Wi-Fi技术与WiMax技术之比较

　　本文介绍了与IEEE802.11和IEEE802.16标准相关联的Wi？Fi联盟和WiMax论坛的背景，比较了两种标准的应用和技术特点。

　　1　Wi-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。

　　2　Wi-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“100米”的通信接入问题，而WiMax是解决“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，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。

　　2.4　QoS(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，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。

　　3　Wi-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。