做為一項新興的無線通訊技術，WiMAX正以穩健的腳步逐漸拓展其市場。它具有兩大標準版本，一是固定無線標準 802.16-2004（即802.16d），一是行動無線標準802.16e-2005（即802.16e）。802.16-2004在2004年中批准，已有數批產品獲得WiMAX論壇的認證；802.16e也已在2005年12月成為正式的標準，預估802.16e認證合格的產品將在2007 年上市。

此一發展基本上都按照WiMAX論壇的商業化藍圖在進行。WiMAX論壇為WiMAX的商業化擘劃了三個階段的發展路線：第一階段推動802.16-2004的室外固定終端，以其做為建築物最後一哩（last mile）無線接取的一項選擇，並以企業用戶為主要對象；第二階段推動802.16-2004室內固定終端，用戶可以自行安裝，以家庭用戶為主要對象；第三階段則推動建置802.16e晶片的筆記型電腦、PDA等可攜設備，為個人用戶提供行動性的接取服務。

不論在技術、應用及市場定位上，固定及行動式無線網路標準各有其特色，兩者雖然有相容及延伸、轉移的特性，但對於營運商來說，仍應清楚了解兩者的差異性，進而選擇滿足自己服務需求的技術版本。在本文中將對兩大版本的差異進行比較分析。請參考(表一)。

WiMAX論壇

在進行比較之前，得先了解IEEE 802.16組織與WiMAX的定位差異。802.16是IEEE針對無線都會網所制定的一系列技術，主要工作在於制定PHY與MAC層的無線接取及相關的一致性測試規範，它定義的範圍極廣，涵蓋廣泛的頻段（可達66 GHz）、通道數量（1.25 MHz到20 MHz）、視距（Light-of-sight, LOS）/非視距（Non-light-of-sight, NLOS）和點對點（PTP）/ 點對多點（PMP）等應用。

為了將802.16成功推向市場，WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）論壇在2001年4月9日成立，它的宗旨在對基於IEEE 802.16標準和ETSI Hiper MAN標準的寬頻無線接取產品進行一致性和互操作性認證。由於IEEE 802.16的定義範圍太廣，WiMAX將範圍縮小到特定的規範上，例如針對固定及可攜式應用的802.16-2004，其頻段在2-11 GHz之間。這樣做的目的是要確保不同廠商之間的可互操作性，進而能形成市場規模，以降低價格、發展出吸引人的技術。

WiMAX論壇的成員包括營運商、服務提供商、設備廠商、終端廠商及晶片廠商等，目前成員已經將近400家。在標準的統一過程中，WiMAX論壇先後和歐洲ETSI下的HiperMAN以及韓國的WiBro進行協調形成統一的802.16標準。沿襲WiFi聯盟的成功模式，為了確保設備的相容性和互操作性能，WiMAX論壇在802.16標準中對設備性能要求和選項進行了明確的規範和選擇，對不同的選項按照技術發展和市場要求定義為必選或可選。該論壇也制訂了相關的測試標準，只要通過認證的產品，營運商和用戶就能自由選擇，這樣一來大大提升了市場的接受度。

技術差異

採用OFDM、OFDMA調變技術是WiMAX在物理層應用方式上的主要特性。OFDM、OFDMA具有較高的頻譜利用率，在抵抗多徑效應、頻率選擇性衰落或窄頻干擾上具有明顯的優勢。以802.16-2004來說，支援使用256個載波的OFDM和使用2048個載波的OFDMA技術，WiMAX論壇目前的認證規格是基於這個版本中的OFDM規範。兩項技術的差異請參考(圖一)。

《圖一　OFDM、OFDMA差異比較》

OFDMA模式的載波配置，則能將用戶設備上全指向式天線的干擾效應降到更低，而定位在行動應用的802.16e更進一步採用了SOFDMA（Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）可延伸調變技術。這是OFDMA技術的一種演變，它是使用次通道的多載波調變技術，能允許載波數量改變，讓頻譜資源能獲得更有效的利用。

802.16的新版本是向後相容的，所以新的OFDM模式與之前的版本是能夠相容的。不過，由於OFDM和SOFDMA模式是基於兩種不同的調變技術，所以並不相容，因此，單一模式的OFDM CPE不能在SOFDMA網路中工作，同樣的，SOFDMA CPE也無法在OFDM的網路中工作。

802.16e的其他技術特色

除了運用SOFDMA調變技術外，為了進一步改善固定式與移動式的合併運作狀況，802.16e在原有標準的基礎上增加了必要的特點和屬性，主要包括：支援多進多出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）和可適性天線系統（Adaptive Antenna System, AAS），以及硬式及軟式交遞（handoff）；在移動環境中增加了穩固性（robustness）的混合ARQ；同時，為了適合行動設備使用，它也改善了省電特性，及更多延伸的安全功能。既有的OFDM和OFDMA產品也能從新增的功能中得到好處。

WiMAX論壇技術工作組於2006年2月批准了移動WIMAX系統應用框架（profile）Release-1，用來保證設備互操作性的測試，這些系統框架預計將在2006年上半年中期完成，2006年年底即可獲得最先認證的產品。WiMAX論壇的系統框架針對下列參數來進行定義：頻段、多工作法（TDD或FDD）、通道頻寬及IEEE標準。對於系統框架的選擇取決於市場需求、頻譜可用性、法規限制、服務類型，以及供應商的興趣。

在分時多工（time division duplex, TDD）的移動通信系統中，接收和傳送在同一頻率通道，透過不同時段傳送，它允許營運商使用非配對或非管制的頻段；分頻多工（frequency division duplex, FDD）則需要兩個通道，一個用於上鏈，一個用於下鏈流量。

在頻段的使用上，802.16e標準為TDD和FDD提供6GHz以下的頻段，頻寬則涵蓋1.25HMz～20MHz。Release-1中包括在2.3GHz、2.5GHz及3.5GHz頻段上採用TDD方式的5MHz、7MHz、8.75MHz及10MHz的頻寬，請參考(表二)。對於將來的系統框架，基於特殊市場以及本地頻譜管理規定，FDD將考慮增加頻寬及頻段。

交遞與漫遊

對交遞（handoff）的支援是802.11e標準中為滿足行動接取需求而設計的一項重要特徵，因為從一個基地站到另一個基地站的接取交遞是行動通訊上的基本要求。在802.16-2004中雖然也支援交遞功能，但它屬於選項功能，並非必要的條件。

802.16e WiMAX支援包括硬式及軟式的不同型式交遞，營運商可以自行決定。硬式交遞採用先切斷後建立（break-before-make）策略，也就是用戶設備在任何時間中只和一個基地站連結，此作法較軟式交遞來得單純，但延遲性較長；軟式交遞和一些蜂窩式網路的作法相似，允許用戶設備在連上新的基地站前都保有與上一個基地站的連結，採用的是先建立後切斷（make-before-break）的策略，這樣一來就能降低延遲性，採用軟式交遞，不但通話較不易被中斷，且用戶也較不易查覺話機於相鄰蜂巢間的切換作業。軟式交遞適合VoIP或線上遊戲等即時性的應用，硬式交遞則適合資料性的傳送服務。在交遞中也會提供QoS和服務等級協定（Service Level Agreement, SLA）。

802.16-2004和802.16e都提供服務供應商之間的漫遊功能，但對於可攜性及行動性的接取應用來說才有明顯的漫遊需求。WiMAX論壇並不準備針對802.16e系統規格類型進行漫遊性的認證，因為它的等級高於定位中的PHY和MAC層級。不過，WiMAX論壇中的服務供應商工作組（Service Provider Working Group）及網路工作組（NetworkWorking Group）正在定義漫遊的功能性需求，並將建立一套漫遊平台。

該選擇802.16-2004或802.16e？

固定式及行動式無線網路的建置需求差異甚大，所定位的市場區塊也很不一樣。它們有不同的使用類型和區域、傳輸率需求、用戶設備類型和SLA。這兩種標準是為滿足不同的市場及應用需求而定義的。

在基本功能上，兩者的表現差異不大。兩個版本在單一區域中的最大傳輸率，在5MHz通道中大約是15Mbps，在10MHz通道中大約是35Mbps。在人口綢密的都會中，一個基地台可涵蓋的範圍可達數公里，影響的條件包括：CPE類型、頻段、行動性和環境組成等等。一個區域內所需的基地台數目主要取決於傳輸率的需求大小。不過，兩者畢竟是基於不同的定位而設計的，因此針對不同的應用而有不一樣的表現。

以下是802.16-2004的好處：

與既有網路的競合分析

不論是固定性的802.16-2004或行動性的802.16e，對於既有的網路架構都會產生一定的替代性威脅，但也可能是一種互補。對於固定網路的應用來說，由於無線頻譜的有限性，而且傳輸速率不如有線技術，802.16-2004可以是xDSL或Cable Modem的一種最後一哩無線接取的互補性方案，而非是替代性方案。

在行動通訊上，802.16e確實提供了許多新的佈建優勢。例如透過嶄新的技術，它能提供比基於CDMA的3G還高三倍的傳輸率；在系統佈建上，802.16e並沒有歷史包袱，不必為了保持與既有系統的相容性而付出高昂的代價，而能大刀擴斧的採用最新的通信系統架構；此外，802.16e從接取網到核心網都選擇通用的IP平臺和協定，大大降低了產品研發成本，也確保了產品的成熟性和可靠性，降低了運營商的運營成本和風險，全IP化也為將來的業務移植和擴展帶來了很大的空間。

僅管802.16e具有這些優勢，但WiMAX論壇並不願將它定位為3G的替代性技術，而強調兩者之間有很大的互補空間。雖然從規格上來看802.16e擁有較快的傳輸率，但它畢竟還在發展階段，市場的應用還得等待一段時間，而3G將逐步進展到3.5G。此外，在切換、移動性管理（尋呼）和終端狀態管理（啟動和休眠的轉換）等與蜂窩網路有關的技術方面，802.16e也明顯弱於3G。因此，兩者確實是各有優勢，只不過它們還是兩套並行的網路，互補性可能有待未來在標準上的融合。

在終端產品上，802.16e鎖定的是筆記型電腦的PCMCIA卡、迷你卡、室內數據機和PDA等設備，主要是針對都會環境中對頻寬需求較大的用戶提供移動性無線數據服務。Intel正是此市場中最具野心的大廠，該公司已因內置WLAN晶片的“迅馳”筆記型電腦而贏得廣大的市場，未來更希望透過WiMAX來進一步鞏固其市場地位，並擴大該公司在無線領域的影響力。Intel預計2008年，內置WLAN的筆記型電腦將超過7000萬台，而內置WiMAX晶片的筆記型電腦可望達到5000萬台。

結論

2005年1月底產生首批完成固定性WiMAX認証與互通作業性測試的公司和產品名單，包括Aperto Networks公司的PacketMAX 5000基地台、Redline Communications公司RedMAX AN-100U基地台、SEQUANS Communications公司的SQN2010 SoC基地台解決方案、和Wavesat公司的miniMAX客戶端設備（CPE）解決方案。這些硬體產品通過了大量的嚴格測試流程，檢測協定一致性(conformance)和無線電一致性，並進行互通作業性測試，之後才能獲得WiMAX論壇認証標籤。至於802.16e認證合格的產品可望在2006年底出爐，並在2007 年初上市。

未來這兩項標準將會並存於市場，營運商得除了依固定或行動的市場定位做選擇外，也需對一些其他條件進行評估，包括目標的市場區塊、頻段的可用性、法規限制，以及建置的時間表等。一般來說，多數的營運商只會在其網路中採用一種WiMAX技術，不過，要從802.16-2004移轉到802.16e，有許多的可行方案，例如可採用覆蓋式（overlay）網路、雙模式用戶設備、以軟體方式升級基地台，和雙模式基地台等方式來進行移轉。

WiMAX最終可能被整合到手機當中，就如同今日的WLAN發展一般。這種整合只是一個開始，在更長遠的未來，WiMAX和3GPP的技術可望進行融合，以形成更便利的一項行動網路技術。目前WiMAX在3GPP眼中仍是個未成熟的嬰孩，想要平起平坐似乎還早得很，不過若從WiFi快速發展的速度來看，WiMAX承襲的開放作風，可望吸引大量的業者投入，將技術快速的推動，進而做大這個市場。其發展上的爆發力絕對不容小覷。