当前人们的日常生活已经与因特网分不开，无论是商业性应用还是个人生活需求，有越来越多人希望能够「Always Online」，而且希望能够做到「Anytime、Anywhere」，甚至是可以透过「Any Devices」来存取网络。由于因特网的爆发性成长，造成对高速、随处存取因特网的需求大量增加。为了完成数字生活的理想，人们不断的研发新科技，希望透过技术的突破，航向行动生活无所不在的美丽新世界。

其中，简称WiMAX的都会宽带无线网络（Wireless Interoperability for Microwave Access），与现有无线宽带存取技术相比，具相当经济效益与大幅提升系统效能的潜力，便成为通往无线宽带世界的一把钥匙。究竟WiMAX是什么？有哪些优势，又面临哪些挑战呢？本文将为您进一步地剖析WiMAX的未来发展。

WiMAX vs. WiFi

想要做到「Anytime、Anywhere」存取网络，传统的有线网络势必无法满足要求，必须采用无线通信技术，才能够满足用户随时随地上网的需求。当前的无线网络技术，比较成熟的是大家比较熟悉的WiFi（802.11a/b/g）。此外，以影音传输为主的3G移动电话网络，也因为具备宽带上网能力，正处于积极推广的阶段。

然而，科技永远不会满足于现况。各式各样的新技术不断地推出，便是为了改善旧有科技的缺点，朝向更快、更好、更便宜的方向发展。本文便是要介绍WiMAX（802.16d/e）这个无线网络技术，看看其有何独特之处。

先回顾一下目前比较成熟的WiFi技术的特性。WiFi技术因为推出一段时日，因此已广泛地被采用，许多笔记本电脑、PDA已经内建WiFi通讯能力，只要通讯范围内有WiFi的基地台（Access Point, AP），便可轻易地连上网络。目前台北市正在积极布建的WiFly「网络新都」，便是以WiFi技术为基础所建立，可说是当前最成熟的无线网络技术之一。然而，WiFi的传输范围为数十公尺，若需大范围布建，则需要有数量相当庞大的AP，才能避免通讯死角，且其传输速率最高仅达54Mbps，对于带宽需求较大的影音服务，仍然有其力有未逮之处。

为了克服WiFi的缺点，新一代的WiMAX技术具有高带宽、高容量的远距传输能力，成为无线宽带存取技术的一颗新星。WiMAX透过其无线接口，可随时随地传送宽带多媒体信息，传输速度远超过传统线路交换式无线网络，而系统涵盖范围也远大于许多公众无线存取网络技术，诸如802.11 WiFi等。WiMAX以几乎相等的传输成本提供涵盖范围更远的服务，且传输距离可远至数十公里。简言之，WiFi提供高传输带宽，但传输距离较局限，蜂巢式行动系统具备远距离传输能力，但却受限于传输带宽，而WiMAX则兼具两者优势，可提供更高传输速率与较佳效能。

WiMAX的传输速度最快70Mbps，有效传输范围可达30公里，都会区大约可达3公里；相较于Wi-Fi连接ADSL或T1等线路上网，WiMAX可直接链接到基地台，初期可为ADSL替代方案之一，并可结合Wi-Fi的无线AP。此外，WiMAX为解决Last mile（最后一哩）问题的技术之一，同时也可提供偏远地区的宽带上网。WiMAX不仅省去挖马路布线工程，也可降低整体建置成本，让新兴电信业者较易打入市场。

WiMAX目前可分为两大类，一是以IEEE 802.16-2004标准为主的固定式 WiMAX，主要将以3.5GHz及5.8GHz频谱运作，并以超过1Mbps速率传送数据予终端用户，这相当于北美许多缆线宽带以及DSL联机速率。另一种则以IEEE 802.16e-2005标准为主的行动式WiMAX，初期将在2.5GHz频段操作，同时提供更高速的传输速率，以便于随时随地使用。

无线WiMAX 应用无限

由于WiFi技术的距离受限，因此比较适合应用于个人或企业的局域网络，3G移动电话网络重点仍在影音服务，且成本较高，而WiMAX兼具两者的特色与优点，因此在应用领域上更为宽广。

WiMAX这个新一代远距无线宽带存取系统，可以相当具经济效益的方式传输大量带宽，并提供企业及消费者不间断地存取各种高速带宽应用，例如联机游戏、数字音乐串流、电视、视频会议及其他实时服务等。

首先以企业应用为例，WiMAX与现有的固网无线解决方案可用来衔接企业散布在大都会的多个据点，避免或降低要和多家通信业者合作的不便，也可省去架设私人光纤的昂贵费用，做为主要或备用的连网管道。此外，WiMAX与Wi-Fi两者结合为单一的无线存取设备（AP）后，企业可以让WiMAX充当中继联机，提供远程建筑物或特设的办公据点连网之用。这尤其适用于需要让不同据点连网但又缺上网基础设施的组织，诸如营造、紧急救援服务、石油瓦斯公司等。

此外，在个人应用方面，网络电话(VoIP)、数字音乐串流、网络游戏、Web浏览、文件传输／下载、电视与其他娱乐服务、影像监视，以及多种实时数字信息将会是应用主力。业界普遍认为VoIP是WiMAX成功的关键，其低廉的通讯成本，将有可能威胁既有的电话语音服务，从整个行业目前的市场情况来看，语音需求还是最主要的。同时，由于WiMAX营运商为了获得生存所必需的财源，也必须捆绑VoIP功能，抢占网络商机。

有了WiMAX网络技术，无论在家里、办公室、咖啡厅、甚至是学校等场所，也不管在乡间、郊区或都会区等环境中漫游行动，WiMAX将可提供用户不间断、不受限的多元宽带服务。

WiMAX面临的挑战与方案

虽然WiMAX有众多的优点，但目前它仍然处于开发阶段，离普及化仍有一段时日。目前已有许多国际大厂已经宣布将支持WiMAX，使得WiMAX的未来发展相当看好。

从技术上来看，WiMAX的挑战主要来自如何在无线炼路上处理高突发性（Bursty）、不可预测性的IP服务，并提供随时随地的连接性与移动性，达到与现今WLAN技术同级，甚至超越其他服务价格模型。

由于传统线路交换式无线系统流量是可预测的，其资源分配与排程决策仅仅在联机建立之初处理一次即可；但WiMAX网络在设计上必须处理具有高突发性、不可预测性的封包流量（IP或Ethernet）。要达成此一目标，网络必须尽量缩小时间延迟，让系统层级的管理决策可迅速完成，诸如实时影像与网络下载等应用，这些多媒体流量对传输延迟或传输中断都十分地敏感。

此外，由于前一代无线技术仅能在固定频谱上使用特定带宽，在一般普遍认知中频谱为受限资源（Limited Resources），所以WiMAX系统在设计上与现有技术相比，强调可在多个不同带宽信道间使用，适用全球多种不同调变频率、频谱配置和炼路状态，并且能够支持固定式与移动式传输。

确保无缝隙行动传输是WiMAX系统所面对的另一项挑战，WiMAX系统在交递机制设计上的挑战，来自于平顺交递流程需采用「先建立后切断」（Make Before Break）的方式进行，亦即当一移动装置移出现有联机的基地台服务范围时，必须先与第二个基地台建立通讯联机，完成后才可与原先基地台断线。但是，现有WiMAX系统却是采用「先切断后建立」（Break Before Make）的方式，移动装置先暂时与现有基地台断线后，才开始与第二基地台建立联机。这种「先切断后建立」的方式适用于如网页浏览这类对实时性要求较低的封包数据服务，但是在传输双向互动多媒体流量，如语音和影像时，却会产生延迟、中断或断线等问题，而这些缺点是用户无法接受的。

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这种「先切断后建立」的方式适用于如网页浏览这类对实时性要求较低的封包数据服务，但是在传输双向互动多媒体流量，如语音和影像时，却会产生延迟、中断或断线等问题，而这些缺点是用户无法接受的。

WiMAX已经获得全球许多网络业者的认可与采用，今年将陆续进行各项测试及网络建置工程。目前新加坡与香港已发出固定式WiMAX之执照，越南已发出行动式WiMAX之执照，而台湾地区拟于2006年年底发放WiMAX执照。目前北电已与中华电信合作建置全台首座WiMAX实验园区，并协助发展WiMAX区域性测试计划，以促进新一代无线都会局域网络发展。

对服务供应者而言，包括移动电话业者、有线电信业者、有线电视宽带服务业者、多重系统经营者或是新进市场的业者，都一致认为无论是提升科技平台或增加市场的使用人口，WiMAX都为其开启一扇机会之门。

WiMAX的潜在影响就像移动电话刚出现时所造成的冲击。现在，WiMAX在许多开发中的市场都有不凡的表现，而这股趋势仍将持续下去。WiMAX拥有更具个人化的连网能力。不久的将来，每个家庭或企业都需要有一个宽带因特网与数据联机的时代即将过去，只要有WiMAX，就可以让每个人享受单一、个人化，可以随时随地联机的便利宽带网络。