无线宽带技术(3G.Wimax.Wi-Fi.LTE)比较
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Wi-Fi、WiMax和3G 第三代无线技术的比较第三代无线技术的比较内容摘要: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。
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。
无线接入大比拼Wi-Fi与WiMAX谁强谁弱无线接入大比拼Wi-Fi与WiMAX谁强谁弱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。
一、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(DigitalSubscriberLine)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。
WiMAX、Wi-Fi、3G和LTE比较宽带无线技术比较:WiMAX、Wi-Fi、3G(TDSCDMA、CDMA2000、WCDMA)、LTE1、宽带无线接入背景通信市场正在呈现出话音业务移动化,数据业务宽带化的发展趋势;无线化和宽带化是电信网络接入层发展的总趋势;在以ITU和3GPP/3GPP2引领的蜂窝移动通信从3G到E3G,再走向B3G/4G的演进道路上,3G、WiMAX、WIFI等各种无线技术竞争中互相借鉴和学习,2、技术不断完善,网络安全性实用性不断增强。
丰富的市场终端支持:支持WIFI、WIMAX的无线网络的笔记本电脑,手机终端,移动MP3,移动电视等,整个产业链已逐渐成熟。
政府社会信息化建设需求3、无线宽带接入技术WiMAX(Worldwide Interoperability for Mi-crowave Access)即全球微波接入互操作性。
WiMAX的另一个名字是802.16。
WIFI(Wireless Fidelity)即无线保真,目前可使用的标准有两个,分别是IEEE802.11a和IEEE802.11b。
3G(3rd Generation)第三代移动通信,目前分为TD-SCDMA,WCDMA,CDMA2000三种。
LTE(Long Term Evolution)长期演进。
LTE也被通俗的称为3.9G,被视作从3G向4G演进的主流技术。
一、WiMAX技术1、WiMAX技术概述WiMAX全称World Interoperability for Microwave Access(全球微波接入互操作性)是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术,是针对微波和毫米波频段提出的一种空中接口标准。
WiMAX系统主要有两个技术标准,一个是指满足固定宽带无线接入的WiMAX802.16d标准,另一个是满足固定和移动的宽带无线接入技术WiMAX802.16e标准。
作为线缆和xDSL的无线扩展技术,802.16a规范于2003年1月29日被IEEE通过。
WiFi、3G与WiMAX技术之比较【中心议题】∙ * WiMAX与3G技术的比较∙ * WiMAX与WiFi的比较【解决方案】∙ *高速数据传输∙ *基站的覆盖范围较大1 WiMAX与3G技术的比较从标准化程度上看,WiMAX仅定义了空中接口的物理层和MAC层。
在MAC层之上采用的协议以及核心网部分不在WiMAX所包含的范围之内。
3G技术作为一个完整的网络,空中接口规范、核心网系列规范以及业务规范等都已经完成了标准化工作。
从业务能力上看,WiMAX定位于城域网,而3G定位在广域网。
WiMAX提供的主要是具有一定移动特性的宽带数据业务,面向的用户主要是笔记本终端持有者。
WiMAX技术的开发者旨在突出其在高速率数据传输上的优势,因此它的设计可以有力地支撑不同类型的业务,包括VoIP业务,已具有某些4G技术的特点。
3G 从设计最初就是为话音业务和数据业务共同设计的,首先保证提供大容量高质量话音业务的需求,在此基础上提供分组数据业务。
某种程度上WiMAX牺牲了移动性换取了数据传输能力的提高,它作为3G及3G演进的一种无线城域网、多点基站互联的重要支持手段,两者潜在的市场有比较大的差异。
从覆盖范围上看,WiMAX为了获得较高的数据接入带宽,必然要牺牲覆盖能力和移动性,因此WiMAX在相当长的时间内将主要解决热点覆盖,网络可以提供部分的移动能力等问题,主要应用会集中在游牧或低速移动状态下的数据接入。
3G 则是无处不在的网络,覆盖是连续的,用户可以实现不间断的通信。
2 WiMAX与WiFi的比较WiMAX与WiFi最大的区别是覆盖范围不同。
WiFi的工作范围为50米~100米,WiMAX基站的覆盖范围更广。
其次WiFi接入的用户比WiMAX少两个数量级。
两者的定位不同:WiFi定位于LAN,适合室内游牧状态下的数据传输;WiMAX定位于城域网,适合于城域范围内的固定宽带无线接入。
WiFi在MAC层采用的是载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)协议,比较适合突发性较大的业务如数据业务,可以提供较短的响应时间,但也使得WiFi不能像WiMAX那样具备动态分配带宽的能力,而且如果一个无线局域网内接入一个传输速率较慢的客户端,会使整个局域网的传输效率明显下降。
WiMAX与xDSL、Wi-Fi、3G的比较1. WiMAX与xDSL的比较在亚洲,目前xDSL是WiMAX在最后一公里接入市场主要的竞争对手,因此,通常也将WiMAX称为无线DSL。
根据采用技术的不同,xDSL包括不对称数字用户线(ADSL)、单线数字用户线(SDSL)、甚高速数字用户线(VDSL)和高数据率数字用户线(HDSL)等,用于家庭联网和消费者市场的主要是ADSL,而VDSL可以提供更高的传输速率。
ADSL、VDSL与WiMAX的技术比较如表1所示[4]。
与xDSL相比,WiMAX理论上可以覆盖更大的范围,提供更大的数据传输速率,具有更强的可扩展性。
但WiMAX提供的是每个小区(扇区)所有用户共享的数据速率,而xDSL提供的是每个用户独享的数据率。
因此,当用户数较多时,xDSL的性能将优于WiMAX。
同时,由于阴影衰落、多径传播、多谱勒频移等因素的影响,无线信道传播条件比有线信道恶劣,在人口密度较高、固定电话线路比较普及的大中城市,xDSL仍将是最后一公里接入市场的主要技术。
但对于没有固定电话线路设施的新兴运营商,则可以通过采用WiMAX技术快速进入市场,并通过逐步扩展网络节省投资。
另外,对于人口稀少、地面线路基础设施薄弱的边远和农村地区,WiMAX比xDSL部署更加灵活、成本更低,是首选的宽带接入技术。
2 WiMAX与Wi-Fi、3G的比较宽带无线接入技术标准比较如图1所示。
从标准的角度,Wi-Fi、WiMAX和3G蜂窝移动通信系统具有不同的应用范围[1, 5—7]:(1)Wi-Fi基于无线局域网(WLAN)标准,主要用于户内、办公室或热点地区的近距离分布式的Internet/Intranet接入。
(2)3G是无线广域网(WWAN)标准,主要通过基站广域覆盖,提供大范围、高速移动下的电话和中低速数据传输服务。
(3)WiMAX基于无线城域网(WMAN)标准,主要用于固定和低速移动下的高速数据接入服务。
WiMAX和LTE两种宽带无线接入技术随着PDA和笔记本电脑的发展普及,用户希望能够随时随地上网。
宽带无线接入技术面向一个固定和移动通信融合市场,它可提供与宽带有线固定接入并行的宽带无线接入业务,支持游牧和移动应用。
它与宽带固定接入使用共同的核心网、业务支持和AAA系统,其速率可达几百kbit/s甚至几十Mbit/s,终端主要是笔记本电脑和PDA。
2.5G/3G手机移动数据业务和宽带无线接入业务是两个不同的市场段。
手机数据业务基本是一个专网,下载速率在100kbit/s以下。
智能手机可以接入互联网,但是性能不理想没有形成主流应用。
3G系统不能有效地满足这一市场的需求,因此目前3G系统正在向3.5G(HSDPA/EV-DO)演化,开始进入宽带无线接入市场。
WiMAX(IEEE802.16d/e)是固定(游牧)/移动宽带无线城域网技术,其无线链路的物理层和MAC层的设计考虑了突发型的分组数据业务的要求,能够自适应无线信道环境,其核心网是标准的IP网。
3G系统在支持IP数据业务时频谱效率低的原因是,其面向连接固定带宽的结构不适应突发式IP数据业务的需求。
为此,3GPP在R5系统中增加了高速下行分组接入(HSDPA)(被称为3.5G),速率可以达到10Mbit/s以上,随后将进一步在R6中增加高速上行分组接入(HSUPA),核心网也在向全IP网演化。
为了能够与WiMAX竞争,3GPP在2004年底发展了长期演化(LTE)计划(被称为3.9G)。
2、固定(游牧)/移动宽带无线接入802.16d/eIEEE在其802工作组内与802.3以太网工作组并行发展了系列的固定/移动宽带无线接入技术,包括无线局域网802.11、无线个人域网802.15、无线城域网802.16和无线广域网802.20。
它们的无线链路的物理层和MAC层的设计都专门为满足突发型的分组数据业务,能够自适应无线信道环境,共享的核心网是标准的IP网。
3G发展概述及WiMAX技术比较关键词:3G、移动通信、无线接入、WiMAX通信技术的发展趋势是无线化和宽带化。
鉴于3G(3rd Generation,第三代移动通信技术)的重要性,本文将对3G的发展过程及技术分类作一定介绍。
一、3G标准的发展过程:国际电联(ITU)于1985年成立IWP8/1临时工作组,开始着手研究全球统一的未来公用陆地移动通信系统(FPLMTS),1991年成立TG8/1任务组,负责FPLMTS的标准化工作。
从1994年开始,ITU对FPLMTS 标准制定工作进行了分工,ITU-T负责网络部分的标准化工作,ITU-R负责无线接口的标准制定工作。
1996年ITU正式把FPLMTS更名为IMT-2000(即第三代移动通信技术),IMT-2000包括陆地系统和卫星系统。
陆地系统即为PLMN。
PLMN包括3GPP的UMTS和3GPP2的cdma2000。
ITU确定的无线传输技术(RTT)候选方案的最后提交时间——1998年6月30日。
到截止日为止,提交ITU的第三代移动通信技术无线传输技术(RTT)方案共有10种。
RTT提交完毕后,由于知识产权、竞争、各国频率分配等等因素,不同RTT之间的融合成了最大难题。
ITU最终接受了欧洲提出的“IMT-2000家族”概念。
例如UMTS(3GPP的规范,包括WCDMA和TD-SCDMA)和cdma2000(3GPP2的规范)就可以看成两个家族。
2000年5月的ITU-R全会上通过了《IMT-2000无线接口技术规范建议》,因此该建议正式成为技术规范M.1457。
M.1457规范最终确定的RTT共包括5种技术,他们分别基于CDMA和TDMA。
如下:◆IMT-DS:又称为UMTS FDD,即我们通常所说的WCDMA。
它是由欧洲的GSM向上发展的一种技术。
◆IMT-TC:又称为UMTS TDD,即TD-CDMA。
在这其中主要还分为两个主要标准:3.84Mcps高码片速率的TD-CDMA和1.28Mcps低码片速率的TD-SCDMA。
WiMAX、Wi-Fi、3G和LTE比较宽带无线技术比较:WiMAX、Wi-Fi、3G(TDSCDMA、CDMA2000、WCDMA)、LTE1、宽带无线接入背景通信市场正在呈现出话音业务移动化,数据业务宽带化的发展趋势;无线化和宽带化是电信网络接入层发展的总趋势;在以ITU和3GPP/3GPP2引领的蜂窝移动通信从3G到E3G,再走向B3G/4G的演进道路上,3G、WiMAX、WIFI等各种无线技术竞争中互相借鉴和学习,2、技术不断完善,网络安全性实用性不断增强。
丰富的市场终端支持:支持WIFI、WIMAX的无线网络的笔记本电脑,手机终端,移动MP3,移动电视等,整个产业链已逐渐成熟。
政府社会信息化建设需求3、无线宽带接入技术WiMAX(Worldwide Interoperability for Mi-crowave Access)即全球微波接入互操作性。
WiMAX的另一个名字是802.16。
WIFI(Wireless Fidelity)即无线保真,目前可使用的标准有两个,分别是IEEE802.11a和IEEE802.11b。
3G(3rd Generation)第三代移动通信,目前分为TD-SCDMA,WCDMA,CDMA2000三种。
LTE(Long Term Evolution)长期演进。
LTE也被通俗的称为3.9G,被视作从3G向4G演进的主流技术。
一、WiMAX技术1、WiMAX技术概述WiMAX全称World Interoperability for Microwave Access(全球微波接入互操作性)是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术,是针对微波和毫米波频段提出的一种空中接口标准。
WiMAX系统主要有两个技术标准,一个是指满足固定宽带无线接入的WiMAX802.16d标准,另一个是满足固定和移动的宽带无线接入技术WiMAX802.16e标准。
作为线缆和xDSL的无线扩展技术,802.16a规范于2003年1月29日被IEEE通过。
WiFi、WiMAX、WBMA与3G的比较第三代移动通信系统(3G)的标准由ITU-R提出,因为其主要工作频段在2000MHz左右,并具有最高速率为2000Kbps的业务能力,一般被称为IMT-2000。
3G系统能够满足高速率传输以支持多媒体业务,它在室内静止环境可达2Mbps、在室内外步行环境可达384Kbps、在室外快速移动环境可达144Kbps。
全球主流的3G制式有三种,分别为WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA,目前世界上绝大多数拿到3G许可证的运营商选择了WCDMA制式,其标准化工作主要由3GPP负责。
前几年,由于受标准变化快、终端短缺、市场前景不明的影响,在许多国家3G的发展不如预计的那么乐观。
与此相反,各种无线接入技术的发展却显得红红火火。
尤其是电气电子工程师协会(IEEE)的80 2.15(无线个域网,WPAN)、802.11(无线局域网,WLAN)、802.16a/d(无线固定接入,FWA)和80 2.20(宽带移动接入,WBMA)等标准。
其中WPAN主要包括蓝牙(Bluetooth)技术和超宽带(UWB)技术,而采用802.11标准的WLAN和采用802.16a/d标准的FWA也被称为WiFi和WiMAX。
由于WiFi、Wi MAX、WBMA和3G一样都可以有电信级的应用,本文将分别把这3种技术标准与3G标准进行比较,探讨了它们的各自应用领域和相辅相成的发展前景。
2.WiFi与3GWLAN标准主要包括802.11b、802.11a和802.11g等。
其中802.11b采用24GHz的频段,可支持11Mbps的共享接入速率;802.11a采用5GHz的频段,其速率高达54Mbps,采用OFDM(正交频分复用)技术,但无障碍的接入距离降到30-50米;802.11g其实是一种混合标准,既能适应802.11b标准,又符合802.11a标准,它比802.11b速率快5倍,并和802.11b兼容。