路

    简介

    全球互通微波访问（英语：Worldwide Interoperability for Microwave Access，缩写为WiMAX）是一项高速无线数据网路标準，主要用在城域网，由WiMAX论坛提出并于2001年6月成形。它可提供至少一英里无线宽频接入，作为电缆和DSL之外的选择。在IEEE 802.16标準的多个版本和选项中做出唯一的选择，以保证不同厂商产品的互操作性。在802.16物理层的三个变体中，WiMAX选择了802.16-2004版的256 carrierOFDM，能够藉由较宽的频带以及较远的传输距离，协助电信运营商与网际网路服务提供商业者建置无线网上的最后一英里，与主要以短距离区域传输为目的之IEEE 802.11通信协定有着相当大的不同。
    WiMAX能提供许多种套用服务，包括最后一英里无线宽频接入、热点、移动通信回程线路以及作为商业用途在企业间的高速连线。通过WiMAX一致性测试的产品都能够对彼此创建无线连线并传送网际网路分组数据。在概念上类似WiFi，WiMAX传送速率更快，传送範围距离更大，简单理解为一种“大WiFi”。
    WiMAX的升级版WirelessMAN-Advanced（IEEE 802.16m）是两个4G标準之一。

    WiMAX的套用

    WiMAX达到的频宽及传送距离使其具有提供下列服务套用的潜力：
    • 作为Wi-Fi热点间或Wi-Fi热点到达网上其他部分之连线。
    • 为最后一英里宽频访问提供电缆或数字用户迴路以外的无线替代方案。
    • 长距离的通信：无线电波传送距离长，故涵盖率较佳。
    • 提供高速的移动通信服务。
    • 为企业营运持续项目中的网上连线提供多样化的来源：若企业同时拥有固定及无线网上连线，特别是由不相关的服务供应商提供时，则这些企业将较不易为特定之服务终止所影响。
    • 作为全球漫游连线之套用。

    宽频访问

    许多企业正慎重研究WiMAX作为最后一英里高速连线服务的可能。由于竞争会使价格降低，这项套用将可能降低家庭或企业用户的费用。
    对于先前未创建实体电缆或电话线网上的地区，原本因费用过高而无法提供之宽频服务将可望由WiMAX提供另一项宽频访问的替代方案。在WiMAX之前，许多运营商都提供专用制无线网上作为宽频服务。
    许多製造商均提供室内及室外的WiMAX用户机组。用户自行安装室内机组虽然方便，但与由专业人员安装比起来，其建筑与WiMAX基站间的距离将必须更小。这样，室内安装的机组就需要非常高的基础建设投资，连同因为必须涵盖整个特定区域的高数量基站而必须花费的运营成本，包括设定地点租赁、线路及维护费用。室内机组与一台电缆数据机或ADSL数据机之大小相似。室外机组允许用户到WiMAX基站间有较远的距离，但通常仍需要专业的安装。室外机组尺寸上约略如一本教科书之大小，安装方法则与家庭的卫星天线类似。

    移动套用

    一些移动运营商正评估WiMAX作为增加频宽以满足多样化的数据密集性套用的方法之一；事实上，北美业者Sprint Nextel已于2006年年中宣布，其将于未来几年内投资约30亿美元于一项WiMAX技术的扩建项目。
    除这些可能的套用之外，此项技术也具有提供连线偏远地区与骨干网上间网上传输的套用潜力。虽然WiMAX于偏远地区的成本效益较高，然而除此之外，它尚可作为降低以专线作为线路的成本，就以许多开发中国家有限的有线基础设施来说，建造一个WiMAX基站作为连线原有的无线发射塔或甚至作为一个独立的传递中心都会比发展一有线方案的成本来得少，而一些低人口密度及平坦区域也都特别适合WiMAX及其传输距离。对于原本因为投资成本过高或严酷地理环境而放弃发展有线基础建设的国家，WiMAX均能提供不昂贵、分散、易部署且有效的无线方案。

    产品发布

    2005

    • 2005年7月，诺基亚与英特尔宣布了一项加速项目採用与发展IEEE 802.16e。此项合作涵盖了移动设备、基础网上建设、工业用市场的开发。
    • 摩托罗拉与英特尔在2005年10月宣布联合採用IEEE 802.16e标準。包含固定与移动的宽频套用。Intel将与Motorola公司进行移动设备、网上仪器等产品的互通性测试。
    • 2005年8月，专研CDMA技术的高通公司收购Flarion公司。对于这项以OFDM专利为主的收购案，许多人都质疑高通公司的动机，认为其意图阻碍WiMax发展，或是代表高通认同OFDM将会是代表4G移动通信的主流。

    2006

    • 802.16e详细的认证规格将于下半年通过。
    • 2006年1月，哥伦比亚电信公司宣布了在Bucaramanga城的PRE-WiMAX项目，超过150个WiMAX与pre-WiMAX认证的系统正在被运行中。
    • 2006年3月，英国开始都会内的WiMAX项目，第一项英国标準的WiMAX网上在Westminster进行。
    • 2006年3月，Rogers Communications与Bell Canada宣布一项在加拿大境内的联合发展项目，此项项目将会包含100个都会区与农村的网上。
    • WiBro/WiMAXm在韩国的发展自“简单的移动”至“完整的移动特性”，并与802.16e-2005兼容。
    • 台湾与韩国一样，在2.3GHz的频谱保留了部分频宽，在政府的支持下于2006年发布商业执照。
    • Yozan增加了在日本发展WiMAX的项目。
    • 越南政府开放了频谱给四家WiMAX电信业者：VNPT、VTC、FPT及Vietel，频率分布在3.3-3.4 GHz。

    2008

    • 2008年11月12日，HTC与俄罗斯移动通信电业者Scartel（品牌名为Yota）共同发表全球第一支GSM/WiMAX集成式双模手机HTC Max 4G。
    • 中国移动嘉兴分公司完成了王店镇的wimax无线宽频工程建设，实现了wimax无线信号在王店镇的全覆盖。

    2010

    • 英特尔宣布裁撤负责推动全球WiMAX发展的专责单位（WiMAX Program Office，简称WPO）。但是英特尔仍然宣称，会是WiMAX技术及市场最大支持者之一。

    固定式与移动式WiMAX

    802.16-2004（802.16d）WiMAX只支持固定式的访问，802.16-2005（802.16e）WiMAX同时支持固定及移动式的访问，产品也已开始大规模商用。
    WiMAX论坛的成员们完成了完整的验证与互通性的测试，包含：
    • MacroMAX基地台与EasyST终端解决方案的套用。
    • Axxcelera的ExcelMax基地台
    • Sequans Communications的SQN1010-RD终端解决方案
    • 西门子WayMAX@vantage基地台与终端解决方案
    • Aperto的Packetmax 5000基地台
    • Redline Communication的RedMAX基地台与终端解决方案
    • Proxim Wireless的Tsunami MP16 3500终端解决方案
    • Wavesat的miniMAX终端解决方案
    • 华为的BM系列终端解决方案

    各项标準

    • IEEE Std 802.16-2004于2004年6月通过。这项标準使得之前的版本802.16-2001与其相关的802.16a、802.16c失效。IEEE Std 802.16-2004阐述固定式系统的标準。
    • 802.16e是一项针对802.16d的修正案，此项修正案增加了移动机制。

    IEEE 802.16e

    IEEE 802.16-2005，2005年12月订定（之前的名称为802.16e或称为Mobile WiMAX，但目前仍广为使用）。WiMAX移动式标準，是一项对于固定式WiMax标準的改良，特别是在调製（modulation schemes）的部分。这项标準经由OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）允许固定式与移动式的Non Line of Sight (NLOS)套用。
    许多人认为，经由新的调製方式—Scalable OFDMA (SOFDMA)，802.16-2005将会使得旧式802.16-2004使用的OFDM-256显得过时并失效。

    IEEE 802.16m

    其他竞争技术

    WiMAX技术最早提出时，WiMAX定位是取代WiFi的一种新的无线传输方式，但后来发现WiMAX定位比较像3.5G一样，提供最终用户任意上网的连结，这些功能3.5G/LTE都可以达到。WiMAX于市场上所面临的竞争，主要是来自已广为布局且能提供相同服务的无线系统，如CDMA2000和UMTS，以及许多网上导向的系统如HIPERMAN和WiBro。市场定位模糊成为WiMax的最大致命伤。

    3G及4G移动通信系统

    3G的两个主要系统CDMA2000和UMTS均为WiMAX的竞争者，两者均于语音服务外，尚提供DSL档次的网上服务。UMTS是WiMAX主要的竞争对手，是由欧洲几家主要的无线电信运营商所研订。使用HSDPA技术使得数据传输的下行速度高达8-10Mbit/s。UMTS同时加强为UMTS-TDD的形式，使用以WiMAX导向的频谱，并能在使用高峰导致低频宽时提供比WiMAX更稳定的服务，以直接与WiMAX竞争。
    3G行动语音系统受益于自早先原有的系统升级而来的广泛基础建设，其相关业者的用户在3G系统的传输範围外使用时，也能无缝地以旧有的技术传输，如GPRS。
    目前主要的行动标準正升级到所谓的4G技术，提供高频宽、低延迟，及语音服务建置于最上层的全IP网上服务。由GSM/UMTS升级到4G的项目称为3GPP长期演进技术；而对于CDMA2000这类由AMPS/TIA演进而来的技术也有项称为超行动宽频（UMB）的替代方案在推展。两项项目均捨弃现存的空中接取标準（air interfaces），改以OFDMA为下行链路技术，及为上行链路採用以OFDM为基础的多项方案。这些都将带来可与WiMAX相同，甚至是比WiMAX更快速的网际网路连线服务。
    随着2010年英特尔对WiMAX的放弃，以及LTE在4G市场成了唯一的主流标準，WiMAX的电信运营商也逐渐向LTE转移，WiMAX论坛也于2012年将TD-LTE纳入WiMAX 2.1规範，一些WiMAX运营商也开始将设备升级为TD-LTE。

    网上导向之系统

    早期的WMAN标準如欧洲的HIPERMAN及韩国的WiBro已成为WiMAX之一部分，与WiMAX彼此均已被视为互补而非竞争的关係，例如所有部署于Wibro的发展母国韩国的网上便早已全是WiMAX。
    另一方面，作为如咖啡厅或如机场之类的交通运输中心的短距离行动网路方案，Wi-Fi系统由于早广为铺设且已提供了足够的覆盖率，使一些用户因而认为无租用WiMAX服务的必要性。

    比较

    移动式系统之比较
    标準家族一般用途无线技术下载 (Mbit/s)上传 (Mbit/s)注记
    LTE
    UMTS/4GSM
    移动网际网路
    OFDMA/MIMO/SC-FDMA
    100
    50
    下一代的先进LTE预计可提供1Gbps的下行速度
    802.16e
    WiMAX
    移动网际网路
    MIMO-SOFDMA
    128
    56
    下一代的802.16m预期可以提供1Gbps速度（固定定点）和100Mbps速度给移动用户。
    Flash-OFDM
    Flash-OFDM
    移动网际网路
    移动者速度可达350公里/小时
    Flash-OFDM
    5.3
    10.6
    15.9
    1.8
    3.6
    5.4
    服务範围约30km
    增长至55km
    HIPERMAN
    HIPERMAN
    移动网际网路
    OFDM
    56.9
    56.9
    WiBro
    WiBro
    移动网际网路
    OFDMA
    50
    50
    服务範围（900 m）
    iBurst
    iBurst 802.20
    移动网际网路
    HC-SDMA/TDD/MIMO
    64
    64
    3–12 km
    EDGE演进
    GSM
    移动网际网路
    TDMA/FDD
    1.9
    0.9
    3GPPR7标準
    UMTSW-CDMA
    HSDPA+HSUPA
    HSPA+
    UMTS/3GSM
    移动网际网路
    CDMA/FDD
    CDMA/FDD/MIMO
    0.384
    14.4
    42
    0.384
    5.76
    11.5
    HSDPA已广泛商用。典型下行速率为20 Mbit/s,上行速率为~18+ Mbit/s。
    UMTS-TDD
    UMTS/3GSM
    移动网际网路
    CDMA/TDD
    16
    16
    传输速率值依据：IPWireless，採用类似HSDPA+HSUPA的16QAM调製。
    1xRTT
    CDMA2000
    行动电话服务
    CDMA
    0.144
    0.144
    下一步为EV-DO
    EV-DO1xRev.0
    EV-DO1xRev.A
    EV-DORev.B
    CDMA2000
    移动网际网路
    CDMA/FDD
    2.45
    3.1
    4.9xN
    0.15
    1.8
    1.8xN
    关于Rev B: N是所用频谱为1.25 MHz的倍数。尚未商用。

    优缺点

    五大优势

    WiMax之所以能掀起大风大浪，显然是有自身的许多优势。而各厂商也正是看到了WiMax的优势所可能引发的强大市场需求才对其抱有浓厚的兴趣。
    优势之一 ：实现更远的传输距离。WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线区域网路所不能比拟的，网路覆盖面积是3G发射塔的10倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，这样就使得无线网路套用的範围大大扩展。
    优势之二：提供更高速的宽频接入。据悉，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽频速度的30倍。对无线网路来说，这的确是一个惊人的进步。
    优势之三：提供优良的最后一公里网路接入服务。作为一种无线城域网技术，它可以将Wi－Fi热点连线到网际网路，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽频接入。WiMax可为50公里线性区域内提供服务，用户无需线缆即可与基站建立宽频连线。
    优势之四：提供多媒体通信服务。由于WiMax较之Wi－Fi具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务。
    优势之五：从产业链来讲，Wimax有商用数据上网卡有商用手机(HTC Max 4G)，并且还存在终端一致性测试的问题。所以，WiMAX的产业链还需要经过像TD-SCDMA产业链的规模试验过程。

    三大劣势

    第一、从标準来讲WiMax技术是不能支持用户在移动过程中无缝切换。其速度只有50公里，而且如果高速移动，WiMAX达不到无缝切换的要求，跟3G的三个主流标準比，其性能相差是很远的。
    第二、WiMAX严格意义讲不是一个移动通信系统的标準，还是一个无线城域网的技术。另外，我国政府也组织了相关专家对此做了充分分析与评估，得出的结论是类似的。
    第三、WiMAX要到802.16m才能成为具有无缝切换功能的移动通信系统。WiMAX阵营把解决这个问题的希望寄託于未来的16m标準上，而16m的进展情况还存在不确定因素。
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