自從Intel於2002年提出WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）以來，經過一、二年的底層規格研擬、提案、議訂，其固定式通訊的標準：IEEE 802.16d於2004年上半完成制訂，而行動式通訊的標準：IEEE 802.16e原預計2005年上半完成制訂，但之後拖延半年，也於2005年12月7日完成，加上WiMAX Forum組織的成立、國內經濟部啟動M-Taiwan計畫，電信局立法通過WiMAX固網式應用，以及Intel決議讓更多的國內網通製造業者加入WiMAX產品（過去國內僅一家業者：正文科技Gemtek）陣營，看來歷經數年的醞釀、加溫，2006年預計將會是WiMAX的成長、起飛年。

《圖一　Airspan Networks的WiMAX用戶端室內用數據機》

＜圖註：該產品系列名為EasyST，其中ST為Subscriber Terminal之意，與CPE及Subscriber Station意思相同。＞

WiMAX首要定位：縮短數位落差

Intel為何會提出WiMAX的無線都會區域網路（Wireless Metropolitan Area Network；WMAN）技術？相信很大的原因在於東亞的驚人寬頻密度、寬頻普及率，包括南韓、台灣、日本、大陸等地都各有數百萬條的到府寬頻，並且也率先邁向光纖到府（Fiber To The Home；FTTH或Fiber To The Building；FTTB）的更先進歷程。

相對的在歐洲、美加、紐澳等地，因為地廣人稀，實線牽佈的成本高昂、投資報酬率低，使得寬頻密度與普及率遠不及東亞。過去Internet上有80％的內容皆為英文，Internet開放民用後對英語系國家最為有利，可讓社會與企業得到更多的便利與發展優勢，為此日本富士通（Fujitsu）等大型企業才積極加強每位員工的英語能力，因為過去日本倚賴菁英翻譯團隊，以高效率方式翻譯國外著作，讓不善英語的日本國人也能快速吸收國外新知，但在Internet開放後，這種模式將不再有效。

如今，東亞的高密度、高普及寬頻，反而讓Internet的資源運用優勢從歐美往東亞傾斜，東亞家家戶戶都有寬頻的結果，使社會便利與企業競爭的提升速率有可能超越歐美，為了縮短因實線牽佈造成的劣勢，遂提出無線式寬頻的理念，此即是WiMAX。

當然，倡議WiMAX的業者不會明言此一主要發想動機，反而認為WiMAX最適合用在非歐美的其他地區中，可用於縮短數位落差（Digital Divide）、城鄉落差，特別是在正逐漸看好的金磚四國（巴西、俄羅斯、印度、中國；BRIC）中，例如Intel於2005年8月的開發者論壇（Intel Developer Forum；IDF）中，就提出一種新型的概念電腦：Community PC，其是針對開發成長中國家所設計，對外通訊方式就特別強調使用WiMAX。

《圖二 Aperto Networks的WiMAX產品PacketMAX系列》

＜圖註：PacketMAX包括WiMAX基地台（圖左）、WiMAX數據機（圖下）、以及WiMAX天線（圖右）等。＞

WiMAX在台灣的四大妙用

那麼，WiMAX對台灣家庭有用嗎？答案是很有限，由於國內地狹人稠、寬頻普及，沒有使用WiMAX的必要。無論如何，號稱無線寬頻的WiMAX必然要比實線寬頻略遜一籌，因為無線在傳輸過程中所遭遇的變數較多，較惡劣的氣候（豪雨、大雪）會使傳輸減弱、甚至斷訊，WiMAX是在實線有其構及難處（經濟或技術因素）時才情非得已的使用。

然而也並非真的無運用空間，在地廣人稀或其他基礎建設（指一些公用事業）落後的地區，WiMAX真的必須擔任起無線寬頻的角色，但在台灣另有更多的角色可以發揮，而且都已邁入實際佈建實施的階段，例如：

超大覆蓋的公眾上網

過去在飯店、機場、展場等公眾場所的無線上網區（Hot Spot），只能用覆蓋率較小的Wi-Fi基地台（Base Station）來佈建，如今可改用覆蓋率較高的WiMAX基地台來佈建，如此相同覆蓋面積可減少佈建的點數，進而節省建置與維修管理成本，經濟部推行的M-Taiwan計畫在用意上也與此較類似。

不過筆者認為，既然WiMAX具有縮短數位、城鄉落差的好處，應當也要遍佈在國內的深山或東岸、高屏等地，而非現有計畫以選定10個市鎮作為優先佈建，希望達到都會全區的完整無線覆蓋性。

《圖三 美國富士通微電子於2005年4月發表WiMAX系統單晶片》

＜圖註：美國富士通微電子（Fujitsu Microelectronics America；FMA）發表的MB87M3400，可用於WiMAX基地台（Base Station）或WiMAX數據機（Subscriber Station）中，目前絕大多數的WiMAX晶片都採行此種「基站/客端」皆可運用的設計。＞

固網建設的無線式最後一哩

現有已逐漸民營化的中華電信承接過去數十年來由人民稅金所佈建的固網基礎建設，即是已達高密度的市內電話、傳真、國內長途電話等實體佈線，使得其他新進的三家新固網業者（東森寬頻、台灣固網、速博/新世紀資通）很難在普及率及價格上與中華電信競爭，畢竟最後一哩（The Last Mile）的投資報酬率最低，也最需要時間才能回收，但通訊服務若沒有完成最後一哩、無法遍及到府，一切商機也幾乎難以開展。

所以電信局立法通過，開放國內的無線頻段，允許固網業者用WiMAX作為最後一哩的建設，如此申裝固網不一定要有實線佈牽，只要在家放置一個WiMAX數據機（也稱為Customer Premise Equipment；CPE），就有機會使用不同業者所提供的固網服務，包括市內電話/傳真、長途電話/傳真、國際電話/傳真等。而這自然對三家新進業者最有利，反倒是對已有大量密集固網佈線的中華電信最不利。

《圖四 WiMAX動態調變形成不同的覆蓋率》

＜圖註：WiMAX/IEEE 802.16雖可動態使用不同的調變方式來達到更遠的覆蓋率，但愈適合遠距離傳輸的調變也必須跟傳輸率妥協，亦即圖中的QPSK可傳至最遠，但傳輸速率也最低。＞

都會區的無線行動市話

由於WiMAX的覆蓋率與PHS相近，日本已有營運業者停止PHS建設的投資，改以WiMAX佈建來漸替，而國內的大眾電信（FITEL）也已向工業局申請專案補助，將佈建WiMAX與既有PHS共混的無線網路，並使兩者能平順相容互通。

若使用IEEE 802.16d的標準進行佈建，那麼WiMAX的行動通信應用將只限於個人行走，而無法在高速行車下通訊，要想在高速移動上仍可保持通訊，必須使用最新的IEEE 802.16e標準才行。關於此，在IEEE 802.16e未底定前的先行佈建是否無效？答案是不盡然，因為多數的WiMAX基地台可透過軟體升級的方式來追加支援IEEE 802.16e，使先前的佈建投資不致全然白費。

《圖五 WiMAX的各種可能運用》

＜圖註：中小企業的無線T1/DSL專線、家庭/SOHO的無線寬頻、公眾上網Hot Spot的無線主幹、或無線都會行動市話（如過去的CT2，今日的PHS）、無線固網等。＞

企業的第二備援考慮

企業雖然使用固接專線來進行虛擬私有網路（Virtual Private Network；VPN）、異地備援/災後復原（Disaster Recovery；DR）等傳輸，但固接線路也非全然牢靠，有些預算較寬裕的企業會同時牽佈兩條專線，在任一條失效時仍有一條可維持運作，類似運算機房所採行的雙供電迴路、雙配管空調等設計，平時若無失效也有雙線同時運作的加速效用。同理，為求傳輸堅穩及加速，WiMAX有機會成為企業的無線備援專線。

舉例而言，國泰金控的核心營運系統為IBM大型主機（Mainframe），於北高兩處各有一部，兩部主機間用兩條T3線路進行備援傳輸，採差異、交叉性資料備份，但除此之外也在台北國泰金控所屬的建築頂樓佈建起WiMAX基地台，作為T3線路失效時的另一備援路徑。當然，國泰金控的案例及佈建組態似乎過於寬裕，對預算較受限的企業而言，除一條固接專線外，可考慮用WiMAX作為另一備援專線。

《圖六 WiMAX收發設備示意圖》

＜圖註：LOS型WiMAX用於無視線遮蔽的開闊地區（荒郊），NLOS型WiMAX用於有視線阻隔的建築密集區（都會），至於CPE則可裝設在室內（Indoor Self-install），三者各有不同的覆蓋與收發範疇，圖左為全功能型的覆蓋範疇示意圖，圖右為標準型的覆蓋範疇示意圖。＞

無線通訊的無縫覆蓋補土

WiMAX除了以無線寬頻為第一出發外，近一、二年來又多了一項新任務，即是用來實現「無線通訊的完整、無線跨網跨區的全程無縫漫遊」，這主要是針對東南亞與都會等稠密區所設想的新用途，有別於最初的地廣人稀之用。

在典型的都會區內，家家戶戶多有Wi-Fi的居家區域網路，或者公眾場所也多有Hot Spot的無線上網區，但離開此兩處就必須使用3G通訊，3G通訊與Wi-Fi相比，其速率慢、收費貴，但卻在覆蓋率及高速移動通訊等方面勝過Wi-Fi，等於兩者各有優缺，為了讓兩種無線通訊間的表現落差不致過大，同時也用來彌補一些Wi-Fi與3G都未顧及的覆蓋地區（如地下停車場），WiMAX可作為兩種無線通訊間的界接、跨接角色，最終目的可讓無線服務的使用者平順且無形地在三種網路中漫遊。

事實也確實如此，原本已退出WiMAX陣營的Nokia之後又回籠，並於2005年6月宣佈與Intel共同研究3G與WiMAX間的互補技術，期望在不久的未來能開花結果。

不過，就現實而言，目前WiMAX連第一角色的佈建成效為何都尚未有明顯的實績，作為無線補土的第二角色似乎就更加遙遠，撇開Nokia與Intel正積極中的WiMAX/3G接軌整合，WiMAX與Wi-Fi的接軌整合都還有許多問題，WiMAX與Wi-Fi在QoS（Quality of Service）機制上的設計並不相同，WiMAX採行與非同步傳輸模式（Asynchronous Transfer Mode；ATM）相容的設計，而Wi-Fi則以IEEE 802.11e及WMM（Wi-Fi Multi-Media）為依據。

不僅QoS機制有差異，安全加密與認證機制也是，Wi-Fi使用WPA2的加密及認證，其加密演算法主要為AES、認證程序則為PEAP，而WiMAX加密可選擇3DES或AES，但認證上採行PKM-EAP，雖然技術本質上的差異不大，但依然需要諸多的整合心力才能實現平順接軌。

儘管各地營運業者可用自有的經驗與整合技術來實現接軌，但不保證可以跨國跨地適用，因此WiMAX更迫切需要一個全球一致的接軌、整合規格與標準，目前這樣的標準尚未浮現，雖然Wi-Fi Alliance有提供Wi-Fi產品的標準驗證及互通性測試認證，WiMAX陣營也有WiMAX Forum的機構擔任類似的工作，但也僅限於WiMAX自有的規範標準，而無跨兩者的互通測試驗證，這主要還是接軌標準未成形之故。

即便接軌標準成形、頒佈，到底要由Wi-Fi Alliance還是WiMAX Forum來負責接軌標準的合格測試及認證，也有待進一步的決議。

WiMAX有其發展上的隱憂

最後，經常有人問及Wi-Fi會否被WiMAX所取代？

對此只能說Wi-Fi與WiMAX確實有些功效重疊，如前所述，在大覆蓋面積需求的公眾Hot Spot佈建上，Wi-Fi明顯會受WiMAX威脅，但在小區域的Hot Spot（如單一餐廳）佈建上，Wi-Fi依然足夠，況且Wi-Fi開始訴求更高速的IEEE 802.11n（尚未定案）、EWC（Enhanced Wireless Consortium），仍可在短距、高速領域有其優勢。

此外，具穿透傳輸特性的NLOS（Non-Line Of Sight；非視線路徑）型WiMAX，確實可讓使用者在居家環境內便能無線上網，但WiMAX畢竟是「個體裝置連向公眾網路」之用，並不負責各家庭自有區域內的資源分享服務（如檔案傳遞、網路列印），此方面依然要倚賴Wi-Fi。

所以WiMAX與Wi-Fi有部份重疊，但卻無法完全取代，同樣的也難以完全取代3G，與WiMAX最大重疊的當是PHS，預計未來兩者的替換取代率也會最高。

不過，WiMAX獨有的訴求定位並非沒有敵手，就公眾寬頻角色而言，電力線式的寬頻HomePlug BPL/BPL（Broadband over Power-Line）有可能對WiMAX產生擠壓，雖然BPL會因國度、地域上的供電特性（電壓、頻率）差異而有礙其普及推展，但相對的WiMAX也一樣有全球一致遍適性的問題，因為WiMAX並非採行全球一致的ISM（Industrial-Scientific-Medical）頻段，需要各國政府及法規的通融才能使用WiMAX。BPL目前在IEEE的提案階段，暫編定為IEEE P1675、P1901。

此外，現有Wi-Fi及3G的規格強化提升，以及Wireless Repeater（強波器、繼波器）等配套措施，也有可能全然不需要WiMAX的介入，而達到相同的全區覆蓋目標，使無線補土的訴求價值因而稀釋。

延 伸 閱 讀

未來智慧手機的電源管理技術 WiMAX是一項新興的無線通信技術，能提供面向互聯網的高速連接。無論在傳輸距離、數據傳輸速度、建網成本方面都是一個很理想的寬頻無線接入解決方案。但是如何創造出穩定的、產品供應商和營運商雙贏的商業營利模式，則再一次考驗 WiMax 組織和電信業者。相關介紹請見「 新興寬頻無線接入技術─WiMAX」一文。 今年的六月，英特爾推出第二顆無線寬頻上網晶片「WiMax」，震撼了全世界，那WiMax有什麼功能？它提供了比之前的WiFi還要更強大的功能，像是它所傳輸的速度為每秒75百萬位元，是之前的60倍；而在傳輸的距離大約在50公里，可是WiFi只有大概100公尺左右，所以WiMax擴大了可上網的範圍。你可在「 WiMax + WWG =未來無「線」 」一文中得到進一步的介紹。 WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access；全球互通的微波存取)，從應用上來說，是像DSL 及Cable moden 一樣的寬頻連線技術，只不過WiMAX 是透過無線傳輸的方式，不需要現存的一些寬頻環境必須挖路佈線，所以也就是這「最後一哩」的無線化。在「 泛談WiMAX 技術發展現況與應用」一文為你做了相關的評析。

市場動態

英特爾（Intel）表示，目前全球共有13家電信業者正著手佈建全球第一批採用英特爾技術的固定式WiMAX網路，為德國至瓜地馬拉的企業與住家用戶提供高速寬頻連線服務。而在今年底前，預估還有超過11家電信業者將開始建置WiMAX網路。相關介紹請見「 WiMAX再下一城　全球24家電信業者響應」一文。 作為無線接取技術的一種，WiMAX承諾實現最後一哩寬頻網際網路接取，正如Wi-Fi在無線區域網路中所做到的一樣。但二者間有著重要的區別，主要在於WiMAX設備製造商需要使用靈活的架構來使其潛在市場最大化，而不用製作多個不相容的設計。你可在「 WiMAX帶來大範圍的設計選項功能」一文中得到進一步的介紹。 經濟部與英特爾（Intel）於2005年10月中簽訂合作協議，將聯手在台灣佈建及推廣WiMAX無線寬頻技術和應用，加速實現「行動台灣（M-Taiwan）應用推動計畫」，打造無線寬頻通訊環境。在「 經濟部與英特爾合作推廣WiMAX，加速M-Taiwan計畫」一文為你做了相關的評析。