从种种角度看，2007年都将是WiMAX最有机会的一年，特别是新一代的WiFi（IEEE 802.11n）标准迟迟无法底定、UWB（IEEE 802.15.3a）的IEEE工作小组正式解散、MBWA（IEEE 802.20）制订进程遭冻结等，加上WPAN、WSAN等运用也都方兴未艾，如此使已有IEEE正式标准背书的WiMAX（IEEE 802.16）格外被看重，尤其Fixed WiMAX于2004年即底定，Mobile WiMAX也在2005年底颁布，且经过电信设备商、全球各地的电信服务业者一年的摸索、验证、试营后，WiMAX可说已达成熟阶段，能否起飞或持续缓步，今年都将是最关键。

《图一 WiMAX Forum的官方网站可查询已通过WiMAX Forum认证的WiMAX装置、设备，通过认证称为「WiMAX Forum Certified」，WiMAX Forum表示其他以「WiMAX-ready」、「WiMAX-compliant」、「pre-WiMAX」之名者销售者并未通过正式的WiMAX Forum认证。（数据源：http://www.wimaxforum.org/kshowcase/view/）》

演化阶段一:vDSL的低廉、无线式代用品

虽然今日WiMAX格外被看好，但WiMAX的技术却不是一日便成就，其初版标准可追溯至​​2001年，并在之后的数年内有数次的演化与转折。

WiMAX最初的用意是提供无线式的xDSL，针对一些地广人稀、营运效益尚不足以牵布实体xDSL线路的宽频上网市场而设立，因此WiMAX被设定成要尽可能远的传输距离与尽可能高的传输频宽，WiMAX无线收发的距离每多延伸1km，也就意味着可以多精省1km的实线牵布与维护成本。

更具体而言，WiMAX适合用在美、加、纽、澳等国的地广人稀处，或印尼的多岛屿国度，这些地区不是较难牵布实线就是不达​​牵布实线的经济规模，或者是在新兴国家中，新兴国度的消费力尚有限，如何提供比实线成本更低廉的宽频方案也适合用WiMAX。除这些外，WiMAX也期望成为企业在原有实线之外的备用传输线，以支援企业的异地备援。

也因为WiMAX的基地台（Base Station；BS）会布建在地广人稀处，且必须尽可能扩展传输距离与传输速度，所以WiMAX采行视界内（Light-Of-Sight；LOS）的收发，即是收发路径之间除了空气外不能有其他阻隔物，否则将无法顺利传递。

这个阶段的WiMAX（2001年12月颁布的IEEE 802.16）可以提供1～3英哩的传输距离，以及32Mbps～134Mbps的传输速度，并且使用10GHz～66GHz的频段，频段内每个通道占用20MHz、25MHz 、或28MHz频宽，以及使用QPSK、16QAM、64QAM等调变技术。

《图二 WiMAX在收发速度低于WiFi，在移动性上低于HSxPA（x=D、U）、UMTS（3G）、GSM（2G）等手机通讯。》

演化阶段二：无线都会区域网路

在完成初期标准后，制订小组进一步体认到：视界内的无线通讯只适合在两远地间的无阻隔收发，但电波信号却无法像行动电话服务般地穿透建物，让用户直接在室内运用无线。为此WiMAX增订了视界外（Non-Light-Of-Sight；NLOS）的传输标准，使跨远布建的LOS型WiMAX在接近用户区时可改用NLOS型WiMAX，让信号可穿入建物，达到全程无线的宽频服务。

倘若WiMAX无法提供到府入户的无线服务，而必须在户外WiMAX基地台与各用户间再行牵布实线才能上网，如此WiMAX标榜的「精省最后一哩的牵布、维护成本」就大失其义。穿透性传输的WiMAX是在2003年1月颁布，称为IEEE 802.16a。

为了达到穿透性，因此802.16a在无线规格上也另有定义，802.16a的频段为2GHz～11GHz，每通道频宽为1.25MHz～20MHz，传输率方面最高达75Mbps，传输距离为3～5英哩。乍听之下穿透性较非穿透性有较远的传输性，然恰恰相反，穿透性传输必然有较高的能量折耗、信号衰减，传输距离必然低落于非穿​​透性，事实上在802.16a拥有3～5英哩传距的同时，非穿透性的802.16也将传距推进到30英哩，不过此是最佳状态的极致表现，须基地台高度、天线增益、发送功率等相关条件的配合才行。

WiMAX从非穿透性的郊区进入到穿透性的市区，但在市区的覆盖距离表现上又不及一般的GSM、3G手机的基地台，而手机被视为WWAN的无线广域网路，所以穿透性的WiMAX被定位为覆盖范畴较小的WMAN无线都域网路。

《图三 在2005年底IEEE 802.16e行动式WiMAX标准一底定，ST立即于2006年1月9日推出支持802.16e标准的系统单芯片（SoC）：STW51000，该单芯片适合用于行动用的WiMAX基地台中。（数据源：www.ST.com）》

与WiFi互竞的技术导入、提升

接着是2004年的IEEE 802.16d，802.16d是WiMAX技术的一次演化提升，对此必须说明WiMAX的技术历程才能体会。

首先，802.16是在2001年提出，在此之前的1999年即有WiFi的802.11a、802.11b，所以WiMAX能以11a、11b的WiFi为鉴进行技术改进，例如在MAC方面，WiFi采行争抢式的服务，每个需要无线收发服务的末端装置（Subscriber Station；SS）以随机方式向无线存取点（Access Point；AP）提出服务需求，若同时间内有两个以上的SS提出需求则会有存取冲突，会要求各SS再随意选定一个时间再次提出需求，直到无冲突时AP才正式为SS提供收发服务。

这样的作法导致与AP较近的SS具有较快速回应往返与较多次的尝试机会，以致AP服务近距离SS的次数较多，进而此传输量较大，相对的离AP较远的SS获得服务的机会较少、反应慢、传输量小，如此不利于即时传输性的应用，如VoIP、IPTV等。

相对的，802.16的WiMAX不采行争抢法，而是采行排程演算法，各SS仅需在首次进行争抢，之后由基地台进行存取时槽（Access Slot）的配置，每个时槽即是服务各SS的时间，且可依据应用之需而加大某一时槽，如此在存取上比WiFi更具频宽效益。此外WiMAX也在起步设计时就建立起QoS机制，相对的WiFi在之后才增订IEEE 802.11e及WMM来因应QoS需求。

到了2003年，由于IEEE 802.11g的提出，使OFDM调变正式成为无线技术的主流，过去的IEEE 802.11a虽已使用OFDM技术，但却不是在2.4GHz的全球适用性频段，而802.11g在2.4 GHz频段使用OFDM调变，使OFDM技术快速普及，相对的WiMAX却仍未具备OFDM调变技术，仅具单纯的QPSK、16QAM、64QAM技术，为了跟上世界潮流，2004年订立的IEEE 802.16d，正式将OFDM技术导入WiMAX，避免WiMAX落后于WiFi。

虽然同样用20MHz的通道频宽、虽然同样使用OFDM的调变技术，但WiMAX与WiFi却有不同的设计，WiFi的每通道频宽为固定，无法再行调整，而WiMAX能够以每1.25MHz为单位进行增减调整，另外WiMAX将通道切分成256个子载波来运用（也因此被称为OFDM256），相对的WiFi仅切分成52个，如此在资源调配上也更细腻。

由于OFDM256的新调变作法同时适用于LOS型与NLOS型的WiMAX，同时也无必要再行过去的单载波（Single Carrier；SC）调变法，一律改采OFDM，所以802.16d同时取代了802.16与802.16 d，成为新的WiMAX主标准。同时802.16d也让WiMAX在多方存取技术也由动态性TDMA进展至OFDMA。

《图四 各式无线通信技术的传输率与传输距离比较图。（数据源：http://www.wisoa.net）》

演化阶段三：WLAN、WWAN的桥接、补强器

完成2004年的802.16d后，接续着的是IEEE 802.16e，802.16e是针对行动运用而订立，过往以来的WiMAX都只用于固定式运用，无论BS或SS都是以固定不动的方式进行收发，而802.16e能在行车时运用，在时速120km、150km内都仍可进行收发服务。

为了适合行车通讯之用，WiMAX标准也再行增订，频段改为2GHz～6GHz，每通道频宽5MHz，传速最大15Mbps，传距则为1～3英哩，由于在车内也能使用，所以属穿透性的NLOS型传输。

不过此举似乎也触动Nokia的神经，认为行动版的WiMAX更近似于3G、进而威胁3G，因此退出WiMAX阵营，然之后由于Intel等WiMAX主导业者主张Fixed/Mobile WiMAX都只作为WLAN与WWAN间的桥接、补强之用，使覆盖率更达完整，而非取代性质，如此使Nokia重回投入WiMAX。

802.16e不单​​是为车用需求而进行规格增订，也为WiMAX导入了更多新技术，在多方存取上增加了SOFDMA（可扩展性的OFDMA），使原有OFDMA获得强化，此外也包括强化覆盖率、穿透性、新增下行传输用的子通道（Sub-Channel）使覆盖率更具调整性、强化快速傅利叶转换（FFT）以延缓多径衰落的距离、扩增频宽不再需要连续性的配置、新增智慧型天线（AAS）、新增多进多出（MIMO）技术等。

这同样是与WiFi竞赛，同时也是与3G竞赛，WiFi在完成802.11g的制订后，下一代的802.11n也导入了MIMO技术，虽然WiMAX落后于WiFi使用OFDM技术，但此次却领先使用MIMO技术。此外Mobile WiMAX使用的HARQ技术，在3.5G的HSDPA、3.75G的HSUPA中也有使用。

至此很明显的，WiMAX经历三次技术演化，且市场定位也依据三次演化而有不同的功效诉求：Wireless xDSL、WMAN、Bridge（或Convergence，聚合），透过演化的运用扩展让WiMAX的潜在用量最大化，进而用量价均摊的效益让WiMAX的成本最小化。

《图五 Aperto Networks公司的各款WiMAX装置、设备，包括基地台、客户端调制解调器、以及方位性天线等。（图片来源：http://www.apertonet.com）》

行销、过誉的WiMAX加以还原

WiMAX的发起晚于WiFi、3G，且支持者不是新兴业者，就是刚跨入无线通讯领域的新进业者（如Intel），WiMAX为这些业者的主要、首要投入，因此在市场行销上也最为积极，但也因此让通讯产业的原有业者认为WiMAX的技术被过度夸耀，实际上并未如行销所言的神奇理想，所以WiMAX有关的进一步技术表现也值得谈论。

首先，WiMAX强调的高传输率（70Mbps、74Mbps）、大覆盖率（50km、70km）并不是同时具备，而是各自条件最佳化的表现，务实而言在上下行皆10Mbps的对称传输下WiMAX仅有10km的传输距离，且为非穿透性的视界内传输，一旦到了市区将有30％的WiMAX BS布建必须换用NLOS型传输，如此若同样是上下行皆10Mbps的传输，则传输距离将降至2km。

其次，时速120km、150km也能收发的Mobile WiMAX，也如同其他通讯标准般的理想，GSM标榜120km内可正常通讯，PHS标榜100km内可正常通讯，但实际上GSM在80km、100km即难以收发， PHS也在60km、70km就难以接济，WiFi也类似，WiFi在60km/hr下仍可通讯，但实际上30km/hr即有困难，WiMAX也类似，部分测试验证下认为70km/hr是其务实传输的上限。

再者，WiMAX为了达到长远覆盖率而大幅增强发送功率，一般而言WiFi的BS（即AP）仅有100mW，部分国度地区在法规上允许到160mW（日本）、200mW（欧洲），而户外运用可至1W，至多4W。相对的WiMAX的每个BS可配置1～6组方位性天线，每组方位性天线为250W，如此WiMAX BS的发送功率将在250W～1500W间，此也远胜现有GSM BS的40W、PHS PS的0.5W。

不仅如此，WiMAX用户端的SS也一样有较高的功率，安装于室内的NLOS型WiMAX无线数据机有6～8W的功率，有的为10W，若为中小企业的用户端小型WiMAX BS更是达75W，如此高的电磁波会否对用户造成危害也不无担忧。

此外，WiMAX期望用户端的WiMAX数据机可直接装设、配置于室内，且希望在室内任何角落都可与室外的WiMAX BS维持收发，即是让用户端的安装便利性达到最高，倘若装设于户外，则装设难度将与卫星天线一样，需要专业人员的工程性调整，而室内装配的难度将低于室外，且室内任何位置都可放置的话，其安装便利性将与WiFi相同。

不过，目前为止这似乎是理想，无论装设于室内室外，WiMAX的用户端数据机都需要专业性的方位、高度调整才能完成装设，否则收发效果难以理想，倘若此情形无法改善，也将影响WiMAX的推行，任何用户端的使用都要专业人员到府装设，而不像WiFi由消费者自卖场买回就可使用，普及速度自然会减缓。

《图六 Aperto Networks公司的PacketWave系列基地台及其天线，装设在沙特阿拉伯利雅得（Riyadh）市的建物上。（数据源：http://www.apertonet.com）》

《图七 加拿大Wavesat公司所提出的行动式WiMAX客户端芯片组：UMobile系列，支持2x2的MIMO收发，UMobile是针对笔记本电脑而设计，因此也提供Mini-PCI的参考性设计，同时也通过WiMAX Forum的认证。（数据源：http://www.wavesat.com/products/umobile.html）》

结论：未来仍有隐忧要排除

最后，虽然WiMAX大为看好，且有可能再行增订其技术标准，以扩展延伸到原有IEEE 802.20的WWAN应用领域，但眼前WiMAX仍有些隐忧尚未排除。

其一，WiMAX使用的频段并非全球通行适用，各国各区对此频段有不同的作法，有的已有他用，必须有数年的让渡时间才能换用WiMAX，有的虽可用此频段但发送功率方面有该国的电信法规限制，在功率限制下WiMAX的长远覆盖能力将可能受限。

其二，WiMAX向来标榜低廉的替用性，然WiMAX的成形晚于WiFi、3G，推行初期必然有较高的成本，WiMAX能否达成最原初的平价设定，也必须与用量及时间竞赛，倘若WiFi更普及盛行，那么固接NLOS型的WiMAX就难以发展，倘若3G成本降幅加快，那么行动NLOS型的WiMAX也难有机会，毫无疑问WiMAX夹在WiFi、3G间，WiFi、3G任一的强化提升，都使WiMAX首受威胁。

其三，尚不达实线牵布规模的市场，若在使用WiMAX后而逐渐达到可实线牵布的商业规模，这时将造成两难局面，虽已达规模但WiMAX的布建成本可能尚未回收，这时是否该投入实线牵布？倘若持续用WiMAX而放弃实线牵布，则营运服务上的竞争对手可能抢先投入牵布，届时用户宁可用稳定性较佳的xDSL实线而退用较不稳的WiMAX无线，所以WiMAX的过渡性质也让营运业者深感犹豫。

其四，WiMAX阵营虽然先后说服了欧洲的HiperMAN、南韩的WiBro与之保持相容互通，但大陆方面却在去（2006）年另立相近标准的McWiLL，如此WiMAX能否像WiFi般获得全球性市场的认同也产生疑问。加上3G无论是CDMA2000、WCDMA等都在持续提升数据方面的上行、下行速率，即便尚未实现也已完成未来展望（Roadmap）的设定，这使WiMAX在展望竞赛中居于劣势，没有更后续构想的WiMAX也使业者、用户不敢贸然投入。凡此种种，都将持续考验WiMAX。

《图八 行动式WiMAX的架构示意图，图下部为行动客户端的收发传输，图上部则连至实线牵布的因特网（Internet）及公众电话网络（PSTN）。（数据源：www.samsung.com）》 - BigPic:600x463