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IEEE802.16-2005是一种低成本、高效能的宽带无线存取设计之标准，又称为802.16e，也常被称为移动式WiMAX标准。WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access；全球互通的微波存取)，从应用上来说，是像DSL 及Cable moden 一样的宽带联机技术，只不过WiMAX 是透过无线传输的方式，不需要挖路布线，也就是“最后一公里”的无线化。
随着市场需求的变化，使得固定宽带接取服务和移动服务在技术和业务上呈现融合的趋势，宽带移动化和移动宽带化逐渐成为两个领域技术发展的趋势，并互为补充、互相促进。在移动宽带化方面，3GPP/3GPP2已经制定了1xEV-DO、HSDPA/HSUPA等技术标准，在移动环境下实现宽带数据传输。在宽带移动化方面，IEEE802工作小组先后制定了WLAN和WiMAX等技术规范，意图能沿着固定、漫游、移动这样的演进路线逐步实现宽带移动化，其中IEEE 802.16 WiMAX是宽带移动的重要里程碑，促进了移动宽带的演进和发展。
背景
20世纪九十年代以来，随着网络的普及化，户外上网的需求日益增高，利用手机在户外快速上网的技术受到全球消费者及系统业者的瞩目。宽带无线接取的技术发展迅速，无线技术的市场产业并没有像人们预期的那样进一步繁荣壮大，一个重要的原因就是没有统一的全球性宽带无线接取标准。
1999年，IEEE成立了802.16工作组来专门研究宽带无线接取技术规范，目标是要建立一个全球统一的宽带无线接取标准。目前IEEE802.16主要提及两个标准：一是802.16-2004即802.16d固定宽带无线接取标准；二是802.16e支持移动特性的宽带无线接取标准。
IEEE 802.16d标准于2004年10月1日发布，它规范了固定接取下用户终端与基站系统之间的无线接口，主要定义无线接口的物理层和MAC层。802.16e标准的最大特点在于对移动性的支持。该标准规定了可同时支持固定和移动宽带无线接取系统，工作频段在小于6 GHz适宜于移动性的许可频段，可支持用户终端以车辆速度移动，同时802.16d规定的固定无线接取用户能力并不因此受到影响。
IEEE 802.16工作组主要针对Wireless MAN的物理层和MAC层制定规范和标准。为了形成一个可营运的网络，IEEE 802.16技术必然需要其它部分的支撑，所以WiMAX论坛应运而生。WiMAX论坛成立于2001年4月，最初该组织旨在对基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的宽带无线接取产品进行一致性和互操作性认证，透过WiMAX认证的产品会拥有“WiMAX CERTIFIED”标识。随着802.16e技术和规范的进展，该组织的目标也逐步扩展，不仅要建立一整套基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的认证体系，同时还致力于可运营的宽带无线接取系统的研究、需求的分析、应用模式的探索、市场的拓展等一系列大力促进宽带无线接取市场发展的工作。通常认为，IEEE 802.16工作组是IEEE802.16 WiMAX无线接口规范的制订者，而WiMAX论坛是技术和产业链的推展者。
技术应用场景
WiMAX论坛定义出WiMAX技术的5种应用场景，即固定(Fixed access)、游牧(Nomadic access)、便携(Portability)、简单移动(Simple mobility)和完全移动(Full mobility)，请参照表格1-1所示：
1. 固定应用场景：
固定接取业务是802.16运营网络中最基本的业务模型，包括用户因特网接取、传输承载业务及Wi-Fi热点回程等。
2. 游牧应用场景：
游牧式业务是固定接取模式发展的下一个阶段。终端可以从不同的接取点进入到一个运营商的网络中；在每次会话连接中，用户终端只能进行站点式的接取；在两次不同网络的接取中，传输的数据将不被保留。在游牧式及其以后的应用场景中均支持漫游，并应具备终端电源管理功能。
3. 便携应用场景：
在这一场景下，用户可以步行连接到网络，除了进行小区切换外，连接不会发生中断。便携式业务在游牧式业务的基础上进行了发展，从这个阶段开始，终端可以在不同的基站之间进行切换。当终端静止不动时，便携式业务的应用模型与固定式业务和游牧式业务相同。当终端进行切换时，用户将经历短时间(最长为2 sec)的业务中断或者感到一些延迟。切换过程结束后，TCP/IP应用对当前IP地址进行刷新，或者重新取得IP地址。
4. 简单移动应用场景：
在这一场景下，用户在使用宽带无线接取业务中能够以步行或是慢速移动连接上网络，但当终端移动速度达到60～120km/h时，数据传输速度将有所下降。这是能够在相邻基站之间切换的第一个场景。在切换过程中，数据包的丢失将控制在一定范围，最差的情况下，TCP/IP会谈层不中断，但应用层业务可能有一定的中断。切换完成后，QoS将重建到初始级别。简单移动和全移动网络需要支持Sleep模式、Idle模式和寻呼模式。移动资料业务是移动场景(包括简单移动和全移动)的主要应用，包括目前被业界广泛看好的移动E-mail、串流媒体、视频电话、移动在线游戏、移动语音通话VoIP等业务，同时它们也是占用无线资源较多的业务。
5. 完全移动应用场景：
在这一场景下，用户可以在移动速度为120km/h甚至更高的情况下无中断地使用宽带无线接取业务，当没有网络连接时，用户终端模块将处于低功耗模式。
优势与阻力
移动式WiMAX新一代远距离无线宽带存取技术与现有无线宽带存取技术相比，能以较经济的方式传输大量频宽，并提供企业及消费者不间断地存取各种高速频宽应用，具有经济效益优势与大幅提升系统效能的潜力。WiMAX的发展驱动力归纳如下：
● WiMAX可提供高传输速率及大范围的覆盖。
● WiMAX的核心网络为all-IP架构，且提供QoS功能。
● Intel的大力支援。
802.16e可以同时支持固定式和移动式无线接取，其移动速率目标为行车速率移动（可以达到120km/hr）。在不同的载波频宽和调变模式下可以获得不同的接取速率。以10MHz载波频宽为例，若采用OFDM-64QAM调变模式，除去损耗，则单载波频宽可以提供约30Mbit/sec的有效接取速率。IEEE802.16e标准并未规定载波频宽，适用的载波频宽范围从1.75MHz到20MHz。在城域覆盖范围方面，802.16e覆盖范围在几公里量级。以802.16e规范之理论NLOS距离1.6km～5km的最短距离1.6km计算，平均每8km2只需布建一处BST即可。802.16e系统将接取基于IP协议的核心网，主要面向个人用户提供数据接取业务，也可以提供VoIP业务。
WiMAX的发展阻力有以下几点：
● 芯片与设备成本过高：
802.16-2004 CPE产品形式在2006年时将走向调制解调器，价格约为200美元～250美元，比起15美金的ADSL价格高出许多。此外，Intel宣称将于2007年推出802.16-2005的芯片，因此预计2007年将会有802.16-2005模块，其价格约为80美元～100美元，此价格对于500美元～1000美元的主流笔记型计算机出货价格而言，成本比重仍然偏高。依照现有WiMAX规格与价格，WiMAX比较适合当作WSP (Wireless Service Provider)的骨干使用，但不宜作为终端设备之应用。
● CPE耗电过高：
基本上，WiMAX的基频芯片耗电量应与WiFi相近，但WiMAX的覆盖范围比WiFi大很多，因此WiMAX CPE需要较高的发射功率，相对地功率消耗也较高，这对笔记型计算机或掌上型设备而言是极大的问题。
● 频谱争议问题：
WiMAX Forum初步以3.5 GHz及5.8 GHz作为802.16-2004的使用频段，至于802.16-2005则尚未宣布使用的频段，但很有可能是以2.3 GHz及2.5 GHz作为使用频段。由于WiMAX使用的频谱全球仍未统一，将造成全球漫游的困扰，以及因多频带设备导致制造成本增加的问题。
● 竞争技术相当成熟：
WiMAX算是起步较晚的技术，许多设计与测试都还在进行中，与3G的商业运作相比，在市场布局与竞争方面将处于劣势。
技术分析比较
目前，IEEE 802.16标准主要包括IEEE 802.16d和IEEE 802.16e。802.16d的初衷是统一固定无线接取的无线接口。该标准可以应用于2～11CHz非视距(NLOS)传输和10～66GHz视距(LOS)传输。而IEEE 802.16e的目标是能够向下兼容IEEE802.16d，为了支持移动特性，在IEEE802.16d的基础上加入了切换(Handoffs)、QoS、安全性等新的特性。
802.16d/e标准支持全IP网络层协议，802.16d/e设备可以作为一个路由器接取现有的IP网络。802.16d/e的MAC层支持多种QoS等级以适应VoIP、视讯电话、串流媒体、在线游戏、浏览、下载等不同的服务类型，包括UGS、rtPS、nrtPS和BE，其中最后一种为竞争接取的调度机制。802.16e增加了节电模式的内容，以支持移动终端，除正常工作状态外，还支持Idle状态和Sleep状态。
WiMAX与3G的比较
WiMAX与目前各移动通信公司所推广的3G应用服务为主要的技术竞争对手。3G是英文3rd Generation的缩写，指第三代通信技术，其乃是相对于第一代模拟制式手机(1G)、第二代GSM、CDMA等数位手机(2G)而言的。一般来说，3G是指将无线通信与因特网等多媒体通信结合的新一代通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务的系统。
在1990年代末期，各国的电信业者无不看好3G 的发展，也因此纷纷投入大量资金，建置3G网络系统设备，并购买各国可供3G 服务的频谱。但是，伴随之后的景气反转，3G 服务无法吸引消费大众的使用，同时也缺乏足够的手机样式下，一直无法如预期般有效地增加普及率。
WiMAX，最早是IEEE 802 16 Working Group 为?能将使用微波频段传递的无线宽带传输技术标准化，而于2000附近开始发展的，其主要频谱为10GHz-66GHz，提供32-134Mbps 的传输速率。但是随着3G 服务无法有效的普及，也因此开始有厂商组成了WiMAX Forum，试图将其由微波频段的无线传输技术(802.16/16a)，演进为能使用频段低于11GHz，传输速率约为75Mbps 的固定式无线宽带(802.16d)，并进而扩展成使用频段低于6GHz，提供15Mbps 传输速率的移动式无线宽带技术(802.16e)。
虽然WiMAX 的声势，在Intel、Nokia、Sprint 等公司的带领之下，似乎情势大好，但是要建置并提供WiMAX 服务时仍有潜藏的问题，这些问题包括：无线频谱的取得、基站的建置与管理、与电信系统端设备的搭配、终端设备的多样性、与既存服务业者的竞争关系等。不论HSDPA是否真能在近期开始商业运转，由于WiMAX采用知识产权（IPR）Free的概念来发展，且未来WiMAX也将与既有电信网络形成互补，以终端产品业者的角度来看，开发WiMAX将较IPR复杂的HSDPA技术势必来得有利。相关的技术比较，如表格 1－2所示。
WiMAX与xDSL的比较
xDSL技术按上行和下行的速率是否相同可分为速率对称型和速率非对称型两种。速率对称型的xDSL有IDSL、HDSL、SDSL (Single line DSL)、HDSL2等多种形式，非对称型的xDSL有ADSL(Asymmetric DSL)、G.lite ADSL和VDSL(Very high bit rate DSL)等。目前使用最广泛的是ADSL技术。
ADSL是一种新的在一对双绞线上同时传输电话业务与数据信号的技术，它属于速率非对称型铜线接取网技术，并且可以在一对用户在线进行上行达640Kbit/s，下行达1.5~8Mbit/s速率的传输。另外，ADSL采用了先进的数字信号处理技术来减少线路损伤对传输性能的影响。
虽然ADSL采用先进的数字信号处理技术、编码调变技术和纠错技术，但是在推展ADSL业务时，用户线路的许多特性，包括线路上的背景噪音、脉波噪音、线路的插入损耗、线路间的串扰、线径的变化、线路的桥接抽头、线路接头和线路绝缘等元素都将影响高速率传输业务的性能。
HDSL是目前众多DSL技术中较为成熟的一种，它的特点是利用两对双绞线实现数据传输，支持N×64Kbit/s各种速率，最高可达双向2Mbit/s速率。HDSL无需借助中继放大器即可实现3.6公里以内的正常数据传输。与传统T1/E1技术相比，HDSL最突出的优势是成本低廉、安装简便，是数字中继接口T1/E1较为理想的替代技术之一。SHDSL是HDSL(高比特率DSL)单线版本的升级技术，也就是说可以节省一对双绞线，传输速率更快，传输距离更远，因此安装更为方便。SHDSL能提供上下行同为2.3Mbit/s的频宽，满足商务用户的特殊需求。更具市场价值的是，SHDSL设备与ADSL设备的兼容性可以使得不同的设备在同一平台提供不同的服务，减少了运营商在现有ADSL 系统上增加的设备投资和安装成本。电信运营商采用SHDSL技术可以为用户提供廉价方便的专线服务，提升利用DSL技术在宽带接取市场的竞争力。
VDSL技术将双绞线的传输速率推进到极高层次，VDSL要求在相对短的距离上实现极高的数据传输速率，最高可以实现58Mbit/s的传输速率。从技术角度而言，VDSL实际上可视作ADSL的下一代技术，其平均传输速率可比ADSL高出5～10倍。VDSL可采用对称式与非对称式的传输模式，并支持ATM和STM的传输，提供语音和视频会议及数字影像。对于电信业者而言，VDSL是进入视频服务的最佳解决方案。作为DSL技术的终极技术，VDSL在接取速率上确实存在着无与伦比的优势，特别的是利用现已铺设好的电话线作为传输媒介。
对比WiMAX技术与DSL技术，显然各有自己的优势所在。从使用环境上讲，WiMAX技术用于无线接取，而DSL技术用于有线接取，WiMAX技术比DSL技术在组网应用中具有更强的灵活性是必然的。从传输速率上讲，WiMAX技术的最高速率可以达到30Mbit/s，DSL技术的理论最高速率可以达到58Mbit/s，但是DSL较易受到用户线路特性的影响，实际上的速率可能会有所下降。从覆盖范围方面比较，WiMAX最远可以达到6英里，而DSL最远只能覆盖3.6km(2.2356英里)。尽管DSL技术与WiMAX技术相比存在明显的弱势，但是DSL技术是基于现有的铜线基础之上的，成本上明显低于WiMAX，不过随着时间的推移，一旦WiMAX技术的发展使成本大幅度下降，DSL技术将面临被WiMAX技术淘汰的威胁。
表1-3：WiMAX所应用之IEEE802.16规范表格
WiMAX与FTTH的比较
ADSL是通过电话线连结ISP机房，提供非对称式上传下载速率服务的一种技术，由于线路独立，因此频宽不会分流，惟一缺点是有距离限制，在偏远地区(如山区)，即便有线路连接，会因距离造成信号递减衰弱，无法达成宽带使用目的；而光纤到府(Fiber to the Home，FTTH)则是利用能折射光线的玻璃纤维，将数据转换成光源藉折射传送，通常价格昂贵，但由于极少信号衰减，一般可轻易达到20km以上的传输距离，且拥有超高频宽，然而FTTH在实行时就已经有不少困难：
● 管线布设涉及中央及地方路权单位众多，于各直辖市、县市布建接取网络及用户回路时，申请管线挖埋不易，或仅开放部份路段供业者申请，造成业者网络路由不连续。
● 建置 FTTH 网络，投资成本高(材料以及铺设)，影响推行的速度。
● FTTH 因被视为电信事业，而受限于电信法，限制了业者进入FTTH 服务市场，无法加速市场成长。
● 国内设备业者的产品无法及时符合固网业者设备采购规范及需求。
● 产品缺乏实测环境，使得光通信业者进入固网业者的网络困难度高。
频谱分配策略
目前WiMAX可分为两大类，一是以IEEE802.16-2004标准为主的固定式WiMAX，主要在3.5 GHZ及5.8 GHZ频谱运作；另一种则是以IEEE802.16-2005标准为主的移动式WiMAX，初期将在2.5 GHZ频段操作，同时提供更高速的传输速率，让使用者可以随时随地地享受移动上网的便利。
客观而言，WiMAX采用的频段，计共有下列5个频段：
1. 608-680MHz、686MHz～710MHz
此频段目前做为改善收视不良地区使用、高画质数字电视或新增数字电视频道使用及供广播电视，但仍可做为WiMAX实验之用。以频谱特性而言，此频段最适合用于Mobility环境，然而该频段目前并非WiMAX国际主要标准，须等到2010年收回该频段后，再依科技发展、国际标准及市场需求进行实际规划。
2. 3G TDD频段
3G TDD频段( 1915MHz～1920MHz 及2010MHz～2025MHz ) ，可供3G移动业者进行WiMAX试验。目前已由各3G业者运用于其申请频段，相形之下此频段已不够充裕，故不建议规划使用。
3. 2.5～2.69GHz频段
为配合WiMAX开放，本频段亦可视需要规划供WiMAX使用。目前先规划30MHz立即供实验使用，并规划此为未来商用频段。此频段亦属于IEEE802.16e规划主要使用范围，未来将使用于兼容802.16e的手持装置上。
4. 3.4~3.7GHz
此频段亦为IEEE802.16-2004规范标准适用频段，目前大部分固定式WiMAX设备皆以此频段为设计考虑，实地布建使用亦已于世界各地获得认同，故应以此频段为规划主轴。
5. 免使用执照频段
依ITU规划免使用执照之频段，分别为2.4GHz及5.8GHz。以2.4Ghz为例，由于目前WLAN(802.11b/g)已经使用频繁致使此频段相当拥挤，加上电磁炉等电器用品会对此频段造成干扰，整体而言，干扰问题将超越频谱廉价的优势，成为此频段的致命伤。以WiMAX布建之原意势不能受此负面条件局限，故不建议以此频段为规划重点，。
IEEE802.16e标准化工作进展情况
当前IEEE 802.16标准化中最受瞩目的是802.16e标准的进展情况，请参照表格1-3。802.16e协议旨在802.16d标准的基础上支持移动业务、小区间切换和多区域组织网络。因此，该协议的大部分内容用于加强对移动性的支持。对切换的支持包括：定义切换(包括Soft Handoffs)过程，明确定义切换的MAC层信息，增加基于多天线的Soft Handoffs功能等。
对移动终端的支持包括：确定了省电模式，增加了低复杂度、低延迟的LDPC频道编码。为了适应多变的移动频道环境，增加的功能包括：支持灵活的频宽使用，增强了HARQ、AMC、智能型天线和空时槽的功能。
不论是点对点或点对多点布建，可选择在需执照频段或免执照的频谱中操作，端视用户对服务层级的需求而定。WiMAX的最大传输距离约50km，在20MHz的频宽上，数据传输速率逼近70Mbps。在低频宽区段、靠近订户基地站，NLOS的传输质量更好。若在最大传输距离45km那端，唯有视距传输LOS（line-of-sight）可派上用场。NLOS固定宽带无线上网服务的基地覆盖范围是4km～8km，端视频段而定。
未来展望
移动式WiMAX已经获得全球许多网络业者的认可与采用，对于全球大多数国家的终端用户而言，不论是在稠密的都会区或是人口稀少的农村及偏远地区，都将发挥更显着的效益。
现阶段的WiMAX标准，在无线通信领域仍无法取代既有手机系统的地位，然而即使进入通信的领域，英特尔强调WiMAX主要扮演数据传送的角色，而非移动电话网络的语音通信地位。
相较于3G无线网络的重点仍在影音服务，且成本较高，移动式WiMAX不但融合了Wi-Fi与3G的特色与优点；透过电信业者提供的服务，其费率仅为3G无线网络的1/10，MIMO移动式WiMAX更可提供快3倍的速度及加倍的用户容量，通信范围更大、所能应用的领域也更为宽广。
业界普遍认为移动式WiMAX手机将会是移动式WiMAX成功的关键，以低廉的通信成本取代部份现有的电话语音服务市场。不管是3G/HSDPA或是WiMAX无线网络技术，预料都将走向一个整合的结果，双方都得吸收对方的优点，才能在未来的无线网络通信市场获得更大的重视，带领大家进入移动化的新时代。
随着市场需求的变化，使得固定宽带接取服务和移动服务在技术和业务上呈现融合的趋势，宽带移动化和移动宽带化逐渐成为两个领域技术发展的趋势，并互为补充、互相促进。在移动宽带化方面，3GPP/3GPP2已经制定了1xEV-DO、HSDPA/HSUPA等技术标准，在移动环境下实现宽带数据传输。在宽带移动化方面，IEEE802工作小组先后制定了WLAN和WiMAX等技术规范，意图能沿着固定、漫游、移动这样的演进路线逐步实现宽带移动化，其中IEEE 802.16 WiMAX是宽带移动的重要里程碑，促进了移动宽带的演进和发展。
背景
20世纪九十年代以来，随着网络的普及化，户外上网的需求日益增高，利用手机在户外快速上网的技术受到全球消费者及系统业者的瞩目。宽带无线接取的技术发展迅速，无线技术的市场产业并没有像人们预期的那样进一步繁荣壮大，一个重要的原因就是没有统一的全球性宽带无线接取标准。
1999年，IEEE成立了802.16工作组来专门研究宽带无线接取技术规范，目标是要建立一个全球统一的宽带无线接取标准。目前IEEE802.16主要提及两个标准：一是802.16-2004即802.16d固定宽带无线接取标准；二是802.16e支持移动特性的宽带无线接取标准。
IEEE 802.16d标准于2004年10月1日发布，它规范了固定接取下用户终端与基站系统之间的无线接口，主要定义无线接口的物理层和MAC层。802.16e标准的最大特点在于对移动性的支持。该标准规定了可同时支持固定和移动宽带无线接取系统，工作频段在小于6 GHz适宜于移动性的许可频段，可支持用户终端以车辆速度移动，同时802.16d规定的固定无线接取用户能力并不因此受到影响。
IEEE 802.16工作组主要针对Wireless MAN的物理层和MAC层制定规范和标准。为了形成一个可营运的网络，IEEE 802.16技术必然需要其它部分的支撑，所以WiMAX论坛应运而生。WiMAX论坛成立于2001年4月，最初该组织旨在对基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的宽带无线接取产品进行一致性和互操作性认证，透过WiMAX认证的产品会拥有“WiMAX CERTIFIED”标识。随着802.16e技术和规范的进展，该组织的目标也逐步扩展，不仅要建立一整套基于IEEE 802.16标准和ETSI HiperMAN标准的认证体系，同时还致力于可运营的宽带无线接取系统的研究、需求的分析、应用模式的探索、市场的拓展等一系列大力促进宽带无线接取市场发展的工作。通常认为，IEEE 802.16工作组是IEEE802.16 WiMAX无线接口规范的制订者，而WiMAX论坛是技术和产业链的推展者。
技术应用场景
WiMAX论坛定义出WiMAX技术的5种应用场景，即固定(Fixed access)、游牧(Nomadic access)、便携(Portability)、简单移动(Simple mobility)和完全移动(Full mobility)，请参照表格1-1所示：
1. 固定应用场景：
固定接取业务是802.16运营网络中最基本的业务模型，包括用户因特网接取、传输承载业务及Wi-Fi热点回程等。
2. 游牧应用场景：
游牧式业务是固定接取模式发展的下一个阶段。终端可以从不同的接取点进入到一个运营商的网络中；在每次会话连接中，用户终端只能进行站点式的接取；在两次不同网络的接取中，传输的数据将不被保留。在游牧式及其以后的应用场景中均支持漫游，并应具备终端电源管理功能。
3. 便携应用场景：
在这一场景下，用户可以步行连接到网络，除了进行小区切换外，连接不会发生中断。便携式业务在游牧式业务的基础上进行了发展，从这个阶段开始，终端可以在不同的基站之间进行切换。当终端静止不动时，便携式业务的应用模型与固定式业务和游牧式业务相同。当终端进行切换时，用户将经历短时间(最长为2 sec)的业务中断或者感到一些延迟。切换过程结束后，TCP/IP应用对当前IP地址进行刷新，或者重新取得IP地址。
4. 简单移动应用场景：
在这一场景下，用户在使用宽带无线接取业务中能够以步行或是慢速移动连接上网络，但当终端移动速度达到60～120km/h时，数据传输速度将有所下降。这是能够在相邻基站之间切换的第一个场景。在切换过程中，数据包的丢失将控制在一定范围，最差的情况下，TCP/IP会谈层不中断，但应用层业务可能有一定的中断。切换完成后，QoS将重建到初始级别。简单移动和全移动网络需要支持Sleep模式、Idle模式和寻呼模式。移动资料业务是移动场景(包括简单移动和全移动)的主要应用，包括目前被业界广泛看好的移动E-mail、串流媒体、视频电话、移动在线游戏、移动语音通话VoIP等业务，同时它们也是占用无线资源较多的业务。
5. 完全移动应用场景：
在这一场景下，用户可以在移动速度为120km/h甚至更高的情况下无中断地使用宽带无线接取业务，当没有网络连接时，用户终端模块将处于低功耗模式。
优势与阻力
移动式WiMAX新一代远距离无线宽带存取技术与现有无线宽带存取技术相比，能以较经济的方式传输大量频宽，并提供企业及消费者不间断地存取各种高速频宽应用，具有经济效益优势与大幅提升系统效能的潜力。WiMAX的发展驱动力归纳如下：
● WiMAX可提供高传输速率及大范围的覆盖。
● WiMAX的核心网络为all-IP架构，且提供QoS功能。
● Intel的大力支援。
802.16e可以同时支持固定式和移动式无线接取，其移动速率目标为行车速率移动（可以达到120km/hr）。在不同的载波频宽和调变模式下可以获得不同的接取速率。以10MHz载波频宽为例，若采用OFDM-64QAM调变模式，除去损耗，则单载波频宽可以提供约30Mbit/sec的有效接取速率。IEEE802.16e标准并未规定载波频宽，适用的载波频宽范围从1.75MHz到20MHz。在城域覆盖范围方面，802.16e覆盖范围在几公里量级。以802.16e规范之理论NLOS距离1.6km～5km的最短距离1.6km计算，平均每8km2只需布建一处BST即可。802.16e系统将接取基于IP协议的核心网，主要面向个人用户提供数据接取业务，也可以提供VoIP业务。
WiMAX的发展阻力有以下几点：
● 芯片与设备成本过高：
802.16-2004 CPE产品形式在2006年时将走向调制解调器，价格约为200美元～250美元，比起15美金的ADSL价格高出许多。此外，Intel宣称将于2007年推出802.16-2005的芯片，因此预计2007年将会有802.16-2005模块，其价格约为80美元～100美元，此价格对于500美元～1000美元的主流笔记型计算机出货价格而言，成本比重仍然偏高。依照现有WiMAX规格与价格，WiMAX比较适合当作WSP (Wireless Service Provider)的骨干使用，但不宜作为终端设备之应用。
● CPE耗电过高：
基本上，WiMAX的基频芯片耗电量应与WiFi相近，但WiMAX的覆盖范围比WiFi大很多，因此WiMAX CPE需要较高的发射功率，相对地功率消耗也较高，这对笔记型计算机或掌上型设备而言是极大的问题。
● 频谱争议问题：
WiMAX Forum初步以3.5 GHz及5.8 GHz作为802.16-2004的使用频段，至于802.16-2005则尚未宣布使用的频段，但很有可能是以2.3 GHz及2.5 GHz作为使用频段。由于WiMAX使用的频谱全球仍未统一，将造成全球漫游的困扰，以及因多频带设备导致制造成本增加的问题。
● 竞争技术相当成熟：
WiMAX算是起步较晚的技术，许多设计与测试都还在进行中，与3G的商业运作相比，在市场布局与竞争方面将处于劣势。
技术分析比较
目前，IEEE 802.16标准主要包括IEEE 802.16d和IEEE 802.16e。802.16d的初衷是统一固定无线接取的无线接口。该标准可以应用于2～11CHz非视距(NLOS)传输和10～66GHz视距(LOS)传输。而IEEE 802.16e的目标是能够向下兼容IEEE802.16d，为了支持移动特性，在IEEE802.16d的基础上加入了切换(Handoffs)、QoS、安全性等新的特性。
802.16d/e标准支持全IP网络层协议，802.16d/e设备可以作为一个路由器接取现有的IP网络。802.16d/e的MAC层支持多种QoS等级以适应VoIP、视讯电话、串流媒体、在线游戏、浏览、下载等不同的服务类型，包括UGS、rtPS、nrtPS和BE，其中最后一种为竞争接取的调度机制。802.16e增加了节电模式的内容，以支持移动终端，除正常工作状态外，还支持Idle状态和Sleep状态。
WiMAX与3G的比较
WiMAX与目前各移动通信公司所推广的3G应用服务为主要的技术竞争对手。3G是英文3rd Generation的缩写，指第三代通信技术，其乃是相对于第一代模拟制式手机(1G)、第二代GSM、CDMA等数位手机(2G)而言的。一般来说，3G是指将无线通信与因特网等多媒体通信结合的新一代通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务的系统。
在1990年代末期，各国的电信业者无不看好3G 的发展，也因此纷纷投入大量资金，建置3G网络系统设备，并购买各国可供3G 服务的频谱。但是，伴随之后的景气反转，3G 服务无法吸引消费大众的使用，同时也缺乏足够的手机样式下，一直无法如预期般有效地增加普及率。
WiMAX，最早是IEEE 802 16 Working Group 为?能将使用微波频段传递的无线宽带传输技术标准化，而于2000附近开始发展的，其主要频谱为10GHz-66GHz，提供32-134Mbps 的传输速率。但是随着3G 服务无法有效的普及，也因此开始有厂商组成了WiMAX Forum，试图将其由微波频段的无线传输技术(802.16/16a)，演进为能使用频段低于11GHz，传输速率约为75Mbps 的固定式无线宽带(802.16d)，并进而扩展成使用频段低于6GHz，提供15Mbps 传输速率的移动式无线宽带技术(802.16e)。
虽然WiMAX 的声势，在Intel、Nokia、Sprint 等公司的带领之下，似乎情势大好，但是要建置并提供WiMAX 服务时仍有潜藏的问题，这些问题包括：无线频谱的取得、基站的建置与管理、与电信系统端设备的搭配、终端设备的多样性、与既存服务业者的竞争关系等。不论HSDPA是否真能在近期开始商业运转，由于WiMAX采用知识产权（IPR）Free的概念来发展，且未来WiMAX也将与既有电信网络形成互补，以终端产品业者的角度来看，开发WiMAX将较IPR复杂的HSDPA技术势必来得有利。相关的技术比较，如表格 1－2所示。
WiMAX与xDSL的比较
xDSL技术按上行和下行的速率是否相同可分为速率对称型和速率非对称型两种。速率对称型的xDSL有IDSL、HDSL、SDSL (Single line DSL)、HDSL2等多种形式，非对称型的xDSL有ADSL(Asymmetric DSL)、G.lite ADSL和VDSL(Very high bit rate DSL)等。目前使用最广泛的是ADSL技术。
ADSL是一种新的在一对双绞线上同时传输电话业务与数据信号的技术，它属于速率非对称型铜线接取网技术，并且可以在一对用户在线进行上行达640Kbit/s，下行达1.5~8Mbit/s速率的传输。另外，ADSL采用了先进的数字信号处理技术来减少线路损伤对传输性能的影响。
虽然ADSL采用先进的数字信号处理技术、编码调变技术和纠错技术，但是在推展ADSL业务时，用户线路的许多特性，包括线路上的背景噪音、脉波噪音、线路的插入损耗、线路间的串扰、线径的变化、线路的桥接抽头、线路接头和线路绝缘等元素都将影响高速率传输业务的性能。
HDSL是目前众多DSL技术中较为成熟的一种，它的特点是利用两对双绞线实现数据传输，支持N×64Kbit/s各种速率，最高可达双向2Mbit/s速率。HDSL无需借助中继放大器即可实现3.6公里以内的正常数据传输。与传统T1/E1技术相比，HDSL最突出的优势是成本低廉、安装简便，是数字中继接口T1/E1较为理想的替代技术之一。SHDSL是HDSL(高比特率DSL)单线版本的升级技术，也就是说可以节省一对双绞线，传输速率更快，传输距离更远，因此安装更为方便。SHDSL能提供上下行同为2.3Mbit/s的频宽，满足商务用户的特殊需求。更具市场价值的是，SHDSL设备与ADSL设备的兼容性可以使得不同的设备在同一平台提供不同的服务，减少了运营商在现有ADSL 系统上增加的设备投资和安装成本。电信运营商采用SHDSL技术可以为用户提供廉价方便的专线服务，提升利用DSL技术在宽带接取市场的竞争力。
VDSL技术将双绞线的传输速率推进到极高层次，VDSL要求在相对短的距离上实现极高的数据传输速率，最高可以实现58Mbit/s的传输速率。从技术角度而言，VDSL实际上可视作ADSL的下一代技术，其平均传输速率可比ADSL高出5～10倍。VDSL可采用对称式与非对称式的传输模式，并支持ATM和STM的传输，提供语音和视频会议及数字影像。对于电信业者而言，VDSL是进入视频服务的最佳解决方案。作为DSL技术的终极技术，VDSL在接取速率上确实存在着无与伦比的优势，特别的是利用现已铺设好的电话线作为传输媒介。
对比WiMAX技术与DSL技术，显然各有自己的优势所在。从使用环境上讲，WiMAX技术用于无线接取，而DSL技术用于有线接取，WiMAX技术比DSL技术在组网应用中具有更强的灵活性是必然的。从传输速率上讲，WiMAX技术的最高速率可以达到30Mbit/s，DSL技术的理论最高速率可以达到58Mbit/s，但是DSL较易受到用户线路特性的影响，实际上的速率可能会有所下降。从覆盖范围方面比较，WiMAX最远可以达到6英里，而DSL最远只能覆盖3.6km(2.2356英里)。尽管DSL技术与WiMAX技术相比存在明显的弱势，但是DSL技术是基于现有的铜线基础之上的，成本上明显低于WiMAX，不过随着时间的推移，一旦WiMAX技术的发展使成本大幅度下降，DSL技术将面临被WiMAX技术淘汰的威胁。
表1-3：WiMAX所应用之IEEE802.16规范表格
WiMAX与FTTH的比较
ADSL是通过电话线连结ISP机房，提供非对称式上传下载速率服务的一种技术，由于线路独立，因此频宽不会分流，惟一缺点是有距离限制，在偏远地区(如山区)，即便有线路连接，会因距离造成信号递减衰弱，无法达成宽带使用目的；而光纤到府(Fiber to the Home，FTTH)则是利用能折射光线的玻璃纤维，将数据转换成光源藉折射传送，通常价格昂贵，但由于极少信号衰减，一般可轻易达到20km以上的传输距离，且拥有超高频宽，然而FTTH在实行时就已经有不少困难：
● 管线布设涉及中央及地方路权单位众多，于各直辖市、县市布建接取网络及用户回路时，申请管线挖埋不易，或仅开放部份路段供业者申请，造成业者网络路由不连续。
● 建置 FTTH 网络，投资成本高(材料以及铺设)，影响推行的速度。
● FTTH 因被视为电信事业，而受限于电信法，限制了业者进入FTTH 服务市场，无法加速市场成长。
● 国内设备业者的产品无法及时符合固网业者设备采购规范及需求。
● 产品缺乏实测环境，使得光通信业者进入固网业者的网络困难度高。
频谱分配策略
目前WiMAX可分为两大类，一是以IEEE802.16-2004标准为主的固定式WiMAX，主要在3.5 GHZ及5.8 GHZ频谱运作；另一种则是以IEEE802.16-2005标准为主的移动式WiMAX，初期将在2.5 GHZ频段操作，同时提供更高速的传输速率，让使用者可以随时随地地享受移动上网的便利。
客观而言，WiMAX采用的频段，计共有下列5个频段：
1. 608-680MHz、686MHz～710MHz
此频段目前做为改善收视不良地区使用、高画质数字电视或新增数字电视频道使用及供广播电视，但仍可做为WiMAX实验之用。以频谱特性而言，此频段最适合用于Mobility环境，然而该频段目前并非WiMAX国际主要标准，须等到2010年收回该频段后，再依科技发展、国际标准及市场需求进行实际规划。
2. 3G TDD频段
3G TDD频段( 1915MHz～1920MHz 及2010MHz～2025MHz ) ，可供3G移动业者进行WiMAX试验。目前已由各3G业者运用于其申请频段，相形之下此频段已不够充裕，故不建议规划使用。
3. 2.5～2.69GHz频段
为配合WiMAX开放，本频段亦可视需要规划供WiMAX使用。目前先规划30MHz立即供实验使用，并规划此为未来商用频段。此频段亦属于IEEE802.16e规划主要使用范围，未来将使用于兼容802.16e的手持装置上。
4. 3.4~3.7GHz
此频段亦为IEEE802.16-2004规范标准适用频段，目前大部分固定式WiMAX设备皆以此频段为设计考虑，实地布建使用亦已于世界各地获得认同，故应以此频段为规划主轴。
5. 免使用执照频段
依ITU规划免使用执照之频段，分别为2.4GHz及5.8GHz。以2.4Ghz为例，由于目前WLAN(802.11b/g)已经使用频繁致使此频段相当拥挤，加上电磁炉等电器用品会对此频段造成干扰，整体而言，干扰问题将超越频谱廉价的优势，成为此频段的致命伤。以WiMAX布建之原意势不能受此负面条件局限，故不建议以此频段为规划重点，。
IEEE802.16e标准化工作进展情况
当前IEEE 802.16标准化中最受瞩目的是802.16e标准的进展情况，请参照表格1-3。802.16e协议旨在802.16d标准的基础上支持移动业务、小区间切换和多区域组织网络。因此，该协议的大部分内容用于加强对移动性的支持。对切换的支持包括：定义切换(包括Soft Handoffs)过程，明确定义切换的MAC层信息，增加基于多天线的Soft Handoffs功能等。
对移动终端的支持包括：确定了省电模式，增加了低复杂度、低延迟的LDPC频道编码。为了适应多变的移动频道环境，增加的功能包括：支持灵活的频宽使用，增强了HARQ、AMC、智能型天线和空时槽的功能。
不论是点对点或点对多点布建，可选择在需执照频段或免执照的频谱中操作，端视用户对服务层级的需求而定。WiMAX的最大传输距离约50km，在20MHz的频宽上，数据传输速率逼近70Mbps。在低频宽区段、靠近订户基地站，NLOS的传输质量更好。若在最大传输距离45km那端，唯有视距传输LOS（line-of-sight）可派上用场。NLOS固定宽带无线上网服务的基地覆盖范围是4km～8km，端视频段而定。
未来展望
移动式WiMAX已经获得全球许多网络业者的认可与采用，对于全球大多数国家的终端用户而言，不论是在稠密的都会区或是人口稀少的农村及偏远地区，都将发挥更显着的效益。
现阶段的WiMAX标准，在无线通信领域仍无法取代既有手机系统的地位，然而即使进入通信的领域，英特尔强调WiMAX主要扮演数据传送的角色，而非移动电话网络的语音通信地位。
相较于3G无线网络的重点仍在影音服务，且成本较高，移动式WiMAX不但融合了Wi-Fi与3G的特色与优点；透过电信业者提供的服务，其费率仅为3G无线网络的1/10，MIMO移动式WiMAX更可提供快3倍的速度及加倍的用户容量，通信范围更大、所能应用的领域也更为宽广。
业界普遍认为移动式WiMAX手机将会是移动式WiMAX成功的关键，以低廉的通信成本取代部份现有的电话语音服务市场。不管是3G/HSDPA或是WiMAX无线网络技术，预料都将走向一个整合的结果，双方都得吸收对方的优点，才能在未来的无线网络通信市场获得更大的重视，带领大家进入移动化的新时代。