Wi-Fi、WiMax和3G技术的比较.doc

Wi-Fi、WiMax和3G技术的比较 一、引言 随着无线信息技术的发展和新的通信技术的不断出现，是旧的技术是被新的技术代替，还是新旧技术共存，一直以来是通信业界关注和探讨的话题。从固定电话到移动手机，通话的方式从固定到移动，人们享受通信带来的服务也产生了革新。目前，有线宽带已经得到长足的应用，不管是光纤到小区还是5类线到用户，或者ADSL包月，用户对宽带上网的需求在逐渐的增长，像通话服务一样，用户对移动上网的需求也会随着互联网的普及出现和增长，也就是说，会逐渐从有线上网的需求渐渐发展到无线上网需求。二、Wi-Fi、WiMax和3G三种技术特点及优势Wi-Fi(WirelessFidelity，无线相容性认证)属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术，这项技术目前在IEEE，有三个标准，分别为：802.11a 802.11b 802.11g。Wi-Fi的覆盖范围可达300英尺左右(约合90米)，Wi-Fi无线保真技术，其传输速度快，802.11b的带宽可以达到11Mbit/s，而802.11a及802.11g更可达54Mbit/s。该技术可以组建无线局域网，特别在同一层楼内的办公室可以使用无线办公，其传输速率可以有效的满足宽带联网的需求。*从安全性看，Wi-Fi的安全性不是很好，存在一定的安全隐患，Wi-Fi采用的是射频(RF)技术，通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号，所以非常容易受到来自外界的攻击，黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。*从成熟度看，Wi-Fi的技术和产品，已经相当成熟，而且大批量生产。有很多网络设备厂家都推出了此类产品，利用其便捷简单的布线，作为有线网络的延伸，适合办公室或宾馆的室内环境应用。*从应用前景看，该技术适用于无线局域网，对于特殊地点宽带应用，例如设置在家中、机场、旅馆和商店的Wi-Fi无线接入“热点”来接入网络，应用中可以将Wi-Fi市场细分，针对特定用户，推出相应的应用解决方案。*典型组网示意图，如图1：图1Wi-Fi组网示意图WiMax(World Interoperability for Microwave Access)意即全球微波接入互操作性，是基于IEEE802.16标准的无线城域网技术，有802.16d和802.16e两个标准，无线信号传输距离最远可达50公里。WiMax是一项新兴的无线通信技术，能提供面向互联网的高速连接，适用于静止和半静止状态访问网络，其传输速率可达10M-70M左右，能完全满足宽带上网的需求。802.16e标准定义了空中的物理层与MAC层，802.16e接入IP核心网，也可以提供VoIP业务，支持一点对多点的结构。*从安全性看，WiMAX提供了加密机制，它在介质访问层(MAC)中定义了一个加密子层，支持128位、192位及256位加密系统，通过使用数字证书的认证方式，确保了无线网络内传输的信息得到安全保护。*从成熟度看，WiMax是一个先进的技术，推出相对较晚，存在频率复用性小、利用率低的问题，而且质量无法得到保证，不够成熟，目前大规模应用还是有些阻碍。*从应用前景看，该技术可以在较大范围内满足上网要求，覆盖可以包括室外和室内，可以进行大面积的信号覆盖，甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离，一直被业界看好是未来移动技术的发展方向，提供优良的最后一公里网络接入服务。*典型组网示意图，如图2：图2WiMax组网示意图3G即第三代移动通信技术，由IMT-2000组织提出的速率高达2Mbit/s的无线通信技术，无线业务涉及话音、数据、图像和多媒体，无线信号覆盖范围达5公里。3G技术，属于蜂窝无线通信技术，是现在使用的二代无线通信技术的发展，在快速移动环境，最高速率达144bit/s；室外到室内或步行环境，最高速率达到384bit/s；室内环境，速率达到2Mbit/s。它能支持从话音到分组数据的多媒体业务，可以根据需求提供带宽。目前，主流的3G技术有三种制式，分别为WCDMA CDMA2000和TD-SCDMA。*从安全性看，3G采用了很多种加密技术，保证通话和数据的安全，比目前使用的GSM网络更加的安全。不管是话音还是数据都具备很强的保密性，通过多层的协议控制，数据在网络中可以非常安全的传输。*从成熟度看，3G于1996年提出标准，2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验，有一成套建网的理论，包括对网络的链路预算，传播模型预算，以及计算机仿真等。*从商用前景看，目前，3G在部分地区已得到大规模的商业应用，比如欧洲很多国家、日本、韩国，等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段，还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。*3G的WCDMA制式的典型网络示意图(图3)：图3WCDMA模式3G组网示意图三、三种技术的应用比较Wi-Fi、WiMax和3G三种技术，从技术标准角度来比较，它们有相似的，大部分是不同的，表1从技术参数和性能上对它们进行了比较。*WiMax对比Wi-Fi从网络架构上看，Wi-Fi可以作为以太网在无限领域的延伸，其拓扑结构相对简单，有着“无线版本以太网”的美称。Wi-Fi覆盖范围较小，决定了只能主要用于室内办公，而WiMax覆盖范围能够在室外进行大面积组网，达到室外空间的网络覆盖，可以为无线城域网使用。Wi-Fi可以作为WiMax的网络补充，特别是已经建成的Wi-Fi仍然会得到很好的利用。表1Wi-Fi、WiMax、3G技术参数和性能比较技术名称Wi-FiWiMax3G(以WCDMA为例)多址方式MAC地址识别OFDM/FDD TDDCDMA/FDD通信机制IPIP电路交换或IP数据速率11Mbps15Mbps2Mbps频宽固定20MHz1.5M-5M5M语音能力差差强移动性低速中速120km/h高速500km/hQoS不支持固定和承诺带宽4类终端智能终端设备，PC卡等智能终端设备，PC卡等手机，PDA，PC卡等成熟度较好标准未定很好虽然Wi-Fi是WiMax的发展，但从建网费用看，Wi-Fi建网费用低，而WiMax投入成本还相当的高，有专家估计如果建成覆盖全国的网络，每用户成本相当于3000美元。所以在相当长时期内，Wi-Fi不会被WiMax取代。由于Wi-Fi技术传播距离的局限性，它可能只是作为其它无线技术组网的补充，而且无法成为主导的无线组网技术，它在很多方面具备的优势还无法被其它技术完全替代，它在一定情况下还会长期使用。WiMax作为一种无线城域网技术，它可以将Wi-Fi热点连接到互联网，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽带接入，但它的规模化应用仍存在很多难点问题有待解决，首先其标准尚未统一，不同厂家都有自己的一些特殊协议与接口。其次互联互通方面还有待解决，各个WiMax的源采取什么方式连接，是否采用蜂窝式结构。*WiMax对比3G3G技术，相对前两种技术，提出更早，很多国内外厂家都已投入相当多的人力和技术，产品也达到了商用的标准。它和现有的GSM、CDMA网络有着很强的互操作性，目前，很多国内外设备制造商，都对该类技术进行相当多资金的投入，特别是由我国提出的TD-SCDMA技术，从研发到能够商用进行了很多人力物力的投资，估计在2008年前我国的3G必然会有一个成熟的3G网络覆盖。3G的最高2M带宽可能会无法满足用户对带宽的更进一步要求，虽然其HSDPA技术可以提供到10M的速率，但是和WiMax的70M速率还是有差距的，所以在一些对带宽需求强烈的地区WiMax将得到更好的使用，在一些对带宽不敏感的地区，目前的3G已经能满足需求，就不需要建设WiMax网络了，以提高投资效益。WiMax使用频段在10GHz和66GHz范围内，3G使用频段在2000Hz左右，由ITU制定的相应制式和标准。看出WiMax技术应用了IEEE的标准，而3G是ITU制定的标准，IEEE从IP的角度来规范技术参数和应用，而ITU是从传统的电信技术角度来规范制式。从技术标准看，3G更是从可以商业运营的角度，在已经成熟的2G技术基础上的发展，而且考虑了2G的不足和短处，从技术上进行了很多创新和改进，提供了新的合理的和可操作的商业模式，为用户提供更周到的服务。WiMax只是从技术角度考虑，还没有完善合理的可运营的商业模式，要让其成为无线技术的主角，还有待时日。四、结束语综上所述，Wi-Fi、WiMax和3G这三种技术，确实有很多重叠的功能，但它们可能更多是一个互补的关系，因为它们分别针对的是局域