無線通訊與網際網路無疑是近年來發展最迅速蓬勃的兩大產業領域，而隨著無線通訊技術快速的發展，以及行動數據服務的技術逐漸成熟，無線通訊與網際網路已快速的結合形成新一波的產業與應用，即所謂的無線網際網路(Wireless Internet or Mobile Internet)。

在無線網際網路系統中，最主要是讓使用者可以透過行動終端設備方便地去存取網際網路（或任何數據網路）上的數據，影像，視訊...等，等語音之外的各式各樣服務與應用。整個通訊之發展趨勢，為因應網際網路服務應用之蓬勃發展，演進到無線行動上網，再推展到新一代高速多媒體之無線上網服務。其發展速度與市場規模都被相關產業寄予厚望(圖一)，因此各方業者無不紛紛摩拳擦掌，投入無線寬頻接取相關技術研發。

《圖一　通訊服務市場成長趨勢預估（資料來源：UMTS Forum 2000，Siemens）》

無線網路接取技術

目前寬頻無線接取技術發展上，依據通訊範圍大小而發展出各類型的技術，在小型通訊範圍有無線區域網路(Wireless LAN)，大區域的廣域網路則是利用蜂巢式網路(Cellular Network)，如UMTS等來達成無線寬頻資料擷取。

上述技術都有其不足之處，無線區域網路雖然傳輸速率高，但其傳輸距離短，以802.11b為例，雖然傳輸速率可達11Mbps，但有效距離僅達數十公尺，高出範圍的話，傳輸速度會下降至2Mbps甚至1Mbps；即便是新一代的 802.11a或HiperLAN 2等技術傳輸速率可高到54Mbps，但傳輸距離相對的也降低到50公尺(圖二)，因此無法解決長距離卻仍能維持高速傳輸的需求。

然而無線廣域網路接取則是以蜂巢式網路技術，藉由頻率重複使用規劃來提供大區域的覆蓋，但以目前第3代行動訊系統(3G)傳輸速率最高只到2Mbps(定點)，即便是未來第4代規劃目標也僅於10Mbps(圖三)，因此在考量通訊覆蓋範圍之下，只能犧牲傳輸速度，而且建置成本非常高昂。

無線都會網路成形

然而在無線接取技術發展上，對於都會型區域網路的發展多半是以較高頻段的微波技術來因應，有鑑於此IEEE於2000年開始成立802.16工作小組研究無線都會網路(Wireless Metropolitan Area Networks；WMAN)接取技術。目前802.16工作小組之下有兩個提案，802.16a以及802.16b。其中802.16a是以2~11Ghz需授權頻段(Licensed Band)為其工作頻段，而802.16b則是以免授權的U-NII實驗用頻段為其工作頻段，因為是使用免授權頻段因此工作小組特別為802.16b取了一個名字WirlessHUMAN (Wireless High-speed Unlicensed Metropolitan Area Network )。

《圖二　無線區域網路技術發展趨勢（資料來源：工研院經資中心 2001）》

802.16 WirelessMAN簡介

由於802.16技術仍處於開發中階段，對於通訊協定中的各種參數尚未完全定義，對IEEE而言802.16仍談不上是個標準，且對外公開資料甚少，因此以下將以有限的資料向大家介紹802.16相關技術。

IEEE 802.16 Fixed Broadband Wireless Access Systems，由字面即可知，其所提供的是距離較長、固定式、寬頻無線傳輸。其目標是設定在傳輸距離20公里，最高傳輸速度24Mbps的無線接取技術。

802.16工作小組所定的標準包含媒體控制層(Media Access Control Layer；MAC)與實體層(Physical Layer；PHY)。實體層方面，根據8月10日IEEE公佈的新聞顯示，802.16a已確定採用2~11Ghz頻段，802.16b則採用5~6Ghz UNII頻段，其傳輸通道頻寬(Channel Space )為6或8Mhz；射頻調變採用64QAM 、16QAM 或QPSK，提供24Mbps、12Mbps、6Mbps三種傳輸速度；至於在通道編碼(Channel Coding)方面，採用W-CDMA、OFDM、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access )，而目前以OFDM為主流；而錯誤更正碼則採用迴旋碼(Convolution Code)以及Reed Solomon Code。

在MAC層發展方面，由於通訊協定仍處於提案待審的階段，不過依據新版IEEE 802.16 Working Document所記載，MAC通訊協定將會支援Single Carrier以及OFDM兩種格式，詳細資料請參見IEEE的網站。

《圖三　無線廣域網路(行動通訊)接取技術演進（資料來源：NTT DoCoMo，工研院經資中心 2001）》

WirelessMAN的規格特質

由WirelessMAN的規格可分析出以下特質：

WirelessMAN的發展優勢

WirelessMAN發展目前最大的優勢在於以OSI的7層網路架構規劃之下，僅定義PHY層與MAC層通訊協定，在與TCP/IP相連時能提供透通性連接(Transparent Connection)，因此利用WirelessMAN網路可以直接界接到任何網際網路上，並能提供足夠的頻寬以利通訊。

目前WirelessMAN主要是以提供點對多點寬頻無線網接取，其系統架構，包含基地台(Base Station)、用戶端設備(Subscriber Unit)以及網路管理系統(包含無線電資源、服務品質、接取服務、帳務以及各資料庫等次系統)等。(圖四)

目前已投入開發WirelessMAN產品的廠商並不多，包含部分從事WLAN產品研發的廠商如BreezeCom(www.breezecom.com)，從事OFDM技術研發的WiLAN(www.wilan.com)以及WiDAX(www.widax-corp.com)等，其中WiDAX於日前曾來台灣展示其802.16a的產品。而許多投入802.11aWLAN產品的廠商也開始密切觀察WirelessMAN的發展，尤其是802.16b與802.11a之間有許多共通性的技術，因此WirelessHUMAN或有可能成為WLAN廠商下一波發展的重點。

《圖四　WirelessMAN網路架構示意圖（資料來源：工研院經資中心 2001）》

未來發展性探討

由於WirelessMAN能在傳輸速度與傳輸距離之間取得一個平衡點，因此WirelessMAN在目前已被視為提供無線網際網路接取的最佳技術，也因此WirelessMAN已成為繼第三代行動通訊之後寬頻無線接取技術的掌舵者，唯一可惜的是WirelessMAN現階段還不能讓其使用者具備行動通訊能力。

又因為WirelessMAN所採用的多工技術、調變技術與傳輸頻段都已開始使用於各類寬頻無線接取網路上而且與網際網路的發展主流-IP based應用能很順利的融合，因此在未來也有可能在結合蜂巢式網路的頻率重複使用的概念以及漫遊技術後，而成為新一代行動通訊技術標準。以筆者所觀察的現象分析，WirelessMAN技極有可能成為5G的標準，屆時所創造出的市場規模就非常驚人了。