WiMAX與Wi-Fi、DSL和3G之間的關(guān)系
2009/12/11
WiMAX與Wi-Fi、3G、DSL在相當長(cháng)時(shí)間內將會(huì )互補共存，并在重疊區有一定程度的彼此競爭。
WiMAX全稱(chēng)為World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性。它是一項無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)(WMAN)技術(shù)，是針對微波和毫米波頻段提出的一種新的空中接口標準。它用于將802.11a無(wú)線(xiàn)接入熱點(diǎn)連接到互聯(lián)網(wǎng)，也可連接公司與家庭等環(huán)境至有線(xiàn)骨干線(xiàn)路。它可作為線(xiàn)纜和DSL的無(wú)線(xiàn)擴展技術(shù)，被稱(chēng)作“無(wú)線(xiàn)DSL”，從而實(shí)現無(wú)線(xiàn)寬帶接入。WiMAX的特點(diǎn)主要表現在以下幾個(gè)方面：
- 使用的頻率為2GHz到11GHz;
- 傳送距離最高31英里(50km);
- 每區段最大數據速率是每扇區70Mbit/s，每個(gè)基站最多6個(gè)扇區;
- 服務(wù)質(zhì)量方面，可支持不同的服務(wù)等級，從而可以同時(shí)支持采用T1類(lèi)型連接的企業(yè)用戶(hù)和采用DSL類(lèi)型連接的家庭用戶(hù)。
此外，它還可以支持話(huà)音和視頻。WiMAX支持點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )結構，可選擇在須執照頻段或免執照的頻譜中操作，端視用戶(hù)對服務(wù)等級的需求而定，WiMAX的最大傳輸距離是31英里。WiMAX與Wi-Fi、3G、DSL在相當長(cháng)時(shí)間內將會(huì )互補共存，并在重疊區有一定程度的彼此競爭。
一、WiMAX與DSL
xDSL技術(shù)按上行和下行的速率是否相同可分為速率對稱(chēng)型和速率非對稱(chēng)型兩種。速率對稱(chēng)型的xDSL有IDSL、HDSL、SDSL(SinglelineDSL)、HDSL2等多種形式，非對稱(chēng)型的xDSL有ADSL(Asymmetric DSL)、G.lite ADSL和VDSL(Very high bit rate DSL)等。目前使用最廣泛的是ADSL技術(shù)。 ADSL是一種新的在一對雙絞線(xiàn)上同時(shí)傳輸電話(huà)業(yè)務(wù)與數據信號的技術(shù)，它屬于速率非對稱(chēng)型銅線(xiàn)接入網(wǎng)技術(shù)，并且可以在一對用戶(hù)線(xiàn)上進(jìn)行上行達640Kbit/s，下行達1.5~8Mbit/s速率的傳輸。另外，ADSL采用了先進(jìn)的數字信號處理技術(shù)來(lái)減少線(xiàn)路損傷對傳輸性能的影響。 雖然ADSL采用先進(jìn)的數字信號處理技術(shù)、編碼調制技術(shù)和糾錯技術(shù)，但是在推廣ADSL業(yè)務(wù)時(shí)，用戶(hù)線(xiàn)路的許多特性，包括線(xiàn)路上的背景噪聲、脈沖噪聲、線(xiàn)路的插入損耗、線(xiàn)路間的串擾、線(xiàn)徑的變化、線(xiàn)路的橋接抽頭、線(xiàn)路接頭和線(xiàn)路絕緣等因素都將影響高速率傳輸業(yè)務(wù)的性能。
對比WiMAX技術(shù)與DSL技術(shù)，顯然各有自己的優(yōu)勢所在。從使用環(huán)境上講，WiMAX技術(shù)用于無(wú)線(xiàn)接入，而DSL技術(shù)用于有線(xiàn)接入，WiMAX技術(shù)比DSL技術(shù)在組網(wǎng)應用中具有更強的靈活性是必然的。從傳輸速率上講，WiMAX技術(shù)的最高速率可以達到30Mbit/s，DSL技術(shù)的理論最高速率可以達到58Mbit/s，但是DSL較易受到用戶(hù)線(xiàn)路特性的影響，實(shí)際上的速率可能會(huì )有所下降。從覆蓋范圍方面比較，WiMAX最遠可以達到6英里，而DSL最遠只能覆蓋3.6公里(2.2356英里)。盡管DSL技術(shù)與WiMAX技術(shù)相比存在明顯的弱勢，但是DSL技術(shù)是基于現有的銅線(xiàn)基礎之上的，成本上明顯低于WiMAX，不過(guò)隨著(zhù)時(shí)間的推移，一旦WiMAX技術(shù)的發(fā)展使成本大幅度下降，DSL技術(shù)將面臨被WiMAX技術(shù)淘汰的威脅。
二、WiMAX與Cable
Cable Modem技術(shù)從傳輸方式上可分為雙向對稱(chēng)式傳輸和非對稱(chēng)式傳輸。對稱(chēng)式傳輸速率為2Mbit/s～4Mbit/s、最高能達到10Mbit/s。非對稱(chēng)式傳輸下行速率為51Mbit/s，上行速率為500Kbit/s～31Mbit/s。CableModem本身不單純是調制解調器，它集Modem、調諧器、加/解密設備、橋接器、網(wǎng)絡(luò )接口卡、虛擬專(zhuān)網(wǎng)代理和以太網(wǎng)集線(xiàn)器的功能于一身。它無(wú)須撥號上網(wǎng)，不占用電話(huà)線(xiàn)，可提供隨時(shí)在線(xiàn)的永久連接。由于CableModem所有用戶(hù)的信號都是在同一根同軸電纜上進(jìn)行傳送的，因此有被搭線(xiàn)竊聽(tīng)的危險。而CATV的樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò )特點(diǎn)也導致極容易造成單點(diǎn)故障，如電纜的損壞、放大器故障、傳送器故障都會(huì )造成整個(gè)節點(diǎn)上的用戶(hù)服務(wù)的中斷。雖然Cable Modem的前期用戶(hù)一定可以享受到非常優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，因為在用戶(hù)數量很少的情況下線(xiàn)路的帶寬以及頻帶都是非常充裕的。但是，每一個(gè)Cable Modem用戶(hù)的加入都會(huì )增加噪聲、占用頻道、減少可靠性以及影響線(xiàn)路上已有的用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量。
而WiMAX技術(shù)卻沒(méi)有以上這些顧慮，安全性、穩定性都具有很好的保障。另外，從組網(wǎng)成本上考慮，CableModem需要對HFC改造完成后才能夠應用。目前我國大部分HFC只能滿(mǎn)足450MHz的頻帶要求，而利用HFC提供雙向業(yè)務(wù)至少需要750MHz的帶寬。這顯然需要更換所有不符合要求的同軸電纜。同時(shí)，要實(shí)現雙向的HFC需要更換目前有線(xiàn)電視網(wǎng)上使用的單向放大器，高昂的改造費用也使Cable技術(shù)難以與WiMAX技術(shù)抗衡。
三、WiMAX與Wi-Fi
Wi-Fi是無(wú)線(xiàn)保真(Wirelessfidelity)的縮寫(xiě)，Wi-Fi技術(shù)包括已經(jīng)批準的IEEE802.11a、b和g規范以及等待批準的802.11n規范。Wi-Fi是第一項得到廣泛部署的高速無(wú)線(xiàn)技術(shù)，在全球的熱點(diǎn)中尤其引人注目——包括家庭和辦公室以及越來(lái)越多的咖啡屋、酒店和機場(chǎng)、Wi-Fi熱點(diǎn)幾乎是立即風(fēng)靡全球，并因為其提高工作效率的能力而受到出行在外人士的追捧。然而，Wi-Fi能夠支持的范圍非常有限：用戶(hù)只有保持在距離無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)設備(AP)300英尺的范圍內才能實(shí)現高速連接。Wi-Fi是最早期的高速無(wú)線(xiàn)數據技術(shù)之一，現在因為擁有大量支持產(chǎn)品和技術(shù)而收益良多。一些最新的平臺甚至能夠支持多個(gè)Wi-Fi標準(如802.11a、b、g)，從而支持數個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )之間的兼容性。雖然Wi-Fi擁有很多優(yōu)點(diǎn)，但是它存在的安全隱患卻是一個(gè)致命的缺點(diǎn)。Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術(shù)，通過(guò)空氣發(fā)送和接收數據。由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )使用無(wú)線(xiàn)電波傳輸數據信號，所以非常容易受到來(lái)自外界的攻擊，無(wú)線(xiàn)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(jìn)入未受保護的公司內部局域網(wǎng)。
面對WiMAX咄咄逼人的發(fā)展態(tài)勢，有輿論認為WiMAX將取代Wi-Fi，但也有人認為WiMAX不會(huì )取代Wi-Fi，雙方將在無(wú)線(xiàn)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，而只能在無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)環(huán)境中使用，而WiMAX802.16e通常可以達到1～3英里，主要定位在移動(dòng)無(wú)線(xiàn)城域網(wǎng)環(huán)境中使用。
四、WIMAX與3G
通過(guò)從速率、頻率、覆蓋范圍、帶寬、移動(dòng)性等指標對比WiMAX與3G，可以看到：
(1)WiMAX單鏈路的數據傳輸速率、頻譜效率優(yōu)于3G，與3G增強技術(shù)(WCDMA HSDPA、CDMA2000 1x EV/DV)相當，主要應用于城域網(wǎng)寬帶接入市場(chǎng)，也可用于3G系統基站到核心網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸。
(2)3G在移動(dòng)臺高速和大范圍移動(dòng)、基站廣域覆蓋和高質(zhì)量的語(yǔ)音及中低速數據業(yè)務(wù)的支持方面優(yōu)于WiMAX，主要應用于廣域網(wǎng)移動(dòng)電話(huà)與中低速數據移動(dòng)傳輸市場(chǎng)。
(3)802.16e提供的主要是具有一定移動(dòng)特性的寬帶數據業(yè)務(wù)，面向的用戶(hù)主要是筆記本終端和802.16e終端持有者。802.16e接入IP核心網(wǎng)，也可以提供VoIP業(yè)務(wù)。3G從設計最初就是為話(huà)音業(yè)務(wù)和數據業(yè)務(wù)共同設計的，對于話(huà)音業(yè)務(wù)，核心網(wǎng)絡(luò )仍采用電路交換方式實(shí)現，QoS有較高的保障。
從以上對比可以看出，WIMAX相對于其它有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的接入技術(shù)，除高速率、大覆蓋范圍外，WiMAX有統一的國際標準，這使得它在成本控制、設備互操作性以及規模經(jīng)濟的實(shí)現上更勝一籌，同時(shí)又具有成本低、易實(shí)施的優(yōu)勢，從而使新興運營(yíng)商有機會(huì )快速切入市場(chǎng)，可帶給運營(yíng)商一個(gè)能降低網(wǎng)絡(luò )部署和運營(yíng)成本并加速性?xún)r(jià)比提升的公共平臺。以前要想聯(lián)網(wǎng)獲取數據，必須要建設基礎設施，比如挖掘道路、埋設光纖、進(jìn)行綜合布線(xiàn)，但是WiMAX的出現讓這樣的基礎架構變得非常容易和經(jīng)濟實(shí)惠。在基站建設方面，能夠幫運營(yíng)商快速開(kāi)通T1/E1級別的、按需分配大容量寬帶業(yè)務(wù)。而且，不同于過(guò)去所采用的無(wú)線(xiàn)技術(shù)，移動(dòng)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，所以，WiMAX可大大降低移動(dòng)運營(yíng)商的成本。其對VoIP的支持也是令運營(yíng)商和用戶(hù)心動(dòng)的地方。
此外，WiMAX還具備核心技術(shù)獨特、開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )模式、基于IP的無(wú)線(xiàn)寬帶、可以支持不確定應用的網(wǎng)絡(luò )等特點(diǎn)。也由于其超視距特性，因此可以允許更多用戶(hù)的接入，實(shí)現更低的部署成本、更大的容量，以及因為標準化和互操作性帶來(lái)的低CPE(客戶(hù)前端設備)成本而滲透到大眾消費市場(chǎng)。這也是WiMAX在商用方面成功的兩大首要前提，一是CPE要低于300美元，另外一條就是要求有更高的數據吞吐量。另外，IEEE802.21工作組正在為建立一個(gè)獨立于介質(zhì)之上的切換方案而努力，該方案支持IEEE802.11、IEEE802.16和3G的通用、無(wú)縫漫游和切換，這一非常富有遠見(jiàn)的舉措對WiMAX今后的產(chǎn)業(yè)化和規模化已經(jīng)做了很好的鋪墊。結合以上所列WiMAX的優(yōu)勢，可以說(shuō)，WiMAX是寬帶移動(dòng)性實(shí)現的無(wú)障礙途徑，將成為“4G”的基礎，并可提供真正的自由移動(dòng)性。
通信世界網(wǎng)(www.cww.net.cn)
相關(guān)閱讀: