當前人們的日常生活已經與網際網路分不開，無論是商業性應用還是個人生活需求，有越來越多人希望能夠「Always Online」，而且希望能夠做到「Anytime、Anywhere」，甚至是可以透過「Any Devices」來存取網路。由於網際網路的爆發性成長，造成對高速、隨處存取網際網路的需求大量增加。為了完成數位生活的理想，人們不斷的研發新科技，希望透過技術的突破，航向行動生活無所不在的美麗新世界。

其中，簡稱WiMAX的都會寬頻無線網路（Wireless Interoperability for Microwave Access），與現有無線寬頻存取技術相比，具相當經濟效益與大幅提升系統效能的潛力，便成為通往無線寬頻世界的一把鑰匙。究竟WiMAX是什麼？有哪些優勢，又面臨哪些挑戰呢？本文將為您進一步地剖析WiMAX的未來發展。

WiMAX vs. WiFi

想要做到「Anytime、Anywhere」存取網路，傳統的有線網路勢必無法滿足要求，必須採用無線通訊技術，才能夠滿足使用者隨時隨地上網的需求。當前的無線網路技術，比較成熟的是大家比較熟悉的WiFi（802.11a/b/g）。此外，以影音傳輸為主的3G行動電話網路，也因為具備寬頻上網能力，正處於積極推廣的階段。

然而，科技永遠不會滿足於現況。各式各樣的新技術不斷地推出，便是為了改善舊有科技的缺點，朝向更快、更好、更便宜的方向發展。本文便是要介紹WiMAX（802.16d/e）這個無線網路技術，看看其有何獨特之處。

先回顧一下目前比較成熟的WiFi技術的特性。WiFi技術因為推出一段時日，因此已廣泛地被採用，許多筆記型電腦、PDA已經內建WiFi通訊能力，只要通訊範圍內有WiFi的基地台（Access Point, AP），便可輕易地連上網路。目前台北市正在積極佈建的WiFly「網路新都」，便是以WiFi技術為基礎所建立，可說是當前最成熟的無線網路技術之一。然而，WiFi的傳輸範圍為數十公尺，若需大範圍佈建，則需要有數量相當龐大的AP，才能避免通訊死角，且其傳輸速率最高僅達54Mbps，對於頻寬需求較大的影音服務，仍然有其力有未逮之處。

為了克服WiFi的缺點，新一代的WiMAX技術具有高頻寬、高容量的遠距傳輸能力，成為無線寬頻存取技術的一顆新星。WiMAX透過其無線介面，可隨時隨地傳送寬頻多媒體資訊，傳輸速度遠超過傳統線路交換式無線網路，而系統涵蓋範圍也遠大於許多公眾無線存取網路技術，諸如802.11 WiFi等。WiMAX以幾乎相等的傳輸成本提供涵蓋範圍更遠的服務，且傳輸距離可遠至數十公里。簡言之，WiFi提供高傳輸頻寬，但傳輸距離較侷限，蜂巢式行動系統具備遠距離傳輸能力，但卻受限於傳輸頻寬，而WiMAX則兼具兩者優勢，可提供更高傳輸速率與較佳效能。

WiMAX的傳輸速度最快70Mbps，有效傳輸範圍可達30公里，都會區大約可達3公里；相較於Wi-Fi連接ADSL或T1等線路上網，WiMAX可直接連結到基地台，初期可為ADSL替代方案之一，並可結合Wi-Fi的無線AP。此外，WiMAX為解決Last mile（最後一哩）問題的技術之一，同時也可提供偏遠地區的寬頻上網。WiMAX不僅省去挖馬路佈線工程，也可降低整體建置成本，讓新興電信業者較易打入市場。

WiMAX目前可分為兩大類，一是以IEEE 802.16-2004標準為主的固定式 WiMAX，主要將以3.5GHz及5.8GHz頻譜運作，並以超過1Mbps速率傳送資料予終端使用者，這相當於北美許多纜線寬頻以及DSL連線速率。另一種則以IEEE 802.16e-2005標準為主的行動式WiMAX，初期將在2.5GHz頻段操作，同時提供更高速的傳輸速率，以便於隨時隨地使用。

無線WiMAX 應用無限

由於WiFi技術的距離受限，因此比較適合應用於個人或企業的區域網路，3G行動電話網路重點仍在影音服務，且成本較高，而WiMAX兼具兩者的特色與優點，因此在應用領域上更為寬廣。

WiMAX這個新一代遠距無線寬頻存取系統，可以相當具經濟效益的方式傳輸大量頻寬，並提供企業及消費者不間斷地存取各種高速頻寬應用，例如連線遊戲、數位音樂串流、電視、視訊會議及其他即時服務等。

首先以企業應用為例，WiMAX與現有的固網無線解決方案可用來銜接企業散佈在大都會的多個據點，避免或降低要和多家通信業者合作的不便，也可省去架設私人光纖的昂貴費用，做為主要或備用的連網管道。此外，WiMAX與Wi-Fi兩者結合為單一的無線存取設備（AP）後，企業可以讓WiMAX充當中繼連線，提供遠端建築物或特設的辦公據點連網之用。這尤其適用於需要讓不同據點連網但又缺上網基礎設施的組織，諸如營造、緊急救援服務、石油瓦斯公司等。

此外，在個人應用方面，網路電話(VoIP)、數位音樂串流、網路遊戲、Web瀏覽、檔案傳輸／下載、電視與其他娛樂服務、影像監視，以及多種即時數位資訊將會是應用主力。業界普遍認為VoIP是WiMAX成功的關鍵，其低廉的通訊成本，將有可能威脅既有的電話語音服務，從整個行業目前的市場情況來看，語音需求還是最主要的。同時，由於WiMAX營運商為了獲得生存所必需的財源，也必須捆綁VoIP功能，搶佔網路商機。

有了WiMAX網路技術，無論在家裡、辦公室、咖啡廳、甚至是學校等場所，也不管在鄉間、郊區或都會區等環境中漫遊行動，WiMAX將可提供使用者不間斷、不受限的多元寬頻服務。

WiMAX面臨的挑戰與方案

雖然WiMAX有眾多的優點，但目前它仍然處於開發階段，離普及化仍有一段時日。目前已有許多國際大廠已經宣佈將支援WiMAX，使得WiMAX的未來發展相當看好。

從技術上來看，WiMAX的挑戰主要來自如何在無線鍊路上處理高突發性（Bursty）、不可預測性的IP服務，並提供隨時隨地的連接性與移動性，達到與現今WLAN技術同級，甚至超越其他服務價格模型。

由於傳統線路交換式無線系統流量是可預測的，其資源配置與排程決策僅僅在連線建立之初處理一次即可；但WiMAX網路在設計上必須處理具有高突發性、不可預測性的封包流量（IP或Ethernet）。要達成此一目標，網路必須盡量縮小時間延遲，讓系統層級的管理決策可迅速完成，諸如即時影像與網路下載等應用，這些多媒體流量對傳輸延遲或傳輸中斷都十分地敏感。

此外，由於前一代無線技術僅能在固定頻譜上使用特定頻寬，在一般普遍認知中頻譜為受限資源（Limited Resources），所以WiMAX系統在設計上與現有技術相比，強調可在多個不同頻寬通道間使用，適用全球多種不同調變頻率、頻譜配置和鍊路狀態，並且能夠支援固定式與移動式傳輸。

確保無縫隙行動傳輸是WiMAX系統所面對的另一項挑戰，WiMAX系統在交遞機制設計上的挑戰，來自於平順交遞流程需採用「先建立後切斷」（Make Before Break）的方式進行，亦即當一移動裝置移出現有連線的基地台服務範圍時，必須先與第二個基地台建立通訊連線，完成後才可與原先基地台斷線。但是，現有WiMAX系統卻是採用「先切斷後建立」（Break Before Make）的方式，移動裝置先暫時與現有基地台斷線後，才開始與第二基地台建立連線。這種「先切斷後建立」的方式適用於如網頁瀏覽這類對即時性要求較低的封包數據服務，但是在傳輸雙向互動多媒體流量，如語音和影像時，卻會產生延遲、中斷或斷線等問題，而這些缺點是使用者無法接受的。

結語

WiMAX已經獲得全球許多網路業者的認可與採用，今年將陸續進行各項測試及網路建置工程。目前新加坡與香港已發出固定式WiMAX之執照，越南已發出行動式WiMAX之執照，而台灣地區擬於2006年年底發放WiMAX執照。目前北電已與中華電信合作建置全台首座WiMAX實驗園區，並協助發展WiMAX區域性測試計畫，以促進新一代無線都會區域網路發展。

對服務供應商而言，WiMAX代表著營運快速成長的一大良機，對亞太地區大多數國家的終端使用者來說，WiMAX不管是在稠密的都會區或是人口稀少的農村與偏遠地區，都將發揮更顯著的效益。

對服務供應者而言，包括行動電話業者、有線電信業者、有線電視寬頻服務業者、多重系統經營者或是新進市場的業者，都一致認為無論是提升科技平台或增加市場的使用人口，WiMAX都為其開啟一扇機會之門。

WiMAX的潛在影響就像行動電話剛出現時所造成的衝擊。現在，WiMAX在許多開發中的市場都有不凡的表現，而這股趨勢仍將持續下去。WiMAX擁有更具個人化的連網能力。不久的將來，每個家庭或企業都需要有一個寬頻網際網路與數據連線的時代即將過去，只要有WiMAX，就可以讓每個人享受單一、個人化，可以隨時隨地連線的便利寬頻網路。