WiFi与WiMAX与3G

   不久的将来WiFi(无线局域网),WiMax(无线城域网),3G(无线广域网)三者的结合将会为我们创造出一个完美的无线网络。随着无线通信技术的不断发展,集成了这三种技术的移动终端将为我们随时随地提供高速无线连接,借用一句广告语:“未来是无线的”。

   WiFI全称Wireless Fidelity,又称802.11b标准,中文意义是:无线保真。它的最大优点就是传输速度较高,可以达到11Mbps,另外它的有效距离也很长,同时也与已有的各种802.11 DSSS设备兼容。

IEEE([美国]电子和电器工程师协会)802.11b无线网络规范是IEEE 802.11网络规范的变种,最高带宽为11 Mbps,在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为5.5Mbps2Mbps1Mbps,带宽的自动调整,有效地保障了网络的稳定性和可靠性。其主要特性为:速度快,可靠性高,在开放性区域,通讯距离可达305米,在封闭性区域,通讯距离为76米到122米,方便与现有的有线以太网络整合,组网的成本更低。  该技术使用的是2.4GHz附近的频段,该频段目前尚属没用许可的无线频段。其目前可使用的标准有两个,分别是IEEE802.11aIEEE802.11b。该技术由于有着自身的优点,因此受到厂商的青睐。  根据无线网卡使用的标准不同,WIFI的速度也有所不同。其中IEEE802.11b最高为11Mbps(部分厂商在设备配套的情况下可以达到22Mbps),IEEE802.11a54MbpsIEEE802.11g也是54Mbps。  IEEE802.11规定的发射功率不可超过100毫瓦,实际发射功率约60~70毫瓦,这是一个什么样的概念呢?手机的发射功率约200毫瓦至1瓦间,手持式对讲机高达5瓦,而且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体,应该是绝对安全的。

20071019,在日内瓦举行的无线通信全体会议上,与会国家投票通过了WiMAX,其正式成为3G标准。

对于WiMAX与原3G的关系已经讨论多时了,基本认同它们是互补的关系。WiMAX和原3G各有所长、各有所短,注定它们必然是互补而不是取代的关系。它们可以在语音和数据业务方面互补、在覆盖面上互补、在传送能力上互补(例如,固定WiMAX能帮助3G解决令人头疼的回传问题,从而降低3G运行成本)。所以,Sprin Nextel在决定使用WiMAX时曾表示他们不会放弃现有的3G网络,而是用WiMAX与它的现有移动网互为补充,作为其转型战略的一部分。韩国SKT也是想让WiBro与现有CDMA 1X-EVDOHSDPA网互补,形成三网融合的局面。

然而,WiMAX和原3G之间在服务区域、服务对象、所提供业务方面又存在一定的交叉,势必在互补的同时也会引入竞争。实际上,WiMAX与原3G中的HSDPA一直在暗暗较劲。截至20076月,已有128HSDPA商用网络在近60个国家建成。而WiMAX在正式成为3G标准的一员之后,一直困扰它的频率问题得到一定程度的缓解,这将有利于WiMAX在全球的发展。WiMAX现在不仅在发达国家中已经得到部署,而且正在向发展中国家渗透,尤其是农村地区。据媒体最近M报道,印度最大的运营商BSNL计划投资7.5亿美元,使用2.5GHz建立覆盖1亿人口的移动WiMAX网,首先覆盖小城镇和乡村地区,然后覆盖70个印度城市,计划于20088月完成。估计WiMAX与原3G,尤其是与HSDPA的较量在2008年将拉开序幕。

WiMAX(World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作性)是一种基于IEEE 802.16-2004标准的宽带无线技术,最初该技术的目的在于统一固定无线接入的空中接口。基于802.16e的第二代WiMAX是支持移动特性的标准。WiMAX建立在IP技术之上,顺应了宽度移动化发展大势,有着众多其他无线通信技术所不具有的优势。首先,在理论上,WiMAX能实现的50公里的信号传输距离,网络覆盖面积是3G发射塔的10倍,可以大大降低运营商的CAPEX。其次,WiMAX最高可以70M的接入速度,这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍,是HSDPA5倍。WiMAX能为无线网络增强安全性是其取得成功的一个关键因素,因为安全性问题曾阻碍了Wi-Fi的大规模采用,而WiMAX的安全性则基于强大的DES算法,它带有RSA公共密匙加密技术。随着WiMAX对移动特性的支持,该标准将增强基于AES协议和EAP加密的安全性。WiMAX还需面对诸多技术挑战。首要的技术挑战是提供一个非视距(NLOS)范围的覆盖,即能为给定区域内的大部分用户提供服务,无需安装昂贵的指向基站的室外天线。WiMAX可采用正交频分复用(OFDM)技术有效地解决NLOS覆盖问题,WiMAX OFDM信号的优势在于,即使发生大的NLOS传播延迟也能工作。OFDM信号由多路窄带正交载波组成,选择性衰落只发生在载波的子集,相对容易补偿。采用OFDM技术的WiMAX在高数据率传输下能够有效地克服传播延迟、多径及ISI,因而可以提供真正NLOS覆盖能力。OFDM技术是一种多载波数字调制技术,虽然OFDM的概念已经存在了很长时间,但是直到最近随着多媒体业务的发展,它才被认识到是一种实现高速双向无线数据通信的良好方法。第一个OFDM技术的实际应用是军用的无线高频通信链路,经过多年的发展,该技术在广播式的音频和视频领域已得到广泛的应用。OFDM由于其频谱利用率高、成本低等因素,随着对通信数据化、宽带化、个人化和移动化的需求,在个人无线接入领域实现广泛应用。第二个技术挑战是实现真正的服务质量(QoS),这可以通过使用面向连接的MAC层来实现。WiMAX支持以下两个主要级别的服务:尽力而为(best effort)服务,典型应用如电子邮件、网页浏览、文件传输等。该服务基于BEnrTPs服务流;实时(real time)服务,针对那些必须保证带宽和给定延迟的应用,如如VoIP、双路视频、在线游戏等。移动WiMAX由于采用了如OFDM/OFDMAHARQAMCMIMO、快速调度等先进技术。此外,为满足多业务承载能力,MAC层定义了端到端的QoS机制。为满足移动性,移动WiMAX还增加了终端睡眠模式:Sleep模式和Idle模式。移动WiMAX还可以满足用户在时速120公里的移动环境中的服务需求,提供高带宽、大数据流应用。

Wi-Fi( IEEE 802.11)WiMAX(IEEE 802.16)除了相差一個數字外,還有什麼差別?在範圍限制上,802.16可以達到70公里,適合長距離、戶外的連線,使用者與基地台間可以相隔好幾公里都沒有問題;而802.11只能限制在100公尺,適合短距離室內連線。在傳輸上的頻寬來說,802.16支援最大資料傳輸率是每基地台約70 Mbps,而802.11只有11Mbps;在網路傳輸安全上,802.16使用126-bit三重加密措施和1024-bit RSA加密;在傳輸的QoS上,由基地台來進行排程,各個用戶站台只需競爭一次,一旦被達成連線動作,連線的時間可以被延長,此時其他的用戶就不能搶佔其連線資源,並依據用戶站台的應用需求來配置適當的連線時間。在這裡可以下一個結論,WiMAX涵蓋範圍更廣、速度更快、傳輸量更大、QoS的設計更完善、傳輸資料也更安全。3GWiMAXWLAN等宽带无线技术而言,它们之间虽然存在着局部竞争,但融合已是大势所趋。应当看到,当前已经得到规模化商用的3G网络,不仅在产业化和规模化方面拥有其他无线技术无法比拟的优势,而且它还具有广域覆盖、全球漫游电信级安全性等优势,这使得3G当仁不让地成为多元融合的公共无线通信平台。WiMAX由于具有超高的数据传输速率,可以构建一个完全覆盖城域的宽带无线网络,WLAN则在局域网领域大有用武之地。尤其值得关注的是,在多元融合的大趋势下,3GWiMAX等各种无线技术正在演进和发展中互相借鉴和靠近,这加快了MIMOOFDM等新技术的引入。与此同时,以3G为代表的公众移动通信网络在向B3G/4G演进的过程中,网络带宽将得到全面扩展;而WiMAX则在技术演进的过程中,致力于全面增强移动性和安全性。可以预见,将来在无线城市、电子政务、企业应用以及教育等领域,3GWiMAXWLAN的融合(移动+宽带),将使得人们在不同的网络环境中,享受到更加灵活的、更加丰富多彩的应用服务。

WLAN 通信系统作为有线 LAN 以外的另一种选择一般用在同一座建筑内。WLAN 使用 ISM (IndustrialScientificMedical) 无线电广播频段通信。WLAN 802.11a 标准使用 5 GHz 频段,支持的最大速度为 54 Mbps,而 802.11b 802.11g 标准使用 2.4 GHz 频段,分别支持最大 11 Mbps 54 Mbps 的速度。
Wi-Fi
WirelessFidelity,无线保真 技术与蓝牙技术一样,同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。该技术使用的使2.4GHz附近的频段,该频段目前尚属没用许可的无线频段。其目前可使用的标准有两个,分别是IEEE802.11aIEEE802.11b。该技术由于有着自身的优点,因此受到厂商的青睐。

 

 

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