其他寬頻無線技術與 WiMAX 之比較

原來「全球行動通信系統」（Global System for Mobile Communications；GSM）

的行動電話業者，現在都朝向 3G 佈建「通用行動通信系統」（Universal Mobile Telephone System；UMTS）和「高速下行封包存取」（High Speed Downlink Packet Access；HSDPA）網路，傳統 CDMA 業者佈建「1x 演進-數據增強」（1x Evolution Data Optimized，1x EV-DO）做為寬頻數據解決方案。中國及亞洲有些國家電信 業 者 採 「 分 時 - 同 步 分 碼 多 重 存 取 」 （ Time Division-Synchronous CDMA ；

TD-SCDMA）作為 3G 解決方案。這些方案提供每秒數百 k～數 Mbit 的數據傳輸 能力。

HSDPA 定義在「第三代行動電話合作伙伴計畫」（Third-Generation Partnership Project；3GPP）的 UMTS 第五版（Release 5；R5），使用一個 5MHz 通道提供 用戶峰值傳輸速率（第二層數據流量）達 14.4Mbps，用到 15 個編碼，比較不可 能在手機終端實作。用 5 到 10 個編碼，可達 3.6Mbps 到 7.2Mbps 峰值傳輸速率；

用戶平均得到 250kbps 到 750kbps 的速率，還有其他增強措施。HSDPA 除非有 針對上行技術補強，否則上行峰值傳輸速率只會小於 384kbps，平均 40k～

100kbps，「高速上行封包存取」（High Speed Uplink Packet Access；HSUPA）

即是針對上行介面的版本，HSDPA 與 HSUPA 合起來稱「高速封包存取」（High Speed Packet Access；HSPA）。UMTS/HSPA 正在發展 IP 語音、視訊、遊戲、

多播和廣播服務。

1x EV-DO 由 3GPP2 組織定義到第二代 IS-95 CDMA 系統的高速數據標準，支 援 1.25MHz 通道提供下行峰值傳輸速率 2.4Mbps。用戶平均享受 100k～300kbps 數據速率。1x EV-DO 修訂版 A 峰值傳輸速率 3.1Mbps，修訂版 B 為 4.9Mbps。

這三個版本上行數據傳輸 1.8Mbps。修訂版 B 的通道包含更寬頻頻寬，上下行數 據傳輸更快。3GPP2 更長期計畫採更寬通道頻寬，如 EV-DO 修訂版 C 使用 20MHz 通道頻寬下行達 200Mbps，上行 45Mbps。

3G 系統也支援多媒體服務，1x EV-DO 修訂版 A 降低空中介面延遲時間達 30ms，採用戶內品質服務（QoS）和快速站台之間交遞（intersector handoff）。

1x EV-DO 支援多播與廣播（Multicast and Broadcast）服務。

「長期演進」（Long-Term Evolution；LTE）目標下行峰值傳輸速率 100Mbps，

上行 50Mbps，平均頻譜效益是 HSPA R6 的 3～4 倍。為了達到此目標，空中介 面可能要像 WiMAX 採 OFDM/OFDMA 及「多重輸入與多重輸出」（Multiple Input/Multiple Output；MIMO）。

1.3.2 Wi-Fi 系統

Wi-Fi 主要是區域網路（Local Area Networking；LAN）技術，提供室內寬頻服 務，支援 54Mbps 實體層峰值傳輸速率，覆蓋範圍室內 100 英呎。都會區佈建在 路燈或樓頂的高功率發射器，發射出免執照頻帶發射允許最大功率。即使使用高 功率，Wi-Fi 的基地台（Access Point；AP）覆蓋範圍僅 1000 英呎，所以都會區

要密集佈建基地台。Wi-Fi 的峰值傳輸速率比 3G 要高得多，因為使用較大的 20MHz 通道頻寬。戶外 Wi-Fi 缺點使用缺乏效率的「載波感測多重存取」（Carrier Sense Multiple Access；CSMA）協議，免執照頻帶干擾限制及本身設計非針對高 速行動性。Wi-Fi 勝過 3G 及 WiMAX 是市場上有很多終端設備可選擇，大多數 筆電、「個人數位助理」（Personal Data Assistant；PDA）、室內無線電話、行 動電話、數位相機及媒體播放機也內建 Wi-Fi。IEEE 802.11n 使用多重天線及空 間多工（spatial multiplexing）技術，支援第二層峰值傳輸速率至少 100Mbps，預 期重大改善覆蓋範圍經採用發射分集（transmit diversity）。

1.3.3 比較

WiMAX 通道頻寬 1.25M～20MHz 有彈性，不像 3G 及 Wi-Fi 是固定的。WiMAX 與 Wi-Fi 採 OFDM 調變，與 3G 的 CDMA 不同，所以允許非常高峰值傳輸速率，

以展頻來達成。WiMAX 的頻譜效益比 3G 佳，代表多細胞環境整體系統容量效 能好，WiMAX 的多重天線更加提升頻譜效益。WiMAX 實體層採 OFDM 與 MIMO 組合優於 3G 的 CDMA，因為增加複雜性以得到效益。OFDM 較容易用頻率分集 和多用戶分集改善系統容量。

WiMAX 另個優點支援彈性對稱式連線，定點應用可取代 T1；3G 在上行下行 間是固定非對稱的數據傳輸速率。

先進 IP 應用如語音、視訊和多媒體，還有封包優先順序處理和質量控制。

WiMAX 的媒介存取控制層支援多樣化混合封包服務，包括即時與非即時，固定

與不固定傳輸速率封包流量，優先順序數據處理和現場實際可傳送數據最大速率

（best-effort data）。3G 也有類似服務。

WiMAX 最重要優點也許是便宜，因為相對簡單 IP 架構；不像 3G 把語音與數 據分開的複雜核心網路。WiMAX 的效能價格比曲線與摩爾定律不謀而合，容易 整合第三方應用開發商業者、其他網路及應用程式。

支援漫遊與高速車行考量，WiMAX 比不過 3G，因為行動對 WiMAX 比較像 附加功能。

另外有 802.20 和 802.22 標準正在發展，與 WiMAX 有些重疊；802.20 是車速 高達每小時 250 哩行動寬頻解決方案，在 3.5GHz 頻帶運作，峰值傳輸速率下行 超過 4Mbps，上行超過 1.2Mbps，技術缺乏共識及標準化程序問題而沒太大進展；

802.22 針對寬頻透過「無線區域網路」（Wireless Regional Area Networks；WRAN）

普及鄉村及偏遠地區，定義感知無線電（cognitive radio）利用現存未使用電視頻 道，VHF 及低 UHF 頻帶運作提供較佳傳輸條件和覆蓋範圍，開始發展因為「美 國聯邦通訊委員會」FCC 計畫允許開放這免執照頻譜使用，應用在更廣的覆蓋區 域但較少用戶。