WiMAX :WiMAX :下世代寬頻無線服務技術下世代寬頻無線服務技術

蔡百豐蔡百豐

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什麼是 什麼是 WiMAX?WiMAX?

為什麼是 為什麼是 WiMAX?WiMAX?

WiMAX WiMAX 的應用的應用WiMAXWiMAX 的前途與未來的前途與未來

OutlineOutline

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什麼是 什麼是 WiMAX?WiMAX?

為什麼是 為什麼是 WiMAX?WiMAX?

WiMAX WiMAX 的應用的應用WiMAXWiMAX 的前途與未來的前途與未來

OutlineOutline

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什麼是 WiMAX

特性特性 :: 採用 IEEE 802.16d/e IEEE 802.16d/e 標準標準 傳輸頻率 : : 2GHz ~ 11GHz2GHz ~ 11GHz 都會型網路 : 傳輸距離 : : MAXMAX 31mile (50Km)31mile (50Km) 傳輸頻寬 : : 75Mbps (Fixed),15Mbps (Mobile)75Mbps (Fixed),15Mbps (Mobile) 兩種傳輸方式 : last mile service (: last mile service (NLOSNLOS) & backhaul service () & backhaul service (LOSLOS).). 傳輸品質保證 : from radio to core network: from radio to core network 網路拓樸模式 : PTP(16km), PMP(3-5km)PTP(16km), PMP(3-5km) 有機會成為 4G4G 的傳輸介面

transmission rate > 384Kbps * (3~5) transmission rate > 384Kbps * (3~5) IP based environment with seamless and wireless serviceIP based environment with seamless and wireless service Manipulate Triple Play (Data, Voice, Video)Manipulate Triple Play (Data, Voice, Video) OFDMA + MIMOOFDMA + MIMO

全有目前至少有 380 380 公司參與其中 : : Intel, NEC, Motorola,…Intel, NEC, Motorola,…

WiMAX : Worldwide Interoperability for Microwave Access 全球互通微波存取

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802.16 Working Group802.16 Working Group

MAC and PHY:MAC and PHY: 802.16802.16 initial interest is the 10-66 GHz range in 2001 (LOS) initial interest is the 10-66 GHz range in 2001 (LOS) 802.16a802.16a (2-11GHz) was standardized in 2003 (Non-LOS) (2-11GHz) was standardized in 2003 (Non-LOS)

SCa, OFDM, OFDMA, HUMAN were addedSCa, OFDM, OFDMA, HUMAN were added 802.16c802.16c specifies the detail system profiles for 10-66 GHz specifies the detail system profiles for 10-66 GHz 802.16d802.16d consolidate 802.16, 802.16a, 802.16c consolidate 802.16, 802.16a, 802.16c IEEE Std. 802.16-200IEEE Std. 802.16-200

44 802.16e802.16e support for mobility (sleeping mode, hard/soft HO, Idle mode (o support for mobility (sleeping mode, hard/soft HO, Idle mode (o

ptional)ptional)Expected to be standardized in 2005 Expected to be standardized in 2005 IEEE Std. 802.16-2005IEEE Std. 802.16-2005

Network Management:Network Management: 802.16f802.16f: MIB for 802.16-2004 : MIB for 802.16-2004 802.16i802.16i Mobile MIB Mobile MIB 802.16g802.16g: Fixed and Mobile Management : Fixed and Mobile Management

CoexistenceCoexistence 802.16.2-2001802.16.2-2001: coexistence of Fixed Wireless Broadband Access Sys.: coexistence of Fixed Wireless Broadband Access Sys.

ConformanceConformance Conf.-01Conf.-01 (PICS ProFo.), (PICS ProFo.), Conf.-02Conf.-02 (Test Suites), (Test Suites), Conf.-03Conf.-03 (Radio Tests) (Radio Tests)

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WiMAX Forum OrganizationWiMAX Forum Organization

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WiMAX v.s. 802.16WiMAX v.s. 802.16

WIMAXWIMAX 是一種工業組織是一種工業組織 ,, 主要是來推廣及認證各主要是來推廣及認證各種相關採用種相關採用 IEEE 802.16IEEE 802.16 系列標準的產品系列標準的產品 . .

無線電波的一致性及互通性無線電波的一致性及互通性主要的參考標準是主要的參考標準是 802.16-2004 and 802.16e-200802.16-2004 and 802.16e-20055採取與採取與 WiFi v.s. 802.11WiFi v.s. 802.11 一致的模式一致的模式

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802.16 802.16 相關系列相關系列

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OutlineOutline

什麼是 什麼是 WiMAX?WiMAX?

為什麼是 為什麼是 WiMAX?WiMAX?

WiMAX WiMAX 的應用的應用WiMAXWiMAX 的前途與未來的前途與未來

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電信網路的基本架構電信網路的基本架構

WiWiFiFi

端點使用者

End Users

無線存取系統

Radio Access Network

核心網路系統

Core Network

1111

無線存取系統之分類無線存取系統之分類

WWAN

802.20 (4G?)

WMAN

802.16 (WIMAX)

WLAN

802.11 (WIFI)

WPAN802.15.1 (Bluetooth)802.15.3 (UWB)

802.15.4 (Zigbe)

0 10m 100m 50KM

1212

802.16 Business topology802.16 Business topology

Fixed Wireless Access: Fixed Wireless Access: DSL to homes and businessDSL to homes and business

WiFiWiFi

WiFiWiFi

802.16eNLOS to MSS (laptop/PDA..) :Handoff fun. enabling mobile data feeding

802.16aNLOS to fixed

outdoor antenna

802.16aNLOS to

fixed Indoor antenna

802.16LOS to fixed

outdoor antenna

BROADBAND WIRELESS ACCESSBROADBAND WIRELESS ACCESS

WiFiWiFi

MSS: Mobile Subscriber Station; LOS: Line of Sight; NLOS: Non Line of Sight

802.16/a Backhaul :P2P for linked infrastructure

Ref. from Vodafone

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WiMAX WiMAX 的優勢的優勢

現有的無線通訊科技現有的無線通訊科技 Wi-Fi (802.11n)Wi-Fi (802.11n)

802.11b,802.11a,802.11g802.11b,802.11a,802.11g GPRS(3G), HSDPA(3.5G)GPRS(3G), HSDPA(3.5G)

雙網整合雙網整合 WLANWLAN

速度，品質速度，品質 Cellular NetworkCellular Network

範圍範圍WiMAXWiMAX

802.16d, 802.19a, 802.16-2000 (802.16d, 802.19a, 802.16-2000 ( 固定式固定式 )) 802.16e (802.16e ( 可移動裝置可移動裝置 )) 速度，品質，範圍速度，品質，範圍

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廣大 廣大 - Last Mile(- Last Mile( 最後一哩最後一哩 ))

ISPISP 連接到用戶端連接到用戶端 (( 家庭或企業家庭或企業 ))

通訊距離通訊距離 : : Wi-Fi(806.11n)Wi-Fi(806.11n) 以公尺計以公尺計 WiMAX(802.16 - 2000)WiMAX(802.16 - 2000) 以數十公里計以數十公里計 (( 理論值理論值

是是 5050 公里公里 ))

WiMAXWiMAX 的優勢 的優勢 : : 廣大的覆蓋範圍廣大的覆蓋範圍穿透建築物、高山、樹木等地區穿透建築物、高山、樹木等地區

1515

高速 高速 - 75 Mbps- 75 Mbps

802.11b : 11Mbps802.11b : 11Mbps

802.11a,802.11g: 54Mbps802.11a,802.11g: 54Mbps

3G : 2Mbps3G : 2Mbps

802.16a : 75Mbps802.16a : 75Mbps

WiMAXWiMAX 的優勢 的優勢 :: 更快的傳輸速度更快的傳輸速度

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對稱 對稱 - - 穩定穩定

HSDPA(3.5G):HSDPA(3.5G): 高速下行資料傳輸，加強第高速下行資料傳輸，加強第三代行動通訊三代行動通訊穩定的品質穩定的品質 (QoS)(QoS)

Skype on HSDPASkype on HSDPA

WiMAXWiMAX 的優勢的優勢 :: 對稱的頻寬對稱的頻寬 (( 上下傳頻寬上下傳頻寬相同相同 )---)--- 更能滿足無線存取的需求更能滿足無線存取的需求

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加密 加密 - - 安全安全

Wi-Fi : WPA2Wi-Fi : WPA2 標準的標準的 PEAPPEAP 認證與認證與 AESAES 加加密密WiMAX : WiMAX : 定義了隱私密鑰管理定義了隱私密鑰管理 (PKM),(PKM), 可可以透過以透過 RSARSA 或或 EAPEAP 等機制來實現等機制來實現

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移動 – 移動 – 802.16e802.16e

3G :3G : 2 Mbps (2 Mbps ( 靜止靜止 )) 384 kbps (<5 km/hr)384 kbps (<5 km/hr) 64k kbps (>60 km/hr)64k kbps (>60 km/hr)

802.16 :802.16 : 15 Mbps (~ 120km/hr)15 Mbps (~ 120km/hr)

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WiFi WCDMA WiMAX

Standard 802.11 a/b/g 3GPP 802.16

Spectrum 2.4,5.8GHz

(Unlicensed)

Around 2GHz

(Licensed)

2-11 GHz

(Licensed & Unlicensed)

Peak Data Rate 54Mbps @ 20MHz 10.8Mbps @ 5MHz 70Mbps @ 20MHz

Mobility Fixed , Portable Mobile Fixed, Portable, Mobile

Modulation Scheme CDMA, OFDM CDMA OFDM, OFDMA

Coverage Range 100s meters < 35Km Up to 50Km

QoS No -> 802.11e is working

Yes YES for 5 different service

Full Duplex NO FDD / TDD FDD / TDD

Channel Access Connection-based Scheduled Scheduled

Why WiMAXWhy WiMAX

2020

OutlineOutline

什麼是 WiMAX?

為什麼是 WiMAX?

WiMAX WiMAX 的應用的應用WiMAX 的前途與未來

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台灣台灣 WiMAXWiMAX 執照分布執照分布

北區北區 大眾電信 大眾電信 創一投資創一投資 威邁斯電信 威邁斯電信 : : 東訊公司與威寶電信東訊公司與威寶電信

南區南區 遠傳電信遠傳電信 大同電信大同電信 威達有線電視威達有線電視

2222

WiMAXWiMAX 應用領域應用領域

私人企業私人企業 大都會多個據點，避免或降低和多家通信業者大都會多個據點，避免或降低和多家通信業者

合作的不便合作的不便 ((切換費用切換費用 ))

寬頻網路服務寬頻網路服務 客戶與中小型企業據點的傳輸服務客戶與中小型企業據點的傳輸服務 家庭，郊區，住宅區家庭，郊區，住宅區 視訊隨取需求的到來視訊隨取需求的到來攜帶式寬頻無線攜帶式寬頻無線 行動用戶的選擇行動用戶的選擇

2323

WiMAXWiMAX 應用優勢應用優勢

無線頻寬需求無線頻寬需求 簡單的完成網路的佈建簡單的完成網路的佈建 降低必須的成本需求降低必須的成本需求點對點靈活配置點對點靈活配置社區無線網路應用社區無線網路應用 可協助，如：可協助，如： CABLECABLE、、 DSLDSL的空白覆蓋的空白覆蓋網路建構不完整地區的應用網路建構不完整地區的應用 在偏遠地區或人口密度較低的地點建構無線網在偏遠地區或人口密度較低的地點建構無線網路架構路架構

2424

台灣台灣 WiMAXWiMAX 發展相關計畫發展相關計畫

交大，清大，中央，暨南，中華電信所聯交大，清大，中央，暨南，中華電信所聯合建置合建置 802.16802.16試驗平台試驗平台鄉村型的暨南大學試驗網鄉村型的暨南大學試驗網市郊型的中央大學試驗網市郊型的中央大學試驗網都會型的清華交通試驗網都會型的清華交通試驗網

2525

Ｍ台灣計畫Ｍ台灣計畫

WiMAXWiMAX 有五大應用有五大應用 網路電話網路電話 寬頻電視寬頻電視 基地台定位導航基地台定位導航 行動居家保全行動居家保全 影音部落格（影音部落格（ V-BlogV-Blog）等應用）等應用

需要需要殺手級殺手級的應用才能充份發揮的應用才能充份發揮

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成為第二個成為第二個 Wi-Fi?Wi-Fi?

Rosedale, Intel Rosedale, Intel 晶片晶片Motorola, Nortel Networks, Nokia, CiscoMotorola, Nortel Networks, Nokia, Cisco

已經出現的固接式已經出現的固接式 WiMAX:WiMAX: 北美，拉丁美洲，中國，日本，澳洲的城市北美，拉丁美洲，中國，日本，澳洲的城市 英國英國 ::已經有一個已經有一個 WiMAXWiMAX 網路在網路在 WestminsterWestminster啟用，目標客戶是小型企業啟用，目標客戶是小型企業

Motorola:Motorola: 巴基斯坦支援行動巴基斯坦支援行動 WiMAXWiMAX 計畫計畫行動行動 WiMAX:2006WiMAX:2006 年的斯洛伐克與澳洲年的斯洛伐克與澳洲

2727

WiMAX Interworking with exiWiMAX Interworking with existed Networkssted Networks

NAP ASN

WiMAX

WLAN

WAG

PDGGGSN

HLR SGSN

3GPP

HA

PDSN

RNC

AC

PCF

3GPP2

2828

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什麼是 WiMAX?

為什麼是 WiMAX?

WiMAX 的應用WiMAX 的前途與未來

2929

Show me the $$$!!!!!!!Show me the $$$!!!!!!!

3030

WiMAXWiMAX 是錢景還是錢坑是錢景還是錢坑 !?!?

商業營運模式商業營運模式 VoIPVoIP與無線寬頻上網與無線寬頻上網 ?? 收費模式收費模式 ?? 用戶數規模用戶數規模 ??龐大資本支出與人事維運費用龐大資本支出與人事維運費用

上千個基地台 上千個基地台 (1500k~3000k each)(1500k~3000k each)認證與互通測試缺乏認證與互通測試缺乏電信業者投入的態度電信業者投入的態度

規格制定時程規格制定時程 傳輸設備及技術改良傳輸設備及技術改良 使用者接受程度使用者接受程度 頻譜的釋放及各國政府態度頻譜的釋放及各國政府態度

3131

過於樂觀過於樂觀 ??

現有通訊業者的反彈現有通訊業者的反彈 ?? 3G3G 投資投資 ((升級成升級成 3.5G)3.5G) 既有的既有的 ADSLADSL 產業產業如何收費如何收費 ??

架設成本架設成本 ??

終端設備終端設備 ------ 耗電量耗電量 ??

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堪憂的現況堪憂的現況

802.16d802.16d 仍然處於觀望的階段仍然處於觀望的階段 ,,雖然已有多家廠商雖然已有多家廠商出貨但是並不普及出貨但是並不普及 ,,因為因為 802.16d802.16d 是固定式的是固定式的 ,, 大大部分仍看好部分仍看好 802.16e802.16e 的未來的未來目前目前 WiMAXWiMAX設備的價格仍然過貴設備的價格仍然過貴 ,,因此不普及因此不普及各家各家 WiMAXWiMAX晶片組之間仍有相容性問題晶片組之間仍有相容性問題802.16e802.16e 與與 3G3G 之間的競爭之間的競爭 .. 同樣屬於移動式的傳同樣屬於移動式的傳輸方式輸方式 ,3G,3G因為電力消耗較小因為電力消耗較小 ,, 多應用在手機多應用在手機 ,,而而802.16e802.16e 因消耗公率較大因消耗公率較大 ,, 多應用在筆記型電腦或多應用在筆記型電腦或PDAPDA 上面上面 ..

3333

與與 Wi-Fi / 3GWi-Fi / 3G 的競合的競合

3G 3G 基地台數量說 基地台數量說 4000-50004000-5000 座，等於全台 座，等於全台 WIMAXWIMAX 要達到全台覆輔蓋基地台建置數量要達到全台覆輔蓋基地台建置數量可能要達 可能要達 6000-75006000-7500

Wi-Fi APWi-Fi AP 價錢低可到處撥撒價錢低可到處撥撒Update Update 現有現有 3G3G 模組具備模組具備WiMAXWiMAX 的傳輸能的傳輸能力可大幅減少力可大幅減少 cost (cost ( 技術成熟度與接受度技術成熟度與接受度 ?)?)

與與 Wi-FiWi-Fi 整合為發揮更大的功效整合為發揮更大的功效 (( 目前各家目前各家廠商努力的目標廠商努力的目標 ))

Thanks!!Thanks!!