1Wi-Fi与WiMax概述
Wi-Fi联盟和WiMax论坛都是由众多无线通信设备/器件供应商组成的非盈利组织,它们的目标是促进IEEE802标准规定的局域网(LAN)无线通信规范“IEEE802.11”或城域网(MAN)无线通信规范“IEEE80.16”的应用推广,保证采用相同标准的不同厂家产品之间的互通性或互操作性。
Wi-Fi联盟是由采用IEEE802.11标准的设备/器件供应商,在2000年3月创立,成立后在标准和产品的推广方面起了非常重要的作用。由于Wi-Fi联盟已成为802.11标准产品互通性的事实上的权威认证组织,“Wi-Fi”也成为802.11标准的代名词。目前已有产品问世的Wi-Fi标准包括IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g。
借鉴Wi-Fi联盟的成功模式,若干采用IEEE802.16a标准的设备/器件供应商于2001年4月成立了WiMax论坛,期望取得和Wi-Fi联盟同样的效果。随着Intel、Fujitsu等大公司的加盟,WiMax论坛表现出巨大的影响力,使802.16a标准被推崇为城域网无线接入主流标准,同时论坛也扩展到802.16的其他标准领域。和Wi-Fi相似,“WiMax”亦成为802.16标准的代名词。
Wi-Fi技术与WiMax技术在应用特点和所采用技术方面有很多相同或相近点,因此很多人对两者之间的关系产生了疑问:竞争或替代?但事实上,Wi-Fi技术与WiMax技术又有很多重要的差别,因而应用领域或应用方式截然不同,这就是为什么一些Wi-Fi联盟的成员继而加入WiMax论坛的缘由。
WiMax论坛对Wi-Fi厂商的接纳还带来了802.16a和802.11标准的设备间互通性的认证问题,以保证两种设备能相互配合、互联互通。802.16和802.11标准走向互通、融合,无疑将为双方共同发展带来新的机遇。
2Wi-Fi与WiMax产品应用特点比较
2.1应用定位与覆盖范围
Wi-Fi标准是针对局域网的无线接入技术制定的,而WiMax则定位在城域网的无线接入。形象地说,Wi-Fi是解决“最后100米”的通信接入问题,而WiMax是解决“最后1公里”的通信接入问题。
Wi-Fi的典型覆盖范围是小于100米半径的业务区域,多用于企业办公区或家庭室内信息接入场合。
Wi-Fi与WiMax的最大覆盖范围是50公里,主要用于固定无线宽带接入(FBWA)、地理位置分散的信息热点的回程传输,或大业务量用户的接入。当然,WiMax也可以用于小业务用户的接入,但至少在目前,这种应用对每个用户而言成本相当高。
2.2信息容量
Wi-Fi系列标准中,802.11a的信息容量最大,信息速率可达54Mbps。而802.16a的信息容量更大,信道带宽20MHz时,信息速率可达100Mbps。
从总信息容量比较,WiMax比Wi-Fi容量要大。但是,按照WiMax的应用模式,它适用于多业务场合,同时有多个用户分享无线信道,因而对末端具体用户而言,它提供的信息传输速率不一定高于Wi-Fi。
2.3用户规模
由于MAC层的差别,一个Wi-Fi接入点只能同时接入数十个用户,而WiMax的一个基站可以同时接入数百个远端用户站。而且WiMax可为同一用户站提供多个业务流的传输能力,可以更大地提升实际接入用户数。
2.4QoS(服务质量)与差异化服务
Wi-Fi采用CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突避免)协议,这种MAC层协议只适合数据业务的传输,不能保证业务的QoS要求,如时延要求,不适合视频、话音业务。
WiMax的MAC层采用TDMA多址方式,支持面向连接的业务,提供QoS,提供服务等级,实现差异化服务,可以满足多类传输业务的需求,包括数据、视频、话音(VoIP)业务。
WiMax提供差异化服务,有三种服务等级:固定带宽(CBR)、承诺带宽(CIR)、尽力带宽(BE)。CBR优先级最高,任何情况下保证用户订购的带宽。CIR的优先级次之,在承诺一个固定带宽的基础上,还可以根据设备带宽资源情况向用户提供更多的传输带宽。BE则具有更低的优先级,在系统满足其他用户较高优先级业务的条件下,尽力为用户提供传输带宽。
2.5工作频宽设定
Wi-Fi占用固定的信道频带:22HHz或20HHz。而802.16a的信道带宽可根据实际需求在1.5H?20HHz范围进行调整。这至少带来如下优点:
(1)有利于避开干扰
对于已知的干扰,窄的信道带宽有利于避开干扰。
(2)节省频谱资源
当信息带宽需求不大时,窄的信道带宽有利于节省频谱资源。
(3)容易规划频谱
灵活的带宽调整能力,有利于运营商或用户协调频谱资源。
2.6传播条件
由应用定位所决定,Wi-Fi只用于室内短距离环境,适合LOS(视距)传播条件。
WiMax作为城域网接入手段,必须应对建筑物阻挡情况下的NLOS(非视距)传播条件。802.16a采用了多种技术,可实现NLOS条件下的通信。但该条件下的传输距离将大大缩短。
3Wi-Fi与WiMax技术特点比较
Wi-Fi技术采用MAC层采用CSMA/CA协议。这种MAC模式适合突发性较大的业务种类,如数据业务。这种模式可以提供较短的响应时间,较高的传输带宽,但不能提供QoS保证,如对时延的保证。
WiMax技术MAC层采用的是时分多址(TDMA)方式,可以是TDD双工模式或FDD双工模式。这种多址方式能保证传输时延,支持面向连接的业务,也是系统提供QoS和差异化服务、带宽的动态分配的基础。