WiMAX无线宽带接入技术应用前景
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摘要:wimax (World Interoperability for Microwave Access)的出现为广大用户提供了高速宽带数据业务，带给人们很高的期望。本文研究了WiMAX主要的应用领域，并且进一步对其发展前景进行了介绍和分析。
一．引言
WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性，是目前国际上受到广泛关注的无线宽带接入技术。该技术基于IEEE 802.16系列标准，是一项无线城域网(WMAN)技术，最初用于实现无线宽带接入，从而可以替代现有的线缆和DSL连接方式提供最后一英里的无线宽带接入。在20MHz信道带宽、64QAM调制、最高的信道编码效率下，WiMAX的理论最高速率可达到75Mbit/s。 根据是否支持移动特性，802.16的空中接口标准又可分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中接口标准。
如今，数据传输宽带化、业务多样化已成为通信发展的大趋势，核心网已经具备了超高速和超大容量等特征，因此宽带接入网建设就成了首先要解决的重要问题。其中，无线宽带接入更是以其组网灵活迅速、升级维护方便等优点赢得了业界的青睐。WiMAX被视为下一代无线通信技术，对社会经济可持续发展所发挥的巨大作用，已被社会各界认可和重视。随着全球更多的频段向 WiMAX 开放，更多的设备通过互操作性认证以及 CPE 价格的下降， WiMAX 的商业部署已经在全球范围内启动，政府管理部门都在以积极务实的态度，积极研究和推进无线宽带技术的试验工作。WiMAX技术将使城区和城市变成一个无线城域网，为用户提供便携的室外宽带无线接入服务。
二．WiMAX的应用领域
在一个小范围地区，只要一座无线电发送基站，就可以把广播节目传送给邻近地区的全部用户，那么，是否能够从一个基站的高架天线，实现对邻近地区的双向宽带数据服务？这就是无线宽带城域网的任务。在WiMAX环境中，使用移动手持终端设备进行实时视频播放将不再是空想。如今，WiMAX的应用模式从最基本的固定宽带无线接入到游牧式（nomadic）接入再发展到终端可移动的便携式、支持低速移动性的便携形式，并最终将支持有QoS保障的高速移动宽带无线接入。
1．双绞线或者同轴电缆、光纤和PDH/SDH微波的替代和补充
DSL 与CableModem 等宽带接入服务由于受技术特性等客观条件的限制，在服务范围上有其各自的局限。一些DSL 与CableModem 服务有效覆盖范围以外，较少受距离和社区密度影响的场所和一些临时性的聚集地，通过无限网络在城市中实现互联网访问、移动商务的应用、以及企业内部的综合信息服务，WiMAX技术更是大有用武之地。经济欠发达地区可能没有事先部署双绞线或者同轴电缆，如果重新布线，则受用户密度的制约，成本也高；另外，像故宫这类的文物单位，显而易见，重新布线也是不被允许的。因此，WiMAX可以用较短的时间、及其低廉的成本实现无线宽带的覆盖，也比DSL或者Cable接入方式拥有更大地灵活性。
2．电信级点对点宽带无线
（1）基站互联：可用做蜂窝通信的回程，在部署一个较大区域的无线接入网络时，可以利用WiMAX基站之间的无线链接，进一步延伸网络覆盖的范围。
（2）各行业的宽带接入：对于在家庭和企业、单位部署了Wi-Fi的用户，可能会临时移动到Wi-Fi覆盖范围之外，这时候IEEE802.16e作为IEEE802.16d的扩展，可以保证移动用户在Wi-Fi网络和WiMAX网络中平滑漫游，这样客户端可以自动选择利用Wi-Fi还是WiMAX，从而保证了其最佳的链接方式。当然家庭和企业、单位的用户可以直接用WiMAX做无线宽带的接入。
3．其他手段难以实施的场景
（1）ISP应用：无线通信的ISP们，可以用WiMAX做大范围、低成本的快速覆盖。
（2）WiMAX也可用做Wi-Fi “热点”（Hop Spots）回程，在一个区域部署Wi-Fi “热点”，热点与互联网之间的远距离链接则由WiMAX完成，从而延伸了“热点”的使用范围。
因此，WiMAX作为城市无线宽带网，可使城市安全、远程医疗、卫生保健、远程教育、城市交通、金融行业、物流企业等许多行业从中受益。
三．WiMAX的发展前景
WiMAX技术，作为继3G和WLAN之后被业界寄予高度厚望技术，已经得到了快速、迅猛的发展，目前WiMAX已经从概念推广期迈入了实际应用期。
WiMAX本身就是一个潜力无限的庞大市场，在未来的十年，全球对WiMAX设备的需求量将极其惊人。而且，大规模的需求经济也将使成本大大下降，WiMAX的应用领域也将随之继续扩大。WiMAX是继以太网之后，网络技术发展的里程碑，无论设备厂商、电信企业还是消费者，都会从WiMAX中感受到一场疾风骤雨的互联网技术革命。它将创造出一个更庞大、无处不在的宽带信息网络，并且更加有力的促进信息经济的发展。
可以预见，WiMAX在未来五年内将逐步盛行。据高科技咨询机构 In-Stat/MDR的最新研究报告显示，预计WiMAX到2009，全球将有3%的宽带用户采用基于WiMAX技术的宽带无线接入服务；而在城市里，WiMAX在宽带市场的份额将达到15%；此外，WiMAX作为一种低成本的宽带技术，只要建立一座基地台，就可为方圆31英里的用户提供宽带存取服务，是相当具有经济效益的无线通信网络技术，因而，WiMAX比较适合于发展中国家的新兴市场和偏远的地区。
然而，WiMAX也面临着很多的问题和挑战。
WiMAX面临的最大问题是缺乏全球统一频率，这对WiMAX能否得到广泛应用起着决定性的作用。 由于世界各国的频谱分配现状和无线电管治政策差异很大，因而各个地区倾向的WiMAX频谱也有很大差异。显然，要在全球范围内统一WiMAX频谱是很困难的。这导致了两个问题：一、制造商必须为不同地区制造不同频谱的设备；二、使WiMAX无法实现全球漫游。
尽管WiMAX网络覆盖面积是3G基站的10倍，传输速度可达3G的30倍，并具有一定的技术优势，但是WiMAX技术面临着来自不断完善的3G系统的严峻挑战。从技术自身角度来看，WiMAX还不具备公众移动通信网络的广域漫游、安全特性、终端便携等移动特性；WiMAX的产业规模以及技术和设备成熟性还远远难以和3G相抗衡，其推广期也将滞后于已经开始启动的3G技术。
市场前景不明确。在发达国家，除边远地区外，WiMAX成本不占优势，甚至难与手机网络竟争，各大运营商拥有数以百万计的客户和出色的品牌，它们可以通过对原有网络系统的升级，来提供与WiMAX大致相同的服务;在欠发达国家.部署WiMAX的巨额投资可能令其难以实施。
四．结束语
WiMAX技术发展至今，虽然出现了很多问题和挑战，但是随着技术和标准的发展，涉及频段从较高频段发展到较低频段，应用场景也将从固定、游牧逐步发展到自由移动，给用户提供了可高速接入、自由移动的美好应用蓝图。发挥不同技术的个性，综合布局，解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求，从而发挥无线通信网络的整体优势和综合能力。因此无线通信未来的发展趋势表现为:各种无线技术互补发展，各尽所长，向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带无线网络发展，并逐步实现和宽带固定网络的有机融合。
但融合之初，不同阵营中的主导者都在积极地适应和推动市场需求的发展，争取在未来移动宽带的发展过程中争取获得先机。用户的需求是多种多样的，没有哪一种技术可以单独满足用户在不同场景下的不同需求，因此未来网络的发展将是融合的趋势，不同数据速率，不同覆盖范围的各种技术将综合起来满足用户和市场的需求。
参考文献
[1]高文龙.刘力宽带无线接入技术.北京:电子工业出版社，2001.
[2] 石海.WiMAX技术优势与存在挑战[A]，中国电信北京研究院2005
[3] AnywlanWiMAX技术研究报告 2006年