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Wi-Fi与WiMAX谁强谁弱?
2008年6月6日 12:27  IT专家网  

    通过对现有的主流技术Wi-Fi和WiMAX在宽带无线接入方面的比较分析,找出其各自的优缺点,从而得出Wi-Fi与WiMAX相互配合成为“最后一公里”问题的解决方案

    当前有线接入技术主要有

    高速数字环路(xDSL)、光纤接入方式、双向混合光纤/同轴电缆(HFC)等,这些技术在面临一些边远地区时无不面临着距离太远难于部署,或者部署起来太困难以致代价过于昂贵等诸多困难。与此相比,目前主流的宽带无线接入(BWA)技术Wi-Fi与WiMAX就恰好可以解决这样的问题。下面主要讨论Wi-Fi与WiMAX在技术上的不同以及两者如何配合来形成一个良好地“最后一公里”问题的解决方案。

    1、现状

    宽带无线接入主要面临三方面的问题,即回程、接入和覆盖。如果说具有高增益天线的Wi-Fi网络可以解决接入问题,以Mesh网形式部署的IEEE802.11热区可以解决覆盖问题,那么回程问题该如何解决呢?一是采用传统的有线回程,但这种方法成本很高,而且目前还没有统一的标准可以实施,其回程的具体实施形式也是五花八门;二是采用WiMAX技术。

    Wi-Fi,也就是IEEE802.11,由于最初是为无线局域网而设计的,所以在面对宽带无线接入上会有一些问题,例如AP间的通讯缺乏统一的标准,昂贵的回程消耗,在缺少QoS的情况下不能提供优质的VoIP服务等等。根据物理层的不同,目前广泛使用的有三个版本的802.11协议,分别是802.11a、802.11b和802.11g。在实施形式上主要有两种,一是具有定向天线的Wi-Fi,一是具有Mesh网络拓扑结构的Wi-Fi。前者用作解决DSL(Digital SubscriberLine)和DOCSIS(Data Over Cable Interface Specification)的接入问题,但仍受限于距离不能过长,而且缺乏QoS和统一的设备标准也限制了这种方式的可扩展性。后者解决了覆盖问题,并且Mesh网络拓扑结构较定向天线的结构具有更好的可扩展性,但是缺乏QoS和内部AP缺乏统一标准也限制了Mesh网络拓扑结构更进一步的发展。这两种 Wi-Fi的部署形式最高可以提供54Mbps的传输速率,覆盖范围可以超过10公里。

    WiMAX,也就是IEEE802.16,目前具有两种形式,一是解决固定接入的802.16-2004,一是解决移动接入的802.16e。虽然WiMAX出现的时间不长,但发展态势良好,最近又被ITU接受为3G标准之一,解决了无固定频率问题,为WiMAX的进一步发展奠定了基础。

    2、Wi-Fi在宽带无线接入方面的方案

    Wi-Fi的宽带无线接入方面主要有两种方案:具有高增益定向天线的固定式接入和具有Mesh网络的热区式接入。在频率方面,802.11a在AP到AP的通讯间采用5GHz频率,802.11b和802.11g在热区内采用2.4GHz频率。在调频模块上三者也有不同,802.11b采用DSSS(直接序列扩展频谱),支持带宽最高可达11Mbps;802.11a和802.11g采用OFDM(正交频分复用技术),支持带宽最高可达54Mbps,而且OFDM这种调制方式更加适合室外的环境。

    802.11标准提供64个子载波,这些子载波从BS(basestation)或AP发出,在SS(subscriberstation)或client重新组合,采用DSSS技术的802.11b,在非视距情况下(NLOS:non-line-of-sight)下,载波由于被障碍物反射而造成多路干扰(MPI:multi-pathinterference),而采用OFDM技术的802.11a和802.11g可以避免大的时延,从而对MPI有良好的抗性。

    802.11采用载波监听多路复用/冲突避免(CSMA/CA:carrier-sense,multiple-access/collision-avoidance)协议来解决网络冲突。CSMA/CA的工作机制是在真实数据在网络上发送之前首先由CSMA/CA广播一个信号来监听网络上是否有冲突的情形,并且告诉其他设备不要进行广播。这种协议的弊端是在一个802.11网络中,随着订户数的不断增加,维护每一个订户的开销也不断增大,最终导致网络速度急剧下降。

编 辑:姜梦寒
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